工業有機廢氣治理技術研究

張 敬，侯藝文

（1.山東省環境保護科學研究設計院有限公司，山東濟南 250000； 2.山東新達環境保護技術咨詢有限責任公司，山東濟南 250000）

1 工業有機廢氣的相關概述

1.1 工業有機廢氣污染及來源

據有關數據顯示，大氣中比較常見的污染物以二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物等居多，這些污染物的產生途徑大多來自人們的生產生活過程中，比如汽車尾氣、工業廢氣、生活臭氣等。而大氣中的工業有機污染物大多與工業生產過程有關，比如鋼鐵冶煉、石油加工、化工制品生產、農藥制造等，以及農業生產過程和日常生活過程中的秸稈焚燒、垃圾焚燒等。人們平時的生活過程中也會產生有機污染物，如室內裝修，餐飲飯店的油煙、燒烤產生的煙等。為實現對有機廢氣的有效治理，不僅要了解廢氣的產生途徑，還需明確不同的廢氣的危害程度。當廢氣排放量超出相應的標準，便會影響環境質量。石油化工企業排放的廢氣中含有大量有毒、污染性較強的有機物，會破壞臭氧層。同時隨著機動車數量的不斷增多，尾氣排放量也隨之加大，加上北方冬季通常以煤炭取暖，煤炭燃燒時會產生大量有害物質，嚴重污染了大氣環境。

1.2 工業有機廢氣污染的類型

1.2.1 含氮有機氣體污染物

含氮污染物可以進一步細分為一氧化氮和二氧化氮兩種類型，該類污染物主要危害大氣環境中的對流層。在工業生產過程中，化石燃料的燃燒是二氧化氮的產生源頭，在汽車、飛機等動力機械運轉下進行燃燒；而一氧化氮的產生與自然界中的閃電、森林火災等有關，雖然兩類含氮污染物產生的原因具有顯著差異，但氮類氧化物在光照、雷電等的作用下又會生成含氮的有機污染氣體，這種有機廢氣存在于大氣環境中，就會導致空氣原有氣體比例的失調，破壞氣體的構成，污染大氣環境。

1.2.2 含硫氣體污染物

有機廢氣污染物中的含硫化合物的成員主要有硫化氫、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、硫酸鹽等。這些有機廢氣主要是在金屬冶煉過程中產生的，冶煉時含硫礦物在高溫狀態下進行分解并燃燒，含硫類無機非金屬氧化物則是在強光和高溫條件下，與空氣中的有機氣體發生化學反應，由此產生污染性更強的烴類硫取代物。

1.2.3 碳氫有機氣體污染物

碳氫有機氣體污染物的構成是碳和氫兩種基本原子，它們都屬于烴類范疇，這類污染物不會直接傷害人體健康狀態，但是如果該物質存在于污染的大氣環境中，會成為構成光化學煙霧的主要元素，成為危害大氣環境質量的重要來源。比如汽車尾氣，很多沒有燃燒殆盡的烷烴有機氣體等，如果直接排放到大氣環境中，就會破壞大氣的臭氧層，進而引發一系列環境問題。

1.3 工業有機廢氣的危害

（1）毒性。工業生產是一個復雜的過程，原料經過多道工序的加工，在變成產成品的過程中會產生大量的廢棄物，其中產生的各種廢氣中含有大量的有毒有害物質，并且有機廢氣的毒性分為急性的和慢性的，甚至有些有機廢氣毒性非常大，如持久性有機物中的二噁英物質的毒性非常強，比無機物中的氰化鉀類物質的毒性高出1000倍以上。

（2）持久性。工業有機廢氣若未經有效處理，被直接排放到大氣環境中，能夠在大氣中長時間地停留。這些持久性有機廢氣中的某些物質含有抗化學分解特性、抗光解性和抗生物降解性，它們自身的性能不容易發生變化，能夠保留較長時間。

（3）生物累積性。大氣中的有機廢氣的持久性特征，使其在大氣長時間停留的過程中，會被動植物吸收，這樣就會發生生物積累。比如具有親脂性的有機物多氯聯苯，一旦被水鳥吸附進體內后，在動物體內的濃度是其在水中濃度的50萬～100萬倍。

