有機廢氣污染防治技術及其進展研究

陳詩雨

（南京大學環境規劃設計研究院（江蘇）有限公司，江蘇 南京 210003）

引言

隨著時間的推移，人們對生態環境的日益重視，國家層面對生態環境保護的力度逐漸增強。當前，綠色生態產業已成為當代產業的主要發展趨勢。從有機廢氣處理現狀來看，一些地區仍然不重視有機廢氣的處理和凈化，這種現象不僅對生態環境造成破壞，而且會造成污染累積或二次/伴發環境污染事件，從而導致嚴重的生態破壞。有機廢氣是我國空氣污染的主要來源之一，工業的快速發展使有機廢氣的排放量迅速提高，且排放種類日趨復雜，其中包含各種碳氫化合物、醇類、醛類、酸類、酮類、胺類等；其工業來源也日益廣泛，涵蓋石化、塑料、玩具、紗線加工、家具、印刷、涂料等行業[1]。有機廢氣的成分也日趨復雜，大多數情況下含有一種或多種有毒污染物，例如含氧有機化合物，含氮、含硫、含鹵素和含磷有機化合物等。有機廢氣借助呼吸道、皮膚進入人體后，會對人體呼吸系統、血液、肝臟等系統和器官造成暫時或永久性的傷害。尤其是苯并芘多環芳烴可致癌。同時，有機廢氣還造成光化學煙霧、臭氧空洞、溫室效應、惡臭污染等環境問題。日常生活中，人們經常受到工業有機廢氣的侵襲，隨著人們環保意識的增強，投訴也越來越多。因此，開發有機廢氣治理技術和設備十分必要。

1 有機廢氣治理技術概述

有機廢氣治理技術是現代工業生產中重要的環境保護措施之一。有機廢氣指的是在工業生產過程中產生的含有機物的廢氣，其中包括揮發性有機物（VOCs）等物質。這些有機廢氣如果沒有得到有效治理和處理，會對環境和人類健康造成嚴重影響。因此，研發和應用適用的有機廢氣治理技術至關重要。有機廢氣治理技術的核心目標是降低和控制有機廢氣的排放濃度，以減少對環境和人體的危害[2]。

1.1 吸附技術

吸附技術是常見的有機廢氣治理技術之一。它利用吸附劑吸附有機廢氣中的有害物質，從而達到凈化空氣的目的。常用的吸附劑包括活性炭、分子篩等。吸附技術具有處理效率高、操作簡單等優點。

1.2 催化氧化技術

催化氧化技術采用催化劑，促使有機廢氣中的有害物質與氧氣發生氧化反應，從而轉化成無害物質。催化氧化技術具有高效、高選擇性、適應性強等特點。

1.3 燃燒技術

燃燒技術是常用的有機廢氣治理技術之一。它通過將有機廢氣燃燒成二氧化碳和水，實現有機物的完全氧化，達到凈化的目的。燃燒技術適用范圍廣，處理效率高，但設備和能源消耗較大。

1.4 生物技術

生物技術利用微生物代謝活動來降解有機廢氣中的有害物質，是一種環保、節能的治理技術。生物技術具有處理效果穩定、操作簡單等優點，適用于一些特定的有機廢氣治理場景。

1.5 膜分離技術

膜分離技術是一種物理分離方法，通過膜的選擇性滲透，將有機廢氣中的有害物質分離出來。膜分離技術具有能耗低、操作簡便等特點。

不同的有機廢氣治理技術在實際應用中往往需要結合具體情況進行綜合應用，以達到更好的治理效果[3]。總之，有機廢氣治理技術在環境保護和工業生產中起著重要作用。通過使用各種有機廢氣治理技術，可以有效減少有機廢氣對環境和人體健康的危害，實現可持續發展的目標。隨著科學技術的不斷進步和創新，更多先進的有機廢氣治理技術將得到研發和推廣，為保護環境做出貢獻。

