浅谈挥发性有机废气治理技术的现状和进展

浅谈挥发性有机废气治理技术的现状和进展

钟楚狮

广东衡标检测技术股份有限公司523130

摘要：自19世纪起，世界各国都掀起了工业浪潮，正是这股浪潮把人们推到了一个新社会。虽然工业给人们带来了文明、带来新气象，但是还带来了环境的污染。它给人们的生活带来很多不便，同时还会缩短人类的寿命，诱发各种疾病等等。产生废气的源头很多，它的传播性又极强，所以一直困扰着人类的活动，所以它是环保单位最棘手的问题之一，然而该采用何种方式对其进行治理也是业内讨论最多的一个话题，对它进行更深的研究。

关键词：挥发性有机废气；治理技术；现状

引言

挥发性有机废气在特定的沸点条件下，极容易挥发的有机化合物，挥发出的主要成分包括硫烃、含氧烃、氮烃、卤代烃、烃类以及低沸点的多环芳香烃。具有挥发性的有机废气被人体吸收后能够在很大程度上威胁人们的身心健康状况，对生活环境及动植物生长的影响也是百害无一利的。相关领域的专家逐渐意识到这一问题，开始研究治理废气的技术，常规的废弃治理的方法仅仅对高、中浓度的挥发性有机废气起作用，但是低浓度的废弃治理仍然比较麻烦，传统方法收效不佳。因此，对挥发性有机废气的治理技术研究成为各个领域专家学者研究的热门议题。

1、国内现状

在国内工业中，一些生产制造企业比如钢铁行业、石油化工等，在生产的过程中都会产生一些废气，这些废气在没有经过二次加工就排放在大气中，不但给环保工作带来诸多不便，同时还给人们的身体带来很多疾病。因为它给大气和人们带来的负面影响太大，所以对它治理的方法已经是当前各界讨论最深的话题。为了有效治理，世界各国都出台了对它的限制令，并且把它设定成重点工程。在当前，国内对它的治理主要采取一些比较老套的处理技术，对其创新效果并不是太显著。这些老套的技术在实际中受到了很多方面的制约。对一些污染比较严重的地域会起到一定的作用，但是在一些浓度比较低的地域效果并不是十分理想。所以，它不仅是一个全球话题，也是我国所面临的一项严峻的挑战。结合我国已有的技术水平和基本国情要求，加入国外的先进高新技术，探讨出一套具有中国特色的治理方案，不但能够使环保工作更便利、更有效，还可以使人们的身体健康成长，并且符合走可持续发展的环境理念。

2、处理的方式

2.1热破坏法

热破坏法可以分为两种，一种是直接燃烧，另外一种是反应燃烧。最重要的有机化合物破坏法机理是氧化、热裂解以及热分解。热破坏法就是根据这个机理来进行的。而直接燃烧则是指的用一种有机物在气流当中直接的进行燃烧。很多情况下，有机物浓度非常低，所以燃烧的效率也非常的低。催化燃烧则指的是有机物在气流当中的气温升高，在催化床层的作用下加快有机化学反应的一种方式。如果有催化剂在，那么有机物在热破坏的过程中，就会比直接燃烧所需要保留时间更少，而且温度也更低。但是催化剂一般只能够针对特定类型的化合物，这会使催化燃烧的应用受到一定的限制。因为有机废气中有一些杂质，这会导致催化剂中毒。所以这种方法的应用很少。

2.2冷凝法

冷凝法需要利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这样的特点，对系统温度进行降低，从而使处于蒸汽状态的污染物凝结并且从废气中脱离出来。这种方法有一定的优点，它所需要的设备费用很低，操作起来也很简单。此外，回收物质的纯度也很高，但是要提高回收率，还需要更低的温度，所以也需要耗费更多的资金。冷凝法常常和压缩、吸附、吸引等众多的程序进行结合，然后采用吸取的方式将浓缩的污染物分离出来。冷凝法常常会作为燃烧和吸附等净化方法的前处理。当有害物质呈蒸汽状态的时候，就需要采用冷凝法。虽然这种方法的净化程度很高，但是可能会耗费一些资金。

2.3吸附法

在处理有机废气的过程中，可以采用吸附法，这种方法的应用非常广泛。和其他的方法比起来，吸附法的效率很高，工艺也非常成熟。它也有一定的缺点，比如处理设备昂贵，处理方法复杂等等。尤其是当废气当中含有胶质物粒或者是其他的杂质时，吸附就会失败。

2.4生物法

2.4.1如何采用生物法处理有机废气

这种方法是采用微生物的方式，以废气中的有机组分来作为其生命活动的能源以及养分，通过代谢降解转化为水以及二氧化碳、细胞组成物等等。废气中的有机物质必须要经历由气相转移到液相中的传质过程，然后使液相被微生物吸附或者降解。因为气液相之间有机物浓度梯度和微生物会产生吸附作用，使得有机物慢慢从废气当中渐渐的分离到液相当中去，从而被微生物吸收进去。在这样的情况下，微生物会对有机物进行分离以及合成，最终产生代谢产物，这些代谢产物会融入到液相当中，或者化成二氧化碳。这样就达到了净化的目的。

