国内工业VOCs废气治理的现状分析与发展研究

安徽中祥环境科技有限公司 何中秋

国内工业水平在社会经济发展的同时呈现良好的发展态势。但是其作业期间产生的工业废气，除了对大气生态环境造成严重的影响外。废气达到一定浓度引发人体呕吐、乏力，对人体伤害极大。同时由于工业废气成分复杂，导致处理起来相对困难。需要环保部门与企业着手研究处理废气的有效方法，找准废气源头，制定科学的解决方案，切实解决废气污染问题，保证废气得到有效治理，减少废气对环境和人体的危害。从而降低废气的危害性，

一、工业VOCs废气

挥发性有机物是工业生产中的污染物之一，也被称为VOCs，是对有机化合物的统称。由于国内工业发展相较于国外起步较晚。在保障空气污染方面的改善工作，也执行的相对较晚，当前VOCs成为危害大气与人类健康的重要问题，需要根据环保部门出台的相关意见，切实做好VOCs治理与监测工作。VOCs种类相对较多，会引发人体极大的反应，严重造成人员死亡。此外，未经科学处理的VOCs会加剧对大气层的污染，导致生态环境进一步恶化。结合现有的处理技术，做好控制处理与排放控制，才能有效保证废气排放得到控制[1]。

二、现阶段废气治理工艺

工业废气处理过程中，针对不同的治理需求，形成了多样性的技术。从当前工业废气治理现状来看，燃烧法与吸附法是废气治理过程中，应用相对广泛的技术。生物法、等离子法则是废气治理过程中相对先进的前沿技术。

（一）吸收法

作为传统的废气治理方法，吸收法进行废气治理时，利用油类物质与其互溶。在实际应用过程中，多是采用填料洗涤吸收塔作为吸收器，针对VOCs特点，选择不同的吸收剂材料，并额外增加活性剂等，用于提高VOCs的处理效果。该方法的优势在于操作相对简便，无须过多的治理成本。缺点在于治理效果不显著，还会对设备造成损害。

（二）吸附法

吸附技术作为废气处理常见技术，应用活性炭的吸附性能，对废气进行净化处理。通过简单吸附，实现对废气的处理。该方法的应用有一定的适用范围，从现阶段工厂大量的排放情况，吸附法无法满足大批量废气的处理需求。想要有效处理高浓度有机废气，需要与其他处理技术相结合，结合技术性能，对废气进行协同治理。吸附法的缺陷在于处理成本过高，吸附相对有限。用于吸附的吸附剂属于危险废物，不经过专业处理，会对环境造成二次污染。

（三）氧化法

氧化法处理VOCs废气，需要在一定条件下才能实现。燃烧氧化需要热能、催化剂等条件支持，通过形成化学反应，将VOCs废气分解成氧气和氢气。并根据处理工艺不同，分为三种处理方法。

1.燃烧氧化法

燃烧氧化法在实际应用过程中，分为直接燃烧与热力焚烧。直接燃烧是对易燃程度较高的燃料进行处理，通过对废气进行氧化，来处理浓度较高的废气。热力焚烧则是通过热力处理废气，不采取直接燃烧，而是通过燃料释放热量，实现对VOCs废气的处理。通过高温作用，来分解VOCs废气含有的有害物质。蓄热式氧化系统构成如图1，现阶段国内的蓄热式废气处理设备，主要是陶瓷材料构成，在对废气处理的过程中，陶瓷类的材料能够更好地控制气流方向，从而起到补热的作用。并利用热交换器进行热量回收，减少处理过程中热能的实际消耗，提高治理的经济效益[2]。

图1 蓄热燃烧技术工艺流程

2.催化燃烧氧化法

催化燃烧氧化法是借助催化剂，于低温环境实现氧化燃烧。该方法处理优势在于：对于预热温度要求没有较高的要求，低温也能保证废气处理效率，维持整个处理过程只需处于无焰燃烧的状态即可。并对VOCs废气浓度、热值能有效控制，减少实际处理过程的成本。以往工业废气治理方法不够完善，处理时导致催化剂与废气中的硫化物、重金属等成分混合后，出现处理失效的情况；并且处理VOCs废气浓度较大时，需要依靠可燃物持续放热，这对设备运行而言，浪费了相当大的能耗。为了提高催化燃烧处理工艺的效果，除了继续改进催化剂性能外，还需要探索新工艺。

