有機(jī)廢氣處理的主要方法探究

尉苗軍

（紹興市柯橋區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法隊(duì)，浙江 紹興312000）

改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)獲得了突飛猛進(jìn)、舉世矚目的發(fā)展，國(guó)家實(shí)力和人民生活水平也得到了質(zhì)的飛躍。但是在獲得飛速發(fā)展的同時(shí)也付出了巨大的環(huán)境代價(jià)，重開(kāi)發(fā)輕保護(hù)、重建設(shè)輕環(huán)保的粗放式經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式給環(huán)境和資源帶來(lái)了不可逆的破壞，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及后世都產(chǎn)生了不良影響。越來(lái)越多人也開(kāi)始注意到了此類問(wèn)題，環(huán)境治理問(wèn)題特別是會(huì)危害人體身體健康、破壞大氣環(huán)境的有機(jī)廢氣治理問(wèn)題已然成為當(dāng)前及未來(lái)人民熱切期盼和環(huán)保部門亟待解決的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。

有機(jī)廢氣通常是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中形成的可揮發(fā)性的有機(jī)化合物，其主要特點(diǎn)是易爆炸、易燃燒、不能溶解、有毒害，且不容易處理，不管是對(duì)人體還是對(duì)大氣環(huán)境，都會(huì)造成非常嚴(yán)重的傷害和影響?；谟袡C(jī)廢氣這些特點(diǎn)和不良影響，目前已研究出如吸收法、燃燒法、催化劑法等處理有機(jī)廢氣的辦法。本文重點(diǎn)分析當(dāng)前有機(jī)廢氣的處理方法，探索新興的處理技術(shù)，展望有機(jī)廢氣處理的技術(shù)發(fā)展前景。

1 有機(jī)廢氣概述

有機(jī)廢氣是一種在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有毒、不易溶解、易燃燒和爆炸的氣體或有機(jī)化合物。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的、各式各樣的廢氣，包括有機(jī)化合物、無(wú)機(jī)化合物、大分子顆粒物等。不可溶解的有機(jī)化合物即有機(jī)廢氣是處理難度最大的。有機(jī)廢氣的主要構(gòu)成成分包括本甲苯二甲苯等苯系物、丙烯酸、乙酸乙酯、甲醛、油霧、糠醛、樹(shù)脂、丙酮丁酮、添加劑、苯乙烯、漆霧以及一些含碳?xì)溲醯挠袡C(jī)氣體等。

有機(jī)的廢氣對(duì)人體的危害是多方面的，不同行業(yè)的有機(jī)物廢氣的毒性也是各不相同的，如苯類有機(jī)物會(huì)損害人的中樞神經(jīng)，造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙，當(dāng)苯濃度達(dá)到2%以上時(shí)甚至?xí)?dǎo)致人急性中毒；苯酸類有機(jī)物能使細(xì)胞的蛋白質(zhì)發(fā)生變形或凝固，致使全身中毒；硝基苯有機(jī)物會(huì)對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)、肝、脾、心臟等器官功能造成不可逆的影響，高濃度的甚至可致人直接死亡；腈類有機(jī)物會(huì)引發(fā)人體呼吸困難、嚴(yán)重窒息、意識(shí)的喪失直至死亡；戊醇類有機(jī)化合物可以引起人頭痛、嘔吐、腹瀉等身體不適；其他如多環(huán)芳烴有機(jī)物、氮化合物等都是強(qiáng)致癌物。

總而言之，有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害是十分嚴(yán)重和致命的。除此之外，有機(jī)廢氣中含有的烴類、醇類等物質(zhì)會(huì)污染大氣環(huán)境，使空氣質(zhì)量、動(dòng)植物們甚至是人類的生存環(huán)境皆受到不良影響，進(jìn)而又反作用于人類。因此，對(duì)于有機(jī)廢氣的處理問(wèn)題，不僅是一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)問(wèn)題，還是一個(gè)全人類迫切亟待需要解決的問(wèn)題。

2 有機(jī)廢氣的處理方法

對(duì)有機(jī)廢氣的妥善處理已成為當(dāng)前全人類的共識(shí)和亟待解決的難點(diǎn)問(wèn)題。目前處理有機(jī)廢氣的技術(shù)主要有吸收法、燃燒法、RTO 法等。

2.1 吸收法

吸收法主要是利用一些可吸收氣體或懸浮顆粒物的物質(zhì)去吸收有機(jī)廢氣中的有害成分，目前吸收法所采用的吸收劑通常都是液狀。從實(shí)踐來(lái)看，液狀的吸收劑吸收面積和吸收效果相對(duì)較好。

