環(huán)保視域下?lián)]發(fā)性有機(jī)廢氣治理的發(fā)展探討

郭邦楊，柯國(guó)洲

1.廣州紫科環(huán)保科技股份有限公司；2.國(guó)投經(jīng)開（武漢）工程咨詢有限公司

現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，包裝印刷、化工、石化等行業(yè)的快速發(fā)展，在生產(chǎn)中有大量的有機(jī)廢氣產(chǎn)生。其中發(fā)揮性有機(jī)廢氣中由于構(gòu)成較為復(fù)雜，治理過程比較煩瑣，治理的技術(shù)也是多樣化，尤其是廢氣治理技術(shù)，一般情況下由于系統(tǒng)在匹配上要求高。現(xiàn)如今，工業(yè)企業(yè)中，治理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣還是采用末端的方式較多，主要是分離、降解、吸附有機(jī)廢氣。

一、關(guān)于揮發(fā)性有機(jī)廢氣的概述

（一）揮發(fā)性有機(jī)廢氣的定義和概況

通常情況下，室溫處于正常狀態(tài)下，飽和氣壓為133Pa，沸點(diǎn)在50℃-260℃，此時(shí)就會(huì)形成發(fā)揮性有機(jī)廢氣。這種揮發(fā)性有機(jī)廢氣由多種物質(zhì)構(gòu)成，其中有硫化物、氨等物質(zhì)。另外，構(gòu)成揮發(fā)性有機(jī)廢氣還有最常見的一種物質(zhì)，就是甲醛。按照世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，多數(shù)的揮發(fā)性廢氣都不能溶于水，但是可以融于有機(jī)溶劑。但是揮發(fā)性廢氣中，甲醛是可溶于水的。為此，多數(shù)的情況下，在空氣中存在的揮發(fā)性有機(jī)廢氣濃度不高，在治理效果上非常不佳。

（二）揮發(fā)性有機(jī)廢氣產(chǎn)生的各種危害

目前，在當(dāng)下的環(huán)境背景下，很多的復(fù)合揮發(fā)性有機(jī)廢氣都是由工業(yè)化生產(chǎn)以及汽車尾氣等造成的，通過相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，城市的揮發(fā)性有機(jī)廢氣濃度出現(xiàn)的時(shí)間最高的是清晨和傍晚，如果氣溫太低，在冬季消退的時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)。其中含有大量的有害物質(zhì)，會(huì)給早期鍛煉以及夜間散步的人群造成嚴(yán)重的威脅。如果在短時(shí)間內(nèi)吸入有害氣體，人體會(huì)發(fā)生氣短或者是胸悶等情況。如果長(zhǎng)期的被人體吸收，就會(huì)導(dǎo)致人體的肺部出現(xiàn)炎癥，或者是感染呼吸道等癥狀。另外，如果是存在肺部障礙的人群就會(huì)導(dǎo)致病情加劇，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致人體的各項(xiàng)機(jī)能下降。除此之外，揮發(fā)性有機(jī)廢氣同樣威脅著自然環(huán)境，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到破壞，因此要采用有效措施加以解決。

二、揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

（一）吸附回收技術(shù)

吸附整理技術(shù)，是通過直接吸附、回收吸附等不同方式進(jìn)行吸附。第一，直接吸附環(huán)節(jié)中，主要是通過活性炭自身的吸附能力，并且吸附揮發(fā)性有機(jī)廢氣，起到了空氣清潔的作用，活性炭由于自身的吸附能力較強(qiáng)，利用該措施確保了空氣清潔程度可以實(shí)現(xiàn)90%，與此同時(shí)，該方法不僅在應(yīng)用上較為簡(jiǎn)單，同時(shí)成本很低，可以讓揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染處理的效果大大提升，但是需要注意的就是活性炭的更換頻率高，可以避免因?yàn)槲轿廴疚镌斐傻哪芰ο陆怠５诙厥瘴椒绞剑摲绞街饕抢美w維活性炭給有機(jī)廢氣開展吸附，可以讓揮發(fā)性有機(jī)廢氣處于飽和的狀態(tài)，然后利用熱蒸汽反吹的方式，進(jìn)行完脫附之后，就能進(jìn)行活炭的有效吸附。第三，催化焚燒，該方式在應(yīng)用中可以降低成本，并且不需要前期的投入。通過這種方式進(jìn)行處理，主要是利用熱空氣完成的吸附，可以讓有機(jī)廢氣實(shí)現(xiàn)凈化的效果和目的。另外，該措施的應(yīng)用還適用于濃度很低、環(huán)境風(fēng)量較大的環(huán)境下。

（二）冷凝處理技術(shù)