2 有機廢氣治理過程中存在的問題

隨著可持續發展戰略、資源密集型社會和生態文明建設的逐步推進，有機廢氣與生產和公共生活密切相關，其處理受到社會和公眾的高度重視。

2.1 污染防治技術相對落后

有機廢氣處理技術是保證企業有機廢氣污染防治達標運行的重要條件。我國有機廢氣處理一直沿用西方發達國家的技術和路線，雖然在實踐中逐步形成了具備自己特色的技術，但我國目前選用的技術與國外同時期的技術能力相比，還存在非常大的差距，主要存在能源消耗過多、利用率低、維護頻繁等問題，降低了有機廢氣處理企業的整體水平。同時，鑒于專業知識儲備不足，一些決策者盲目選擇與具體情況不符的有機廢氣處理方法和技術，使設備運維十分困難，二次污染物處理在經濟及技術上不可行。另外，現階段我國嚴重缺乏高素質的人才，涉及到工藝復雜、設施使用密集的有機廢氣處理案例時，大多數情況下無法保證有機廢物的達標處理及工業企業的長期健康運營[4]。

2.2 資金支持力度不夠

有機廢氣污染防治是一個系統工程，涉及土地供應和設備運維等各個方面，因此需要大量的資金投入。雖然多年來，我國對有機廢氣污染防治的投資給予了一定的政策支持，但仍無法滿足具體需求。用于處理有機廢氣的資源非常稀缺，因此不能完全依賴國外技術和相關模式，如依靠大規模建設來優化生態環境。另外，有機廢氣處理企業建成后，運行維護成本非常高，致使一些處理設施長期閑置，有機廢氣處理效率低，環境空氣質量得不到改善，企業環境效益持續下降，并逐步形成惡性循環。

3 有機廢氣處理的特點

有機廢氣處理旨在降低有機廢氣的排放濃度，減少對環境和人體健康的危害。有機廢氣處理具有以下特點。

3.1 復雜性

有機廢氣的組成復雜多樣，其中包括各種揮發性有機物（VOCs）。這些有機物的種類和濃度在不同的生產過程和行業中會有較大差異，導致有機廢氣處理技術需要具備一定的適應性和靈活性。

3.2 低濃度

有機廢氣通常以低濃度的形式排放，這使得有機廢氣處理技術對濃度的降低要求較高。處理低濃度有機廢氣需要采用高效的治理技術和設備，以確保達到排放標準。

3.3 高毒性

有機廢氣中的一些有機物具有較高的毒性，對人體和環境可能造成嚴重危害。因此，有機廢氣處理技術需要具備較高的處理效率，確保將有機物降解為無害物質，避免對人體和環境產生負面影響。

3.4 多污染源

有機廢氣通常來自于多個污染源，如化工廠、印刷廠、噴漆車間等。這意味著有機廢氣處理技術要同時應對多個污染源，并采取相應的技術手段進行處理，以確保全面而有效的治理。

3.5 能耗與成本較高

有機廢氣處理過程中可能涉及到較高的能源消耗和運營成本。特別是對于一些高濃度、復雜組分的有機廢氣，治理設備和技術需要更多的能源支持和更高的投資成本。因此，有機廢氣處理技術需要在治理效果和經濟可行性之間尋求平衡[5]。

3.6 政策壓力較大

隨著環境保護意識的增強，各國對有機廢氣排放的要求不斷提升。政府對有機廢氣排放的監管越來越嚴格，對治理設備和技術的要求也越來越高。因此，企業需要密切關注環境政策的變化，并不斷更新和改進有機廢氣處理技術，以滿足法規的要求。

綜上所述，有機廢氣處理具有復雜性、低濃度、高毒性、多污染源、能耗與成本較高、政策壓力較大等特點。了解和應對這些特點，選擇合適的有機廢氣處理技術和措施，對于保護環境和人體健康具有重要意義。同時，相關部門也需要加強科技創新和行業合作，不斷推動有機廢氣處理技術的發展和進步。