2.4.2有机废气处理的应用

在应用生物反应器来去除废气浓度低的有机废气时，其中的总有机碳需要小于1000mg/m3，气体流量需要大于5000m3/h，气流也需要均匀、连续，废气温度需要大于40℃。这样一来，废气组分才能够溶于水，并且能够很好的降解。

2.4.3生物法的特点

这种方法的特点是设备少、操作方便，不需要另外加营养物。此外，它仅仅需要少量的投资，效率非常高。但它也有一定的缺点，比如它的反应条件很难控制，占地面积比较大。当基质浓度很高的时候，生物量就会提高增长率，这样滤料就会堵塞，从而影响传质的效果。

3、挥发性有机废气治理技术进展及应用

3.1微波催化氧化技术及其在挥发性有机废气治理中的应用

微波催化氧化技术是高科技的处理技术，随着科学的发展，这种技术已经得到高速的发展，它可以有效集合传统的填料吸附技术，来提高处理VOCs治理的能力，这种方法的实现，改变了传统解吸治理方式向微波解吸治理方式的转变，极大地提高了治理效果。在治理VOCs过程中，使用微波催化氧化技术，它不仅能够缩短废气的解吸和吸附时间，而且还可以利用这种技术，降低各种能源的消耗和浪费，减少处理费用，提高VOCs的治理能力。现在采用的吸附剂可以连续使用二十次，而且这些吸附剂，在反复使用的过程中，都能够达到非常好的吸附效果，使VOCs得到彻底的处理。

3.2活性炭纤维治理技术及其在挥发性有机废气治理中的应用

活性炭纤维治理技术是高科技时代的创新，这种技术与传统的碳吸附技术相比，在使用性能上，它的吸附效果更好。这种VOCs治理技术的原理为：由于它通过活性炭纤维的加入，使它具有高效吸附性，由于它的高效吸附性，主要是由于具有环保材料的活性炭纤维，这样就使它的内表面和外表面分布了许多碳原子，由于这些碳原子的作用，使这些碳原子组成了具有吸附能力很强的表面性结构。这种活性碳纤维的表面性结构，具有很强的优势。为了比较两者的效能，即对活性炭纤维和传统的碳吸附材料的吸附性能进行比较，通过实验结果证实，由于这种活性炭纤维的特殊结构，使它的吸附结果更具有优势，这样它可以使活性炭纤维具有比较优异的性能，具有吸附速度快、吸附容量大、再生容易、表面积大、微孔丰富、含碳量高等众多优点，这些众多的优点，就可以使它们在治理VOCs的过程中，充分发挥吸附VOCs的作用，可以显示活性炭纤维非常好的应用效果，因此，活性炭纤维治理技术已经具有很大的优势。非常适宜广泛的推广和应用在VOCs的治理中，使环境更加清新。

3.3生物治理技术及其在挥发性有机废气治理中的应用

生物治理技术在VOCs的治理中，这是一个较新的方法，主要应用原理：是通过生物治理技术的发展，将微生物的降解过程利用起来，就可以将这些VOCs有机物得到处理，使它们转化成水、二氧化碳等无机物，这样就把污染环境的有机废气处理掉。但是，由于生物治理技术对VOCs治理的过程比较复杂，在生物治理技术中，很难保证在气相中不产生有害物质，这样就会影响生物治理技术的结果，因此在实际应用中，应该注意保证气态污染物的液化，气态VOCs污染物液化后，需要通过各种污染物的生物吸附、新陈代谢以及降解的液化过程。但是，这种处理方法至今还未形成完善的理论，在实际应用中还没有找到合适的方法，因此，要利用生物技术处理VOCs，还需要许多科技工作者继续努力，做进一步的深入研究。

4、结束语

经济发展不能以环境为代价，挥发性有机废气成为环境污染的一大顽疾，在国内甚至国际上都受到重视，也都有相应的政策支持，相关的研究人员也投入了很大的精力，上述介绍的几种挥发性有机废气治理技术也都取得了很好的运用效果。此外，在石油、化工行业的生产发展中，特别要注意对挥发性有机原材料的使用，适当加以限制，尽可能避免后期对环境造成的污染，即使排放也要符合国家的标准。

参考文献：

[1]污泥含炭吸附剂对挥发性有机废气吸附实验研究[J].唐志雄，岑超平，方平，陈定盛.环境工程学报.2010（04）

[2]挥发性有机废气净化技术研究进展[J].王宝庆，马广大，陈剑宁.环境污染治理技术与设备.2003（05）

[3]探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].杨飞，杨卫红.资源节约与环保.2014（04）

[4]污泥含炭吸附剂对挥发性有机废气吸附实验研究[J].唐志雄，岑超平，方平，陈定盛.环境工程学报.2010（04）