使用液體吸收劑來(lái)吸收有機(jī)廢氣的方式主要是通過(guò)噴灑水（吸收劑）的方式，使吸收劑與有機(jī)廢氣進(jìn)行化學(xué)接觸和相溶，利用吸收劑中的活性基因去吸收如三苯等不易溶于水的物質(zhì)，同時(shí)利用水的作用去吸收有機(jī)廢氣中的醚、甲醇、丙酮和三苯物質(zhì)等易溶于水的物質(zhì)，噴灑的面積越廣，可吸收的范圍就越大。

2.2 RTO 法

RTO 是一種高效有機(jī)廢氣治理設(shè)備，該設(shè)備在傳統(tǒng)的直燃式熱氧化爐和催化燃燒方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備升級(jí)，利用高溫設(shè)備將廢氣中有機(jī)物進(jìn)行氧化，分解出水和二氧化碳類無(wú)害或?qū)θ梭w和環(huán)境危害相對(duì)較小的氣體，達(dá)到凈化有機(jī)廢氣的效果和目的。同時(shí)分解過(guò)程中所釋放出的熱能還可以回收利用，可謂一舉多得。

RTO 法的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：①成本較低，能大范圍和大批量處理低濃度有機(jī)廢氣，同時(shí)還能在此過(guò)程中產(chǎn)生可利用的熱能；②凈化效率高，兩床式RTO 凈化效率可以達(dá)到98%左右，三床式RTO 凈化效率可以高達(dá)99%，是所有熱力處理有機(jī)廢氣方法中效率最高的；③可以適應(yīng)有機(jī)廢氣中VOC 的組成和濃度的變化、波動(dòng)，對(duì)廢氣中夾帶少量灰塵、固體顆粒不敏感；④使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)周期短，并且不會(huì)二次污染，操作簡(jiǎn)單方便，安全性高。

RTO 法是目前有機(jī)氣體處理領(lǐng)域較為常用的方法之一，廣泛運(yùn)用于石油化工、汽車涂裝、包裝印刷、醫(yī)藥制造、涂布涂料有機(jī)廢氣治理領(lǐng)域，對(duì)于大風(fēng)量、低濃度、成分復(fù)雜的各類工業(yè)有機(jī)廢氣。無(wú)論是高濃度的有機(jī)廢氣還是涂裝廢氣，無(wú)論是成分復(fù)雜的工業(yè)有機(jī)廢氣還是其他惡臭廢氣，都有較為良好的、顯而易見(jiàn)的凈化和處理效果。

2.3 燃燒法

燃燒法是較為傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣處理方法，根據(jù)不同的有機(jī)物濃度可采用如直接燃燒法、熱力燃燒法等不同的燃燒方法。

當(dāng)有機(jī)物濃度較高時(shí)，通常采用直接燃燒法，并依靠有機(jī)物燃燒過(guò)程中釋放出熱量來(lái)維持燃燒過(guò)程，燃燒后將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氫氧化物等無(wú)毒無(wú)機(jī)氣體。直接燃燒法通常使用工業(yè)燃燒爐或?qū)Ｓ玫幕鹁嫒紵鬟M(jìn)行定點(diǎn)燃燒。當(dāng)采用火炬燃燒器處理有機(jī)廢氣時(shí)，火炬燃燒器應(yīng)專門設(shè)計(jì)，以保證在有機(jī)廢氣氣量或有機(jī)物發(fā)生波動(dòng)時(shí)，火炬燃燒器都能將廢氣中有機(jī)物基本燃燒完全。

當(dāng)有機(jī)物濃度較低時(shí)，通常采用熱力燃燒法。因?yàn)橛袡C(jī)物濃度較低，有機(jī)物本身不能燃燒，并且因?yàn)闈舛鹊筒荒艹掷m(xù)為燃燒提供足夠的熱量，因此需要添加燃料以維持燃燒狀態(tài)，這種添加燃料的燃燒法則稱為熱力燃燒法，一方面較低濃度的有機(jī)物可以作為輔助燃燒的材料，另一方面也是被處理對(duì)象，最終分解物也是二氧化碳、氫氧化物等無(wú)毒無(wú)機(jī)氣體。

