基于VOCs有机废气处理技术的研究进展

文_白真真 济宁富美环境研究设计院有限公司

大部分的挥发性有机物都具有很强的毒性，对人体伤害性极大，甚至有致癌的可能性。现阶段，研究挥发性有机物的中外专业人员都在不断创新治理污染技术，并取得了极大进展。

1 挥发性有机化合物的来源与危害

挥发性有机化合物具有较大的毒性，是导致癌症与畸形等疾病的重要因素之一。可对人体产生严重的伤害，不可估量。所以必须得到有效、合理、科学的治理。

可以排放出挥发性有机化合物的源头多种多样，有自然的、也有因人类活动所产生的。而人类的活动造成的废气排放是主要的产生途径。挥发性有机化合物废气是自然环境中分布较为广泛的废气之一。

2 挥发性有机化合物控制排放标准

在国际上，西方的一些发达国家早在二十世纪末期，就已经开始建立相关挥发性有机物的排放数据库，并进行更新。美国针对挥发性有机化合物已编制了《温室气体排放清单》。欧盟针对挥发性有机化合物，颁布了一系列的指令标准，如欧盟综合污染预防与控制指令、油品储运指令等。

2.1 我国现有挥发性有机化合物的排放标准

在我国，对挥发性有机化合物的排放标准要求并不多，所以标准化体系的建立是必要的。以重点行业排放的挥发性有机化合物排放为标准，编制相应的排放标准，在我国工业不断发展的同时，更加科学的、合理的对排放挥发性有机化合物进行有效的限制，是我们当下迫在眉睫的首要任务。根据大数据时代下的我国工业数据信息分析得出：各个省市因工业发展的进程也不同，挥发性有机化合物的排放量也不同。近年来，我国相关研究机构研究的主要对象都不约而同地指向了以人为源头的挥发性有机化合物污染排放上来。适时地推出符合我国国情的挥发性有机化合物排放标准，使以人为源头的挥发性有机化合物清单中的不确定性大大下降。在我国，这项研究还处在一个刚刚起步的阶段，我国地大物博，相对排放源较复杂，还需要不断地进行探索与相应的完善。例如，山东省按照行业分类发布了一系列针对挥发性有机化合物的排放标准：DB37/2801《挥发性有机物排放标准》已经发布了这几项内容的VOCs限值的排放标准：主要由印刷业：铝型材工业，家具制造业、汽车制造业、表面涂装行业、有机化工行业、其他行业组成。

3 挥发性有机化合物废气的主要处理方法

3.1 传统回收方法

3.1.1 吸收法

吸收法主要是利用吸附剂的物理性质和挥发性有机化合物特质使两者进行有效的结合，起到一个净化的功能，挥发性有机化合物进行吸收、净化，主要用在压力比较的高的，而又低浓度和低温度的挥发性有机化合物的净化上。吸收设备结构性能的好与坏，和吸收剂的质量优劣可直接影响到吸收效果。吸收剂可根据性状来进行科学合理的相应处理。从经济利益的角度出发，较为常见的吸收剂是水。

3.1.2 膜分离方法

挥发性有机化合物的膜分离技术在工业发展的大背景下快速进步。这种方法所使用的设备造价高，主要使用在回收价值相对比较高，相对的浓度也比较高、流量比较小、有着较高回收率的有机溶剂的回收。膜分离技术的作用过程主要是在固定的压力值下，有选择地回收废气中的有害物质，进行有效渗透之后得到一个使其分离的结果。膜分离技术属于清洁的方法，膜分离净化系统可有效地控制二次污染，降低其发生率，系统排放出来的气体是回收净化过的气体。由于国家对此技术方法的重视、大力支持与开发，促进了其科学性技术的成熟与价格方面大幅度下降，所以对其开发与利用方面有着广阔前景。

3.1.3 冷凝技术方法

冷凝技术主要应用在低温度、高浓度的小气体量的操作过程中，但其不适用于低浓度挥发性有机化合物的处理。该技术可减轻挥发性有机化合物居高不下的有机负荷，也可更有效地进行有机物的回收与利用，常将其用在其他净化高浓度VOCs之前的预处理。冷凝技术主要是通过科学的方法使气体温度逐渐下降，使挥发性有机化合物所产生的气体达到饱和状态之后，依据挥发性有机化合物的化学性质，由气体转化成为液体得以净化，达到回收目的。一般情况下，此项技术运用在一级处理当中。

3.1.4 吸附法

吸附法吸收方法，属于挥发性有机化合物的处理中的干法技术工艺，此工艺已经成熟，并且应用比较广。吸附法技术，可对挥发性有机化合物废气进行科学有效的过滤，活性炭是常见的吸附介质。近年来，我国在工业发展过程中，由于吸附法较为强大的优势，使其使用率不断提升。

3.1.5 燃烧法

燃烧法，分为直接燃烧和催化燃烧，催化燃烧是可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物多组分物质。采用适当的催化剂，是使有害气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法之一。

直接燃烧是一种比较传统而又常见的技术处理方式与方法。是通过直接对挥发性有机化合物废气在空气中进行燃烧，将污染物中的有害气体直接进行分解，使其在产生热量的同时转化成为无污染无害的气体所需要的过程。这种方法相对来说比较简单，在生活与生产过程中，比较常用。

3.2 新型技术处理方法

3.2.1 生物技术处理方法

生物技术处理法主要是依靠微生物运用自身的生理过程去分解挥发性有机化合物废气中的有害物质，使其在这一过程中转化为无毒无害的无机物。因微生物降解速度慢、效率低，主要用于低浓度的废气处理当中。微生物分解废气使其得到有效的降解是通过氧化分解的作用来完成这一过程的。

3.2.2 光催化氧化技术方法

光催化氧化技术方法是把废气中的有害物质，通过光作为催化媒介转换成无害的化合物，使挥发性有机化合物废气对环境的污染力下降。光催化氧化法是现阶段工业处理废气中比较便捷常用的一种处理方法。在实践中得出微生物对水体的净化有着较强的作用，可有效地使水中的杂质减少，此种工艺已经成熟，通过光催化氧化技术工艺处理过的水质，可达到预期目标。

3.2.3 超重力处理技术

在我国工业现代化发展中，超重力技术是对挥发性有机化合物进行处理很重要的一项技术手段。它是利用高速旋转过程中强化气态传质，填料转子所产生强大的离心力，进而模拟超重力的环境。在超重力场的环境中对混合气体的研究过程中发现，旋转填料床对挥发性有机化合物作用明显，要想对高气相传质的系数进行大幅度的提升，就要有效地增加转速。

3.2.4 低温等离子体技术方法

低温等离子体是中性料子与负电粒子以一种新的形式出现的气体的结合，可对受到污染的气体经过各种方式进行有效的分解。但在实践中，它还存在着一定的不稳定性，故而建议有关部门尽早对其进行行之有效的改良。

4 结语

挥发性有机污染物具有较强的危害性，为保护环境，近些年来，国内外相关学者一直针对科学有效的治理方法进行着不断地研究，传统技术处理方法与新型处理方法各有其优点，现阶段我们应该把研究的重点放在如何把传统技术与现代科技相结合，创造出一套更为行之有效的新的解决方法来，从而更加科学、高效地防治挥发性有机物污染。