挥发性有机废气治理技术的现状与进展

于光正

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摘要：随着城市环境治理的不断发展，挥发性有机废气已经成为我国较为常见的大气污染物，其来源主要包括石油、化工以及交通工具等废气溶剂等，挥发性有机废气会对环境质量和动植物生长产生较大的影响。由于各项有机废气治理新技术已经得到了广泛的开发和应用，因此，在挥发性有机废气治理过程中，需要依据实际情况对其进行综合处理，创新管理体系标准，提升治理效果。

关键词：挥发性有机废气；治理技术；现状与进展

引言

由于经济发展迅速与工业废气治理理念的落后而形成的差距，造成了我国现阶段出现了空气污染严重的问题。工业建设中的挥发性有机废气排放给环境污染治理带来了极大的压力，尤其是近年来随着各种恶劣天气的出现，如雾霾、扬尘天气等 ，加重了大气环境污染的程度。而根据调查发现，在空气污染中以挥发性有机废气最为严重，污染物含量占比最大，如果要治理空气污染问题，首先就需要治理挥发性有机废气问题。十九大以来，我国进一步加大环境治理的力度，坚持可持续发展的国策和方针，注重经济效益与环境保护的均衡发展。

1挥发性有机废气概述

所谓挥发性有机化合物（VOCs），指的是在常温常压的环境下，饱和蒸汽压大于70Pa，沸点在50℃~260℃之间的易挥发、有刺激性气味的一类有机化合物。很多企业的工业生产和运输过程都会生产VOCs，比如石油化工、喷漆、生物制药、橡胶加工等。大部分VOCs本身是没有毒性的，但是小部分有毒性并且会危害人们的身体。VOCs进入到空气中，能与空气中的二氧化氮等化合物发生化学反应，形成臭氧或产生光化学烟雾，对环境造成了严重的污染。

2挥发性有机废气治理技术的现状与进展

2.1催化燃烧技术

在挥发性废气治理过程中，将废气中的可燃烧部分进行氧化分解，使得气体得到净化处理。该种方法主要是用于处理可燃物且明确高温情况下所分解的有机气体。其具备无火焰燃烧、安全性强、浓度与热值限制小和温度低等优势，可使得大部分有机物以一氧化碳的形式分布在200～400℃，形成多样化的温度处理工作，减少辅助燃烧，降低氮气的产生量。催化燃烧技术处理工艺较为严格，不允许废气中含有影响催化剂应用的粉尘以及其他水雾，也不允许使用催化剂中毒物质，要对催化剂进行综合完善，采用合适的方法进行技术处理，减少硫氧化物以及氮氧化物的产生概率。将废气温度控制在100℃以下应用，可对所产生的热量自主进行能量供给，确保预热室内的温度上升。对气体燃烧后的交换器废气进行热交换，以便回收较多的热量；采用煤气或者电加热升温反应，对其进行温度处理。

2.2生物处理技术

2.2.1生物滤池

对于生物滤池而言，其是一种容器，主要存在敞开和封闭这两种状态，是由多孔填料床自上而下叠加组成的。填料主要是由堆肥、泥炭块、土壤、塑料滤料、粒状活性炭、陶瓷滤料等组成的，表面由微生物膜和水覆盖。一般而言，生物滤料的厚度不得超过1m，同时，工作人员要结合气体量和处理的效果来调整生物滤料的面积。生物滤池将废气除尘以后，将其通入湿润器内进行湿润，湿润后的废气通过填料层，填料层表面覆盖的生物膜中含有的微生物将通过的废气内的有机污染物进行降解。此外，液相在生物滤池中始终保持静止或者以很小的速度流动状态，操作人员结合实际的要求和工艺流程，在此基础上适当补充水分，这样才能提高气体通过生物膜填料层的连贯性。

2.2.2生物洗涤器

对于生物洗涤器而言，其是一个悬浮状态且存在活性的污泥处理系统，流化床存在三种不同的形态，这就使得其与生物滤池和生物滴滤塔之间存在较大的差异性。一般而言，生物洗涤器主要是由一个装有填料的洗涤器和一个装有活性污泥的生物反应器组成的。对于生物洗涤器的接触式单元而言，其是第一个反应器，当废气污染物进入第一个反应器，反应器内的物质就能将气态污染物转化为液态，由于单元内存在惰性材料，那么就能对污染物进行传质吸附与吸收。在废气污染物降解过程中，其表面会沾有活性污泥，单元内的惰性材料也存在对污染物表面的活性物质进行传质吸附和吸收的功能。此外 ，对于第一个单元而言，其只能降解少量污染物，绝大部分废气污染物是在第二个单元内完成降解的，降解过程主要是发挥第二个单元内活性物质的代谢作用。

