有机废气控制治理技术及其研究进展

王 静

(海南中特环境监测技术有限公司，海南 海口 571100)

随着国家工业化的快速发展，近年来人们对大气环境质量越来越关注，以挥发性有机废气污染物为代表的大气环境污染日趋严重，它不仅涉及到工业、农业、交通、轻工、手工业等部门，特别是与溶剂的生产、使用及生产加工部门有关，而且已经涉及到日常生活的许多领域。由于有机废气存在易挥发、成分复杂、挥发性不同等特点，所以难以去除。同时由于有机废气对人类健康和环境造成的严重危害，因此，对VOC污染的控制已刻不容缓。本文介绍了VOC污染控制及治理技术，对其进行了相关优缺点的分析，提出了科学性的控制治理技术，以期找到一种适合中国国情的有机废气的控制及治理技术，促进人与自然环境的可持续发展。

1 有机废气的危害

化工企业排放出来的有机废气会对自然环境以及人的身体健康造成严重的危害，其主要危害包括以下三个方面：第一，大部分有机气体具有一定的毒性以及刺激性异味，会刺激人的呼吸系统，人们如果长时间生活在这样的环境下，就会使神经系统受损，严重的甚至会致人死亡。部分有机废气已经被认定为是致癌物，比如说甲醛、芳香胺等，如果人们长时间吸入这样的废气，就会增加患上癌症的风险。第二，部分有机废气具有光化学反应性，这些废气在阳光直射下，其中的化学成分就会与大气中的碳氢化合物等物体形成光化学烟雾，这些化学烟雾中还含有醛类、臭氧等物质，这样就会造成空气的二次污染，对大自然和人体造成二次伤害；第三，有机废气进入到高空中，在紫外线的照射下，会破坏掉臭氧层，从而削弱臭氧层对紫外线的屏蔽作用。常见的工业废气见表1。

表1 几种常见的工业废气

2 常用的治理技术及研究进展

2.1 活性炭纤维治理技术

在对有机废气进行治理的过程中，活性炭纤维治理技术应用十分广泛，因为该技术具有极强的吸附能力，活性炭纤维治理技术的原理如下：由于活性炭纤维内外都存在很多碳原子，这些碳原子具备很强的吸附能力，会形成一个完整的表面结构，该技术就是利用表面结构很强的吸附能力进行有机废气治理。将传统的碳吸附技术和现在的活性炭纤维技术进行对比，可以得出活性碳纤维具备比较独特的物理结构以及化学性能，此外，还具备其他的优势，比如说吸附的容量比较大、微孔多、再生比较容易等优势。所以，在对有机废气进行治理的过程中，这种技术具备十分好的效果，是值得进行推广的[1]。

2.2 氧化法处理技术

在对有机废气进行处理的过程中，利用氧化法进行处理也是一种主要的方式。氧化法的主要原理是，使氧气和废气发生反应生成水和二氧化碳。为了进一步地促进氧化反应，可以采用以下这两种方式：第一，催化氧化，这种方法需要在常温并且压力一定的情况下，以Pt、Pd、Ni等金属材料作为主要的催化剂，并以氧气作为氧化剂，废气中的有机成分在这样的条件下就会发生氧化反应，这一方法的重点就是使用高效氧化剂。第二，对工业废气进行加热，使废气中的VOCs达到一定的温度，这种方式也被称之为热氧化法。最近几年，整体式的催化剂是研究的重点内容，这是因为相较于粒状催化剂，这种整体式的催化剂具备更好的传热性能。在催化剂中，Cu、Pb、Pt是比较常见的活性成分，在使用催化剂时，可以合理地添加阻催化剂，最大程度地提高催化剂的耐热性能，并延长催化剂的使用寿命[2]。

2.3 生物处理技术

生物处理技术是一种应用十分广泛的技术，具体指的是利用废气中的污染物底物作为能源供应以维持活动，控制适合微生物生长的各类环境条件（如温度、负荷等），培养并驯化出特定的微生物群落，将废气中污染物彻底转化为无机物，从而达到净化的目。在此过程中，废气中的有机污染物首先要通过气相传质到固/液相，然后在固/液相中被微生物固定，从而进行利用和降解。

2.4 催化燃烧法

现阶段的工业废气污染治理过程中，使用得最多的就是催化燃烧法，这一方法的化学原理就是通过添加适当的催化剂，使工业废气在点火之后发生燃烧反应，再经过之后的化学反应，形成不会对大自然造成污染的二氧化碳和水。比如，通过氧气和二氧化硫的燃烧反应将对大自然污染比较严重的二氧化硫转化为污染比较小的三氧化硫，再对三氧化硫进一步处理形成硫酸，这样可最大程度地减轻对大自然的污染。在一般情况下，由于工业废气中存在着很多有害物质，这些有害物质还会对其他排放出来的废气造成影响，因此在实际废气治理过程中会也会对空气质量造成一定的影响。

2.5 过滤净化法

由于合成纤维过滤材料的性能并不是很稳定，容易随着环境的变化而变化，所以，在二十世纪八十年代，玻璃纤维制成的HEPA（highefficiencyparticulateair）过滤材料是当时应用十分广泛的新型材料，这种新型的材料具备很多优势，可以对0.3 μm以上的颗粒物进行有效收集，烟雾、细菌以及灰尘等也能达到有效吸收。这种方法在气流阻力、过滤效率等方面有比较大的改进，此外还能防水、防腐蚀。这种技术还采用了性能比较高的无隔板式过滤器，不仅增加了过滤面积，还有效地升了过滤效率，在环境保护领域具有重要地位。

图1 常见蓄热燃烧法有机废气治理系统工艺流程图

2.6 纳米材料净化技术

纳米材料具有比较大的表面积，属于超细材料，因此吸附能力很强。在工业废气的进一步处理过程中，纳米材料净化技术还具有一定的催化性能，可以有效提升废气中有机物的分解效率，使废气处理效率得到提升。纳米材料净化技术还能分解有机物中无法分解的物质，这在一定程度上提升了废气中有机物的处理效率。具体的处理方式如下：将纳米材料激活，激活过的材料和废气中的有机物接触之后就会分解为二氧化碳、水以及有机酸等成分，这些物质直接排放在空气中，不会对空气造成危害。此外，这种纳米材料净化技术还具备净化大自然空气的功能，对于提升人们的生活质量来说有着积极深远的意义[3]。

3 结论

综上所述，对我国化工企业产生的工业废气进行治理是非常重要的工作，只只有结合实际情况不断研发治理技术，才能有效提升企业的环境保护效果。化工企业在实际生产过程中需要肩负起保护环境的责任，要履行保护环境的义务。与此同时，广大的人民群众也要对破坏环境的行为进行监督，为保护大自然贡献自己的一份力量，这样才能促进化工企业的可持续发展，并创造出和谐美好的社会。