冷凝治理技術(shù)，是最常用的一種技術(shù)，該技術(shù)的原理就是利用不同溫度以及飽和度作為基礎(chǔ)來提升或者降低參數(shù)，然后將蒸汽中有機(jī)物質(zhì)利用冷凝的方式開展有效的提取，經(jīng)過處理之后就能讓揮發(fā)性有機(jī)廢氣實(shí)現(xiàn)凈化并且實(shí)現(xiàn)回收。但是該技術(shù)無法將重金屬有效分離，在實(shí)際的應(yīng)用效果上存在限制性。

（三）燃燒處理技術(shù)

高溫燃燒治理技術(shù)，是利用火焰燃燒的形式對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)廢氣開展處理和分解，主要是分為三種操作。第一，直接的燃燒揮發(fā)性有機(jī)廢氣，采用該措施會(huì)讓揮發(fā)性有機(jī)廢氣破壞程度大大提升，但是其中有VOC在治理效果上不佳。第二，燃燒中，會(huì)發(fā)生助燃的物質(zhì)，此時(shí)就會(huì)讓VOC燃燒的溫度有所上升，成本也會(huì)增加。第三，催化燃燒法。采用這種方式主要是在燃燒物中添加適量的催化劑，采用該措施對(duì)于溫度的要求不太高，同時(shí)經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，也是目前高溫燃燒治理中使用量最多的一種方式。

（四）生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)，就是通過生物分析的方式，讓有機(jī)廢氣實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，可以有效地處理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣，與此同時(shí)，還能將內(nèi)部中大量的有害物質(zhì)進(jìn)行二次利用，在實(shí)際應(yīng)用的上更廣。和其他的技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，采用該技術(shù)不僅承包費(fèi)用很低，同時(shí)在運(yùn)行上更加便捷，可以提高治理的效果，另外，還能對(duì)于有毒物質(zhì)開展二次利用，也符合了我國(guó)的低碳環(huán)保的理念，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。

（五）膜分離法

該技術(shù)是利用人工的方式，將膜物質(zhì)進(jìn)行有效的分離，其中主要是多孔玻璃高分子材料，通過該措施可以讓有機(jī)廢氣實(shí)現(xiàn)有效的揮發(fā)和回收，但是膜分離法，經(jīng)濟(jì)成本較高，應(yīng)用的范圍受限。

（六）光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)具有很強(qiáng)的特點(diǎn)，在應(yīng)用中不僅成本不高，同時(shí)用料還能起到循環(huán)的利用。其中活性炭纖維是一種載體，也是一種新型的催化劑，不僅吸附能力較強(qiáng)，同時(shí)抗腐蝕性能也十分強(qiáng)，最大的優(yōu)勢(shì)就是不會(huì)帶來二次污染，在抗菌效果上最佳。采用光催化氧化法可以將副產(chǎn)物起到有效地清潔，但是會(huì)導(dǎo)致催化劑出現(xiàn)無法固定，并且催化劑固定之后，也會(huì)導(dǎo)致催化的效率整體下降。通過相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，要融合光催化養(yǎng)化技術(shù)和納米技術(shù)，才能讓降解治理的整體效果得到提升。

（七）集成治理技術(shù)

集成治理技術(shù)，是融合了上述的六種技術(shù)，按照具體情況來有效地治理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣。目前，集成技術(shù)在處理?yè)]發(fā)性廢氣上得到了廣泛的應(yīng)用。例如，融合吸附技術(shù)和溶劑吸收技術(shù)，可以讓高濃度的苯乙烯廢氣得到有效的回收；另外，對(duì)于吸附物的再生處理要通過催化燃燒可以得到有效的脫附，將吸附體的活性有所恢復(fù)。通過大量的研究和實(shí)踐證明，集成治理技術(shù)的應(yīng)用不僅大大提高了處理的效率，同時(shí)也能讓耗能有所降低，主要是因?yàn)榧{米材料凈化技術(shù)在治理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣中大力的應(yīng)用。

（八）納米材料凈化技術(shù)

最近幾年，納米處理凈化技術(shù)屬于VOCs的一種創(chuàng)新技術(shù)。納米材料是一種超細(xì)的材料，這種超細(xì)的材料就是納米粒子，吸附能力較強(qiáng)。對(duì)此，出現(xiàn)反應(yīng)過程中，納米材料在催化的效果上就十分的明顯，同時(shí)添加適量的納米粒子，尤其在VOCs處理中，要提升VOCs分解的反應(yīng)效率，可以讓揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理的效果達(dá)到最佳的狀態(tài)。另外，在氣態(tài)的有機(jī)污染物治理過程中，采用納米材料凈化技術(shù)效果十分明顯。主要是因?yàn)樵诠庹盏淖饔孟拢渲械亩趸蓟蛘呤撬挚梢约皶r(shí)的分解，同時(shí)也能起到很好的凈化空氣效果。納米材料凈化技術(shù)在未來還有很大的提升空間，需要相關(guān)人員進(jìn)行研究和應(yīng)用。