2.2.3生物滴滤塔

生物滴滤塔的结构与生物滤池结构相似，主要的区别在于水分喷洒而出的方向，由上喷淋而下的水分逐层流过填料。同时 ，相比于生物滤池的填料层而言，生物滴滤塔填料层的孔隙较大。由于生物滴滤塔存在多孔填料床，那么液相和气相能够以顺时针和逆时针方向流动。此外，在净化过程中，废气污染物主要经过由气态到颗粒表面液膜传质，然后，废气中的污染物就会被生物膜表面的微生物降解，降解过程产生的二氧化碳气体会反向进行扩散和对流运动，然后到达主流气相区并最终排出生物滴滤塔外。对于生物滴滤塔而言，其内部结构相比于生物滤池较为复杂，但是其能够处理如硫化氢一类的酸性副产物废气。

2.3活性炭纤维吸附-低温冷凝技术

在挥发性废气治理过程中，活性炭纤维技术是一种比较优质的技术，但需要应用更为先进的材料，采用各种多样性的活性炭和环保材料。活性炭纤维的内外表面都分布较强吸附能力的碳原子，已经能够构成独特的表面性固体薄膜结构，确保发挥有机废气治理作用。该项工作与碳吸附性材料相比，活性碳纤维物理及化学结构较为标准化，具备含碳量高、毛孔丰富且表面积较大等情况。在治理过程中应用该技术的效果较好，值得推广。在新型处理技术应用过程中，碳纤维表面具有较多的孔隙，可在净化空气中起到了明显作用，但若是一旦遇到污染物，会自动产生较大的呼吸性毛孔，可直接将废气进行吸收，同时释放出碳原子对空气进行全面净化，确保物理反应过程过于标准化以及合理化。由于活性炭本身就具有较强的净化性以及再生性，与其他材料相比存在较强的环保性能。我们采用活性炭纤维吸附-低温冷凝既可以很好的抑制沸点高的挥发性有机物的自由挥发，同时还可以很好的节约该物质的使用经济成本。在治理挥发性废气体时先采用低温冷凝回收再增加活性炭的吸附，既可以有效降低原料使用成品，同时更好的治理该物质的挥发。由于这些沸点高的挥发性有机物基本上都是百分百纯度的原料，所以这些回收后的沸点高的挥发性有机物可以循环利用。活性炭纤维吸附-冷凝工艺技术具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，实现了资源的循环利用，展现出广阔的应用前景和市场竞争力

2.4燃烧处理技术

催化燃烧处理技术主要是在高温条件下利用催化剂来进行挥发性有机污染物的全部氧化，以此来达到良好的挥发性有机废气处理效果。该技术在当今的喷漆、涂料生产行业以及化工行业中十分适用。其主要的装置包括催化燃烧装置、预热装置 、废热回收装置以及电加热装置等。这种处理技术可以对经过吸附处理之后达到饱和状态的活性炭进行处理。具体处理过程中，在活性炭达到饱和时，将净化设备中的吸附操作停止，并借助于热气流让挥发性有机物在活性炭内脱出，经过脱附之后，挥发性有机物体积会被缩减到原来的几十分之一，再将其送入到燃烧室内，就可以催化转化为水和二氧化碳。通过这样的方式，不仅可以实现挥发性有机污染气体的有效处理，也可以让活性炭得到循环利用。因为具体处理中需要将有机废气和空气在高温条件下进行混合，有着很高的爆炸风险，所以在催化燃烧处理中，应该对各项的技术参数加以严格控制 ，以此来保障该工艺的安全性。

结语

综上所述，现阶段国家越来越重视挥发性有机废气治理技术的应用工作，并逐步加大社会各界对于该项工作的认识和重视 程度，进一步提升环境治理的效率，确保生态环保的可持续发展之路。

参考文献

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[3] 孙丹,董孝华.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].科研,2016,(7):261-262.