關于工業有機廢氣治理前后VOCs成分特征變化研究

張驕榮

（江蘇嘉美環境科技有限公司，江蘇 南通 226500）

VOCs即揮發性有機化合物，屬于空氣污染的主要元素，大部分VOCs擁有較強的化學活性，可以借助光化學反應對臭氧濃度、大氣氧化能力以及氣溶膠形成產生直接影響，對人體和環境造成嚴重危害。為此國家進一步擴大了VOCs的管制力度，企業也需要采取相應的有效措施，強化VOCs治理。

1 活性炭吸附法處理效果分析

（1）活性炭吸附法在不同類型企業中的實際應用狀況。以涂料企業為例，通過混合工藝以及單工藝生產車間的實際工作情況，分析水簾加活性炭混合工藝下性炭在VOCs方面的吸收效果和VOCs成分特征的變化。通過分析發現，企業在單工藝車間內活性炭實施吸附處理前后的VOCs成分變化特征是：固化劑生產中所排放的VOCs成分較為簡單，以芳烴類和酯類為主，其中乙酸丁酯以及乙酸乙酯等九種化合物總量在總排放量中占90%之多。此外，活性炭處理前后，不同的化合物百分比沒有產生明顯變化。從以上內容可以看出，企業用活性炭對于VOCs的處理性能較差，這是因為活性炭解析處理形成的。通過分析發現，采用活性炭吸附法在處理丙酮和大量低分子量烷烴類物質時，呈現出處理效果較低的現象，而對于乙酸丁酯以及乙酸乙酯等脂類物質則具有較強的吸附解析能力，其中大部分脂類成分呈現出明顯上升的趨勢，這說明對于醇類和苯系物具有良好的處理效果。同時，在相關工藝處理前后，檢測發現產生的全新污染物或污染濃度有擴大的現象，因此，建議企業需要對吸附材料進行定期更換，或對處理工藝和處理設備進行及時更新。

（2）混合處理工藝下有機廢氣活性炭吸附處理前后的VOCs特征波動變化。為了深入了解混合工藝車間VOCs排放中的物質成分和原輔材料成分關系，需要掌握混合車間各種原輔材料實際應用狀況。混合工藝車間在采用活性炭方式處理前，發現VOCs主要組成元素為苯系物和烷烴類物質，其次是酮類物質，最終樣品分析結果證明VOCs排放和原輔材料對應成分大致相同。超出總量8%的樣品中，21種物質內擁有12種烷烴類，總含量超出61%，其中苯系物為7種，占比超出18%。通過處理后，盡管VOCs種類沒有產生太大變化，但不同樣品內各種組分含量會出現一定變化。烷烴類含量大幅度下降，不同樣品內各種組分所占比例也產生較大變化。其中下降較多的是烷烴類，苯系物質有所增加，主要原因是活性炭吸附治理裝置因為飽和失效，降低了吸附效果，同時活性炭中富集物質在脫附后流入廢氣樣品內。

混合工藝車間對于大部分帶甲基烷烴類廢氣處理效果良好，這是與單工藝處理不同的地方。混合工藝車間內擁有大量的烷烴分子，活性炭借助散光作用進行吸附，所以大量的烷烴分子可以被輕易去除。混合工藝車間和單工藝車間相比，在活性炭處理酮類物質方面效果相對較差，但對于各種大分子苯類物質有良好的處理效果。

（3）水簾加活性炭混合工藝處理前后VOCs成分特征變化。活性炭吸附不會對原本VOCs中的化學物產生任何影響，結合實際調查分析，因成本等因素影響，企業沒有按照標準要求對活性炭及時進行定期更換，所以在活性炭飽和后會產生失效現象，使得治理后樣品濃度超出治理前，同時發現，樣品濃度治理前后相差三倍左右。通過水簾處理并利用活性炭吸附塔實施處理，發現樣品中甲苯、乙酸乙酯以及苯乙烯含量擴大。出現這種問題的原因是活性炭經過長期吸附飽和后產生的解析作用，可以間接證明活性炭對甲苯、乙酸乙酯以及苯乙烯所產生的吸附作用較低，可以輕易被其他成分取代[1]。