三、未來廢氣治理的發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)應(yīng)用

（一）變廢為寶的生物分子轉(zhuǎn)換

最近幾年，全球?qū)τ诃h(huán)境污染治理格外的重視，還有VOC廢氣處理也得到了關(guān)注。在廢氣治理技術(shù)上，我國(guó)取得了不錯(cuò)的成績(jī)和發(fā)展，其中利用生物分子轉(zhuǎn)化法將VOCs廢氣能將有效地去除。另外，采用該技術(shù)，可以讓廢氣中有害物質(zhì)直接采用生物分子完成轉(zhuǎn)化，并且可以轉(zhuǎn)變成一種無害的物質(zhì)。在操作上不僅簡(jiǎn)單，同時(shí)流程較為簡(jiǎn)單，成本很低，適用的范圍很廣，也是未來的發(fā)展方向。

（二）有害物質(zhì)提取與隔離法治理

通過該技術(shù)，可以有效地隔離和提取廢氣中存在的有害物質(zhì)，可以讓剩余的氣體中其他物質(zhì)得到很好的回收再利用，大大提高了廢氣的回收利用率，同時(shí)也降低了氣體進(jìn)入到空氣之后的二次污染。因?yàn)樵摷夹g(shù)在應(yīng)用中，主要投入的成本很高，也使用與大型的工業(yè)領(lǐng)域中，可以起到很好的治理效果。現(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，技術(shù)不斷進(jìn)步，有害物質(zhì)提取與隔離法也將在未來的工業(yè)中得到大力應(yīng)用。

（三）利用光進(jìn)行催化分解式治理

該技術(shù)是一種先進(jìn)的催化劑，主要是在光照的作用下將廢氣進(jìn)行分解，使用的范圍比較強(qiáng)，同時(shí)采用催化劑的效果也十分強(qiáng)，也是一種無公害的材料。另外，該材料在兼具了經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)安全性很高。現(xiàn)階段，隨著先進(jìn)技術(shù)不斷進(jìn)步，在催化材料中都體現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能性，也是一種新型的納米材料，主要在用料上保持環(huán)保性，是目前化學(xué)科技研究的重點(diǎn)方向。

四、結(jié)束語

綜上所述，揮發(fā)性有機(jī)廢氣的產(chǎn)生，會(huì)導(dǎo)致自然環(huán)境受到威脅，同時(shí)也影響著人類的身體機(jī)能。本文分析了揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的不同方式，并闡述其各項(xiàng)治理技術(shù)的比例，在治理中要做到全程化防治，才能大大提升揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的整體效果。

相關(guān)鏈接

環(huán)保，全稱環(huán)境保護(hù)，是指人類為解決現(xiàn)實(shí)的或潛在的環(huán)境問題，協(xié)調(diào)人類與環(huán)境的關(guān)系，保障經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的持續(xù)發(fā)展而采取的各種行動(dòng)的總稱。其方法和手段有工程技術(shù)的、行政管理的、創(chuàng)新研發(fā)的，也有法律的、經(jīng)濟(jì)的、宣傳教育的等。

環(huán)境保護(hù)（簡(jiǎn)稱環(huán)保）由于工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境污染問題過于嚴(yán)重，首先引起工業(yè)化國(guó)家的重視而產(chǎn)生的，利用國(guó)家法律法規(guī)和輿論宣傳而使全社會(huì)重視和處理污染問題。

據(jù)參考消息報(bào)道，110個(gè)國(guó)家（約10億人）可耕地的肥沃程度在降低。在非洲、亞洲和拉丁美洲由于森林植被的消失、耕地的過分開發(fā)和牧場(chǎng)的過度放牧，土壤剝蝕情況十分嚴(yán)重。裸露的土地變得脆弱了，無法長(zhǎng)期抵御風(fēng)雨的剝蝕。在有些地方，土壤的年流失量可達(dá)每公頃100噸。化肥和農(nóng)藥過多使用，與空氣污染有關(guān)的有毒塵埃降落，泥漿到處噴灑，危險(xiǎn)廢料到處拋棄，所有這些都在對(duì)土地構(gòu)成一般來說是不可逆轉(zhuǎn)的污染。

土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層，其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長(zhǎng)提供機(jī)械支撐能力，并能為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。由于人口急劇增長(zhǎng)，工業(yè)迅猛發(fā)展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導(dǎo)致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產(chǎn)量和質(zhì)量，還通過糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康的物質(zhì)，都叫作土壤污染物。