2 工業廢氣污染治理技術的應用和發展的意義

在全球經濟和市場深度融合的形勢下，我國的工業獲得了廣闊的發展空間，近年來發展速度不斷加快。但同時也要看到，因工業快速發展帶給環境的壓力及破壞。這是因為工業生產過程中排放的有機廢氣含有大量有毒、有害物質，隨著工業廢氣排放量的不斷增加，對環境及人身健康危害程度也逐步增加，所以工業有機廢氣在排入大氣環境前，要通過專業有效地治理技術降低其各類污染物的含量，使廢氣中的各種成分含量達到相關行業排放標準，才準許其排放。而對工業廢氣進行有效治理，離不開專業的治理技術，因此要加大對工業廢氣污染治理技術的研究和應用，以便為提升廢氣治理質量提供支撐，從而為人們創建更加宜居、舒適、健康的居住環境，促進經濟和生態的和諧發展。

3 工業有機廢氣污染治理技術的應用

3.1 催化燃燒法

催化燃燒法在應用時主要借助催化劑的幫助，讓工業廢氣在高溫環境下進行催化燃燒并分解，經過一系列化學反應最終生成水和二氧化碳，達到被降解的目的。該過程不會造成對環境的二次污染，在應用時對燃燒的溫度要求不高，通常情況下燃燒的溫度在250～450 ℃時，有機廢氣即能被催化降解，因此整個過程消耗的能源較低，并且催化燃燒法的使用范圍較廣，對大部分烴類廢氣、惡臭氣體的治理都有明顯的治理效果，同時對有機廢氣的濃度高低沒有限制，即使對于成分構成較為復雜的有機廢氣，同樣具有良好的降解效果。工業有機廢氣中的物質在燃燒時與氧氣發生氧化還原作用，廢氣中的污染物就會被分解成污染程度較小或無污染的物質。

3.2 液體吸收技術

液體吸收治理技術是利用吸收劑將有機廢氣吸收，根據使用吸收劑性質的不同，可分為物理吸收和化學吸收。物理吸收方法是利用物質之間的相似相溶原理，利用相應的吸收劑將有機廢氣吸收并溶解，由此達到廢氣治理的目的。常用的物理吸收劑比如液體水，可以吸收含有甲醛類的有機廢氣，有機廢氣中的甲醛溶于水后，能夠轉換成另外一種可供工業生產或生活利用的產品，達到變廢為寶的目的。液體吸收治理技術的應用原理就是利用有機廢氣中的某些物質與吸收劑相融、互解的特性，同時吸收劑還應具備高沸點、低蒸汽壓的特征，在實際選用時可針對有機廢氣的具體成分進行相應的選取，常用的吸收劑主要有泡沫劑、碳酸丙烯酯等液體。該技術具有操作簡單、成本較低的優勢，但對于濃度較低的有機廢氣，治理效果不太明顯，所以要根據實際情況合理選用。

3.3 微生物降解法

在以往的污水治理過程中，微生物降解法具有明顯的應用優勢，并體現了良好的治理效果，目前微生物降解法逐漸應用到對工業有機廢氣的治理過程中。工業有機廢氣采用的生物技術，指的是利用固定載體將工業有機廢氣集中到一起，然后通過載體中的微生物對有機廢氣進行降解。根據有機廢氣的實際有機成分構成情況，針對性地選取能夠將廢氣里的有機成分充分降解的微生物，將其分解生成水和二氧化碳。該技術在實際應用時，為提高微生物的降解效率和質量，會根據微生物分解廢氣的實時情況，向載體內適當添加相關的有機物，為微生物創造健康的生長環境，從而保障微生物具有較強的降解能力，提升廢氣治理效果。同時要密切關注微生物活動空間的溫度、濕度、含氧量等環境條件，保障微生物所處的環境滿足其高活性的生長條件。與其他治理技術相比，微生物降解技術在對工業有機廢氣的治理過程中，具有無污染、成本低的優點，并且操作簡單，治理效果顯著，在工業有機廢氣治理過程中具有較大的應用潛力和發展空間