4 有機廢氣污染防治的創新途徑

4.1 推廣及應用有機廢氣污染防治新技術

4.1.1 膜生物反應器

近年來，隨著膜生物反應器在我國的快速發展，這種反應器已逐漸用于處理有機氣體。在膜生物反應器的實際應用中，膜技術能夠與現有的微生物廢氣處理技術有效結合，從而有效提升有機廢氣處理效果并保持良好的分解效果。該方法的原理與化學吸收法類似，只不過鑒于生物膜的作用，水中的“化學吸收劑”能夠不斷再生。此法與化學吸收法相同，也受有機物在水中溶解度的影響。鑒于涉及到微生物的使用，廢氣和環境的溫度變化也會極大地妨礙設備的處理效果[6]。

4.1.2 微波吸收與解吸技術

該技術使用微波解吸代替熱解吸，可有效降低能耗，縮短解吸時間。微波吸收解吸技術是近年來新興的有機廢氣處理技術，使用微波吸收解吸技術能夠減少有機廢氣對周圍環境的污染，且操作較為簡單，大多數情況下都能使用，適合于需要處理有機廢氣的相關企業。

4.2 建立健全法律法規監督體系

具體來說，一方面，相關部門應利用法律規定鼓勵企業合理處理有機廢氣，對不按要求處理有機廢氣的單位予以處罰，防止未經處理的有機廢氣對生態造成危害。此外，還應借助相關法律法規規范企業在進行有機廢氣污染防治時的實施方法和排放路線，防止一些企業借助傳統實施標準表述的模糊性“鉆空子”，從而制約有機廢氣處理的綠色化。此外，傳統的有機廢氣處理評價體系存在缺陷，這會對有機廢氣處理突發事件和各種處理路線的實施造成負面影響。因此，相關部門應借鑒先進國家的有機廢氣處理評價體系，同時在現有的基礎上進行合理優化，建立健全適合我國有機廢氣污染狀況的評價體系，確保有機廢氣處理的可行性。

4.3 加大相關資金投入

各地應充分發揮政府財政資金的引導作用，支持生態環境污染防治，確保一系列生態環境污染防治和保護工程順利開展。此外，還應構建政府、企業、社會多樣化的投資體系，逐步形成多樣化、多層次的投資渠道，對有機廢氣處理的生態環保效果予以技術保障，幫助企業減少額外的廢氣處理費用。

4.4 加強源頭管理

在有機廢氣處理過程中，很多企業只注重有機廢氣的處理，卻沒有注重對生產過程的有效管理。因此，要從源頭上治理有機廢氣，企業需要高度重視生產過程的管理。首先，企業應詳細分析有機廢氣成分，優化生產工藝，有效減少有機廢氣的產生；在實際管理工作中，要合理規劃工業生產，對揮發性化學品儲存進行有效管理，減少物資儲存帶來的問題；企業還應設立相應的管理機構，制定生產工藝和原材料儲運控制計劃，有效控制污染源的有機廢氣排放。同時，對于汽車、家具生產等企業，相關部門應督促其優化生產原材料，盡量選用低VOC油漆、染料等[7]。

5 有機廢氣處理技術的進展

5.1 集中再生技術

集中再生技術能夠降低企業一次性投資和運營成本，以及建設和項目管理成本，促進達成污染物排放集中監管。如果要凸顯集中再生技術的優勢，企業應當從搭建平臺的角度與相關部門合作，以凸顯治理的重要性。

5.2 生物凈化技術

生物凈化技術已應用于有機廢氣的污染防治。該技術在發展過程中需要積累各種有機廢氣分類處理的效果數據，為實際應用奠定良好基礎。生物凈化技術應用范圍廣泛，在開展實際工作時，企業應當結合不同的有機物質構建不同類型的有機協同處理數據模型，以保證該技術能夠適應需求并提升有機廢氣處理效率。生物法尚需進一步的實踐論證，但基于生物法具備良好的發展潛力，應將其列入有機廢氣治理領域的主攻方向。

6 結語

綜上所述，有機廢氣污染防治刻不容緩，其對國家發展和社會穩定具有重要的現實意義。相關部門需要繼續研究并分析各種方法和策略，加大有機廢氣污染防治力度，做好環保宣傳工作，構建扎實的監管體系，以確保生態環境的健康和長遠發展。