2 溶液吸收法處理效果分析

溶液吸收法主要包括藥液拌和器、噴淋塔、水幕簾、水簾柜等。

（1）木質家具制造企業中的噴涂工藝、涂料行業的涂料生產工藝普遍都是在水簾柜對應的水幕簾前，以前是通過水洗刷噴涂過程中形成的大量漆霧，實現消除VOCs的目標。現在，木質家具企業選擇水簾機處理后，VOCs氣體濃度比以前大概降低40%左右，這就證明水簾治理無法將化合物去除。至于二氯乙烷和甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷比例會進一步擴大，也許是廢水和水簾殘渣所形成的廢氣，再次證明單純應用水簾無法有效去除那些難溶于水的有機物，同時還容易出現二次揮發污染問題。

（2）部分家具企業主要利用噴淋塔進行治理，噴淋塔在實際應用中主要是以水噴淋方式為主，沒有其他試劑。企業在實際應用中，噴淋塔內依然存在廢水和廢渣殘留，這是因為沒有及時對廢水和廢渣進行清理，還有排氣筒對應內壁存在各種油性物質殘留，因此乙酸乙酯含量明顯提高。這也證明了單純通過水消除VOCs存在較大難度

（3）某涂料企業采用柴油吸附法，柴油吸附和油性漆生產工藝相對應，通過分析發現，柴油吸附能夠有效去除油漆生產中所形成的甲苯、乙基苯、甲基異丁基甲酮、乙酸仲丁酯、苯乙烯等VOCs污染物，一部分污染物通過柴油過濾處理后能夠得到有效減少，像是乙基苯通過柴油吸附處理后，含量從原本的18%進一步降低到5.74%。而正葵烷、正壬烷、甲基庚烷、正辛烷等各種烷烴類物質通過處理后反而呈現含量增加的趨勢。比如，正辛烷前后處理相比，反而擴大了4.42%，至于正壬烷、甲基庚烷、正辛烷等濃度、數量也出現大幅度增加現象。這就說明，VOCs在通過柴油吸附處理后，還出現了各種新型VOCs化合物，像丁氧基乙醇、甲基辛烷、五甲基庚烷等物質，可能是因為柴油吸附飽和后所形成的污染物解析，這幾種化合物也正好屬于采樣中尚未排放的[2]。

3 等離子凈化法處理效果分析

凹印印刷廠排氣筒前后處理VOCs的成分主要包括異丙醇和乙酸乙酯，這些成分和印刷車間的主要成分互相對應，在整體VOCs含量中占比超出70%。印刷車間在處理完排氣筒后，發現二氯甲烷含量最大，由此可以看出，除了少數物種出現明顯變化以外，對應VOCs種類成分較為一致，都是以甲苯、醇和酯類為主。催化燃燒活化相關處理設施在實際應用中，具有安全性高、處理效率高、適應氧濃度面積較大、二次污染小、無明火和長期穩定運行等優勢特征。通過分析催化燃燒活化處理前后金屬表層有機廢氣內VOCs變化，發現處理后產生少許降低現象。

4 結論

綜上所述，由于不同企業的生產工藝、原輔材料種類繁多，產生的VOCs成分也千差萬別，在選用VOCs治理技術時，須綜合考慮企業的工藝情況、場地條件、經濟成本、運營難度及環保管理要求等因素。通過以上實際調查發現，部分企業的相關治理設施在實際應用中相繼出現水簾吸收廢渣不能進行有效處理、活性炭失活、排氣管道破裂、治理設施故障等問題，而上述現象主要因為企業管理不當和領導意識不強所形成的，為此建議企業需要形成針對性的治理方案，做好設備的維護，以保證治理設置的穩定高效運行。