挥发性有机废气治理技术的研究现状及进展

濮晔 徐敏强（湖州市南浔区环境应急与事故调查中心，浙江湖州313000）

0 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。党的十九大以来，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，坚持习近平主席提出的“青山绿水就是金山银山”的理念，注重经济效益与环境保护的均衡发展。那种以人类健康为代价、以自然环境为代价的粗放式的发展道路行不通，这不仅不符合我国发展理念，也不利于企业可持续发展进步，更不利于子孙后代的繁衍生息。因此，我们必须提高对于挥发性有机废气的治理工作，注重治理方式运用和相关技术的进步。

1 挥发性有机废气的基本情况

废气产生源头主要来源于石油、化工等行业排除的酚类、酮、醚、烃、醇、酯、胺、芳香烃、羧酸等各种有机化合物相关的污染物质，这类污染物质极具挥发性，治理难度相较于其他稳定的污染物质而言会比较难以处理。且由于这些挥发性有机废气成分种类多且复杂，在空气容易混合消散，以当前的治理水平还不能完全根除污染物质存在。

挥发性有机废气带来的污染一方面是妨害植物生长。如工业废气中的光化学烟雾和二氧化硫、氟化物等有机化合物，会使植物枯黄落叶甚至中毒死亡，从而导致农作物减产等情况发生，有些有机废气还会阻碍植物光合作用，影响植物的净化空气能力，使雾霾不容易消散。

一方面，挥发性有机废气会对人健康带来危害。废气中有机化合物（VOCs）在阳光照射条件下，可与氮离子或其他物质发生化学反应，生成臭氧可转化为光化学烟雾，刺激人体的眼睛或者呼吸系统等部位；同时废气有机物中的硫化物等也是诱发人体癌变的帮凶，威胁人类生命健康；研究还发现，这些污染物质也会对胎儿造成危害，影响幼儿健康生长。

另一方面，挥发性有机废气还会带来全球性气候环境危害，如废大气污染、破坏臭氧层、导致酸雨、腐蚀建筑物、全球气候变暖和冰川融化等等。

2 挥发性有机废气的来源及治理方法

日常经济生产中，很多化工业生产都会产生挥发性有机废气，比如生产和使用涂料、塑料、医药、合成橡胶、光敏材料、化纤、焦化和石化物质时，都会导致大量有机废气的产生。根据挥发性有机废气的生产来源、传播过程、污染末端的不同特征，进行治理，现阶段，我国采用的治理方法有有吸附处理技术、燃烧处理技术、生物处理技术、等离子处理技术这几大方面。

3 挥发性有机废气的具体治理技术

3.1 吸附处理技术

直接吸附技术。利用有效的吸附剂对挥发性有机废气进行吸附净化，可以实现90%以上的净化程度，而且该项技术拥有设备简单、投资成本低的优势，而得到一定应用。但是直接吸附技术中已饱和的吸附材料不能再生，必须进行定期更换吸附材料才能保证净化效果，因此需要一定的管理制度跟进和人工成本，所以更适用于极低浓度废气的污染处理工作。

吸附回收技术。运用多孔物质进行挥发性有机废气的吸附作业，比如活性炭等材料，当多孔物质吸附饱和后，可以通过蒸汽技术，进行净化，从而实现多孔物质循环利用。然而，蒸汽净化技术会重新吹出有机废气，必须经过冷凝等手段，将气体转换成液体进行重新处理。吸附回收技术手段有着净化效率较高的优势，但操作过程中能源消耗较大，后期处理工艺复杂，对于多孔物质提纯度不高，对于日后直接生产难以满足。

吸附催化燃烧技术。同样需要使用多孔物质进行吸附功能，只是饱和后利用热空气取代蒸汽进行脱附作业，然后在催化燃烧床燃烧脱附下来的气体，并利用燃烧所得高温能量实现二次加热空气，回收热量。吸附催化燃烧技术可以达到将低浓度污染气体浓缩成高浓度废气，最后实现高效率、省能源的统一净化。

3.2 燃烧处理技术

蓄热燃烧技术。利用蓄热体将燃烧放出的热能将污染气体加热到700 至800 ℃，并保持至0.5 秒左右，逼迫挥发性有机废气中的可燃物质在高温作用下裂解成无害物质。蓄热燃烧技术由于需要废气污染气体浓度较高，且易燃烧，因此对于中低浓度、不易燃烧的有机废气治理不建议使用。

催化燃烧技术。该技术是将废气迅速加热到300℃左右，在催化床上进行催化燃烧，将挥发性有机废气转化成无害的水和二氧化碳，从而实现净化目的。催化燃烧技术由于起燃点低，能够极大的节省能源，而且净化效率较好，不会产生二次污染物质，可以适用于中高浓度的有机废气净化工作。现在催化燃烧技术是国内外一致认可的治理有机废气最有效的技术之一。

3.3 生物处理技术

利用生物处理技术参与到污染治理工作，是现阶段的一种比较新颖的方式。最开始运用生物技术是对污水进行治理，因为污水污染常有有机物质存在，因此生物治理往往更有针对性，且能带来意想不到的效果。因此借鉴污水治理经验，针对挥发性有机废气的治理，也可以利用有机物的特点，使用生物处理技术。生物处理技术相较于其它净化、处理方式，能够在能源消耗更低的前提下，实现有效利用，而且目前技术已经比较成熟，国外可以借鉴的经验较多。但是另一方面，我们在实践应用中发现，生物处理技术中，由于生物降解、处理时间较长，具有周期性效果影响——因为微生物有寿命极限以及处理污染物极限，因此要对处理系统定期进行周期性清理和控制。此外，生物处理技术所需要的培养、处理设备巨大，会影响一定的成本花销。

3.4 等离子处理技术

等离子是指大量的以每秒300 至3000 万次的速度运动的带电粒子，由于带电粒子的告诉运动，能够反复轰击挥发性有机污染气体内的分子，使其中的有机物质和有毒物质产生电离和裂解作用，有害物质转化为无害物质。但是等离子技术容易导致小分子有机物出现，然而导致二次污染。

4 结语

文章通过对挥发性有机废气的危害、来源、特点进行分析，并罗列了详细的现代治理技术，希望能够给广大从业人员一些借鉴。但是我们在实际操作中也发现，由于挥发性有机废气内部成分复杂、存在活性、易产生变化等特点，仅靠单一净化处理技术，很多时候难以达到污染治理的要求，因此我们应该开拓思维，积极探讨出融合各种技能优势的综合性技术，对挥发性有机废气进行系统的、全面的、彻底的治理，从而达到最佳的污染治理成绩。