当前国内吸收了国外的技术，更注重技术的经济性与实用性价值，并研发出催化床、蜂窝陶瓷等设备。但是对于工业VOCs废气处理而言，未来还需要研发一种低能耗、使用低温环境处理的工艺与设备。同时推广低能耗工艺发展，转变催化燃烧技术，在环保废气治理方面发挥最大价值。

3.光催化氧化法

光催化氧化法，利用高能紫外线分解有机气体，促使VOCs发生氧化反应。在该技术影响下，VOCs化学键断裂，从而实现分解，成为氢氧等原子状态。经过分解后的氧气，与紫外线接触形成臭氧，臭氧自身氧化性较强，能够将废气裂解达到处理VOCs废气的目的。在实际处理过程中，光催化氧化法使用的催化剂，多是金属氧化物与硫化物。在此类催化材料中，二氧化钛凭借自身稳定性，在催化过程中有着良好的应用。当前国内使用的催化材料，都是二氧化钛占据主体，能有效转化VOCs废气并对其有害物质进行处理。同时在处理过程中，不会产生过多的副产物。但是该方法存在的缺陷在于催化剂使用无法固定，导致自身活性丧失。并且对于流量较大的废气，无法发挥良好的处理效果。

（四）生物降解法

生物降解法是利用微生物对VOCs废气进行处理，将污染物转移到液相的过程中，通过表面吸附，对废气进行降解净化。该技术更适用于处理浓度低、降解性好、挥发性的废气。对于部分难以处理的废气类型，生物降解法并不适用。生物降解法处理的VOCs菌种具有转移性，对环境条件相对敏感。该方法设备占据的场地较大，并不适用于中小微企业使用。生物降解是国外起先研究的技术，后期进入国内。技术的出现，也使得净化装置在国内推广应用。当前德国与荷兰拥有上百套处理废气的装置，其他国家也拥有实际工程应用。可以说国内想要实现VOCs废气处理，还需要在原有的处理基础上，进一步研发设备，加强工程实际应用，推动生物法治理工业有效发展。

三、废气处理注意事项与未来展望

（一）废气处理的有效措施

对于当前废气的处理，由于废气类型不同，需要结合处理的废气制定针对性的处理方案。对治理对象有全面了解，根据周围环境和污染情况，制定完善的废气治理方案。处理废气的过程中，涉及较多的技术与设备。想要保证处理质量，需要选择对应的技术和设备，并且遵循经济性与实用性的特点，保证净化效果的合理性。在处理好废气后，由于当前技术条件有限。处理后的废气，会产生副产物对环境造成二次污染。需要在处理废气时，重视善后处理，防止二次污染现象发生[3]。

（二）未来展望

工业治理VOCs废气是需要长期坚持的系统工程，由于国内的工业废气排放量较大。开展污染防治工作刻不容缓，未来废气处理应根据不同地区的污染源排放情况，制定明确的控制标准。当前国内环保部门与企业对于工业污染源的调查较少，未能正确掌握污染源排放特征，影响了措施制定。对此，应通过合理调查，掌握污染的实际情况，为全国地方工业制定科学的控制措施。

国家对于不同行业的排放标准，已经根据排放量制定了初步目标。但是从治理情况来看，国内整体工业废气治理水平与国外相比较，还存在技术和设备等方面的不足。观察国外对于废气污染治理标准，应适当借鉴外国的标准，对国内的标准进行完善，提高国内废气治理标准，积累治理经验。尽管当前国内污染防治工作开展较晚，并且控制技术存在较为落后的地位。需要在材料、工艺等方面加强探索，创新各科研部门与企业之间的合作，寻找更优质的废气处理方法。通过加强新技术研究，推动国内工业废气处理水平提升。国内工业领域涉及较多的行业，各个生产环节都是VOCs产生的主要形式。因此，除了采用高效技术以外，还需要重视企业的管理能力，做好排放控制与管理，从整体对VOCs废气排放进行控制，提高VOCs废气对环境污染的控制水平。

四、结论

综上所述，当前工业对于废气VOCs的处理，涉及较多处理方法。但是不同方法效果、缺陷并不相同，在日后废气处理过程中，需要结合废气治理的实际情况，选择符合处理技术与设备的方法。能够从治理效率以及经济效益入手，掌握不同的处理技术才能更好地满足治理需求。同时对未来应用的处理技术方法进行研究，当前的技术存在一定缺陷，还需要对其进行优化，保证有效处理的同时，提高废气处理质量，为工业领域持续发展提供助力。