熱力燃燒可在普通的鍋爐或燃燒爐中進(jìn)行，也可在專用的熱力燃燒爐中進(jìn)行，在使用普通鍋爐或燃燒爐進(jìn)行熱力燃燒時(shí)應(yīng)注意以下條件：①熱力燃燒爐由燃燒器和燃燒室組成，可根據(jù)燃燒器的種類分為配焰燃燒爐和離焰燃燒爐；②廢氣中不應(yīng)含無(wú)機(jī)煙塵等不可燃組分，這些不可燃組分有可能在傳熱面上沉積從而降低效率并增加動(dòng)力消耗；③廢氣中的含氧量應(yīng)與鍋爐燃燒的需氧量相適應(yīng)，以保證充分燃燒，否則燃燒不完全形成的焦油等大分子量有機(jī)物會(huì)黏附到傳熱面上降低熱效率；④專用的熱力燃燒爐應(yīng)保證獲得760 ℃以上的溫度和0.5 s 左右的接觸時(shí)間，以保證將有機(jī)污染物完全燃燒。

3 有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 處理重心前移

實(shí)際上，有機(jī)廢氣處理應(yīng)從其產(chǎn)生源頭、產(chǎn)生過(guò)程及產(chǎn)生后處理方面貫穿進(jìn)行，但當(dāng)前對(duì)于有機(jī)廢氣的處理主要還是集中在廢氣產(chǎn)生后處理方面，集中在治理方面而忽視了產(chǎn)生源頭和過(guò)程，處理的效果往往不盡如人意。對(duì)此，對(duì)于有機(jī)廢氣的處理技術(shù)應(yīng)進(jìn)一步延伸，探尋新的途徑與方法把處理重心前移，從源頭上解決有機(jī)廢氣產(chǎn)生和處理方法，以預(yù)防為主、治理為輔。即在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)時(shí)就要考慮到制作和購(gòu)買較少可能產(chǎn)生有機(jī)物的環(huán)保型原材料，盡可能減少有機(jī)廢氣的產(chǎn)生，同時(shí)做好清潔生產(chǎn)，盡量減少生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生不必要的有機(jī)廢氣，最后在有機(jī)廢氣產(chǎn)生后再采用如燃燒法、吸收法等處理技術(shù)進(jìn)行處理。一方面已經(jīng)從源頭上對(duì)有機(jī)廢氣的產(chǎn)生進(jìn)行了較好的控制，那么可能產(chǎn)生的有機(jī)廢氣相對(duì)較少，在后期處理上也會(huì)相對(duì)比較容易和便捷。

3.2 循環(huán)運(yùn)用廢氣

有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)處理后有可能排解出一些可利用的氣體或物質(zhì)，如運(yùn)用燃燒法處理有機(jī)廢氣會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，如果能夠在技術(shù)上進(jìn)一步創(chuàng)新，利用熱能進(jìn)行再生產(chǎn)或其他用途，循環(huán)利用有機(jī)廢氣，一方面既響應(yīng)了當(dāng)前節(jié)能減排、綠色發(fā)展的倡導(dǎo)，另一方面在處理有機(jī)廢氣、防治環(huán)境污染的同時(shí)還能二次利用化工原料或能量，為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，處理和利用并重，避免資源浪費(fèi)，一舉多得。

3.3 科學(xué)組合處理流程

有機(jī)廢氣往往含有多種有機(jī)物或有毒有害氣體，而目前的有機(jī)廢氣處理技術(shù)通常只能處理單一類的有機(jī)物或氣體，對(duì)其他有機(jī)物或氣體還需要另外再處理，因此工序復(fù)雜，成本較高。今后可能進(jìn)一步發(fā)展有機(jī)氣體處理技術(shù)，通過(guò)整合和優(yōu)化技術(shù)及資源，或是進(jìn)行不同流程的科學(xué)合理組合，使有機(jī)廢氣在處理過(guò)程中“一氣呵成”“一蹴而就”，即通過(guò)一套設(shè)備可以凈化和分解所有有機(jī)物和氣體，提高處理的效率，同時(shí)也能較好地節(jié)約成本。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，有機(jī)氣體對(duì)人體有著十分嚴(yán)重的危害，同時(shí)對(duì)動(dòng)植物和地球環(huán)境都會(huì)造成不可逆的不良影響，進(jìn)而影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展，對(duì)于有機(jī)廢氣的處理要高度重視，在目前已有的吸收法、RTO 法、燃燒法等有機(jī)廢氣處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需要不斷創(chuàng)新發(fā)展，既要從有機(jī)廢氣產(chǎn)生源頭、產(chǎn)生過(guò)程及產(chǎn)生后處理方面貫穿進(jìn)行，又要循環(huán)利用廢氣，科學(xué)組合廢氣處理流程，進(jìn)一步提高處理的效率，節(jié)約成本的同時(shí)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。