3.4 變壓吸附技術

變壓吸附技術的應用原理是基于氣體在不同吸附劑上吸附特性的不同，當使用不同的吸附劑時，氣體組分在吸附劑上呈現的特性有明顯的差異性，吸附量會隨著壓力的變化而變化，基于這一原理實現對工業有機廢氣的處理。因此，在對工業有機廢氣進行治理的過程中，若想將有機廢氣進行有效地分離，就需通過轉變壓力的方式讓廢氣中的組分隨壓力的變化而被吸附到相應的吸附劑上，進而實現對有機廢氣的分離或提純。該技術在應用時主要采用了壓力漲落循環的操作方式，讓吸附組分在壓力的變化下進行相應的吸附和解析，常用的吸附劑主要有硅膠、活性炭及分子篩等物質。如果工業有機廢氣中的成分較為特殊，則需要選用具有針對某種氣體組分具有選擇性吸附特性的吸附材料。在加壓狀態下，氣體組分被吸附，減壓狀態下氣體組分被解析，由此可見，變壓吸附技術應用效果的好壞與吸附劑的性能高低有著直接的關系。該技術與其他有機廢氣治理技術相比，在對廢氣治理過程中消耗的能源較少，整個治理過程投入成本較低且具有較高的自動化程度，并且使用變壓吸附技術對工業有機廢氣進行治理時，還能從廢氣中獲得純度相對較高的副產品，這些副產品可以應用在其他工作環節，為提高企業經濟效益發揮了積極作用。

4 有機廢氣污染治理技術應用的策略

4.1 強化環保治理

若想保障工業有機廢氣的污染治理獲得理想的成效，除做好對治理技術的深入研究和高效利用外，還必須在全社會營造環境保護的濃厚氛圍。所以=要加強環境保護治理工作，加大對工業廢氣排放的監管力度，嚴格要求和控制工業企業的有機廢氣排放量。環保部門要聯合其他相關部門對工業企業有機廢氣排放情況進行檢查，只有達到相關行業排放標準，才能排放。對于廢氣治理不達標或直接排放的單位，應采取相應的懲罰措施，責令其限期整改，同時相關部門要對其整改情況進行跟蹤管理，直至其整改合格。

4.2 對現有治理技術進行創新完善

科學技術的不斷進步及創新應用，為工業有機廢氣污染治理輸入了新鮮血液，并且在多種先進技術的支持下，工業廢氣污染治理效果和水平逐步邁上一個新的臺階。現階段工業有機廢氣治理技術種類和數量非常多，每種技術在應用時都有各自的應用條件和局限性。在選擇治理技術時，要針對有機廢氣的產生途徑進行分析，了解廢氣的成分構成，選取針對性的治理技術來保障治理效果。當前較為常用的有機廢氣污染治理技術主要有活性炭吸附技術、催化燃燒技術、酸堿中和技術等，這些技術在有機廢氣污染治理中發揮著重要作用，但在實際應用時仍存在一定的局限性，所以要繼續加大對新技術的研究和創新力度，提高有機廢氣治理的針對性和實效性，對有機廢氣成分構成進行準確的評價，并設置一套完整健全的有機廢氣治理技術體系，以更新技術和設備為核心，為工業有機廢氣的治理提供堅實的基礎，還人們一個健康的生活環境。

4.3 加大政策的引導和宣傳力度

當前我國的工業發展正處在轉型升級的時期，因此政府部門要在環保政策上給予更多關注，工業有機廢氣的治理工作還需從廢氣產生源頭入手，實現根本上的預防和控制，只有這樣才能不斷鞏固和擴大廢氣治理效果。政府相關部門要出臺相關政策，并加強政策宣傳，對工業企業加強環保政策方面的鼓勵和支持，鼓勵企業自身投入更多精力去進行工業有機廢氣的治理。另外對于傳統工業制造體系要合理地進行改造升級，從源頭降低有機廢氣的產出量，積極引導工業企業轉變生產模式，由粗放型向精細化轉變。工業企業要在政府的引導下進行生產轉型，結合自身生產特點優化和改進生產方式，注重對清潔能源的利用，在整個生產過程中以節能環保理念引領行業發展，重視治理設備的技術升級，同時政府還要通過多樣化的宣傳方式，在社會及廣大民眾中進一步宣傳環保法律法規，讓社會大眾對工業生產的廢氣排放進行監督，在社會上營造全員參與的保護環境氛圍。

5 結語

在發展的過程中，工業產生的有機廢氣給環境和人類帶來極大的危害，所以應將對工業有機廢氣的治理作為經濟可持續發展的重要內容來抓。在工業有機廢氣的治理過程中，不管采用傳統治理技術還是新開發的治理技術，都需針對有機廢氣的實際構成合理選用，從而不斷提升有機廢氣治理效率和質量，同時降低治理成本，減少對環境的污染。所以要認真總結工業有機廢氣治理過程中的問題和經驗，加大與現代科學技術的有機融合，同時相關部門要加強對工業有機廢氣的治理整頓，企業自身應健全廢氣治理體系，為了提升廢氣治理效果和強化環境保護共同發揮作用。