挥发性有机废气治理技术的现状与进展

吴刚

摘要：挥发性有机废气来源广泛，扩散范围广，会扩大污染面积。因此相关部门必须根据其特点及时采取针对性的治理措施。当前我国这类治理技术发展已经取得了一定成就，但为促进治理效果更上一层楼，今后还应继续关注其进展，不断进行优化。

关键词：挥发性有机废气；治理技术；吸附治理技术

引言：

在当前大气污染中，挥发性有机废气已经成为了一项最常见的污染物，主要来自化工、交通等领域排出的废气，同时还有纺织、采矿、油漆、涂料等领域生产中排出的有机溶剂。它不仅会给环境质量带来不良影响，还会损害动植物和人类健康。在目前的实际治理中，技术应用比较多，因此重点探究其治理技术发展情况具有一定现实意义。

一、治理技术发展情况

当前在实际治理中，都是在源头入手减少挥发性有机废气的排放与扩散。但有些领域并未形成完善的清洁生产技术标准与系统，再加上有些部门不够重视，导致源头控制效果难以实现，必须通过其他手段加强治理。

当前国内的治理技术主要是由生物处理、吸附处理、燃烧处理等，这些技术虽然效果显著，但局限性比较大，比较适合应用在中高浓度或挥发性较小的废气治理中^[1]。对于低浓度和大风量挥发性有机废气的治理，所产生的效果依然比较微弱。所以在今后的研究中，还应针对当前技术进行创新改革，积极引进先进的技术理念和方法，形成独具特色的治理技术体系。

二、治理技术分析

（一）生物处理

该技术是将微生物与废气中的有机成分作为其他生物的养分，在长期的降解和代谢之下使其转化成水以及二氧化碳等无机物或者单细胞物质。与传统技术相比，其处理效果佳、无二次污染、费用低；同时不需要应用专门设备，简化了工艺流程和费用支出。

当下常见的处理工艺包含了膜生物反应器、生物滴滤、生物过滤、生物洗涤等（表1）。其中膜生物反应器当下还处在研究阶段；过滤法则在工业中应用较多，但因为其必须有很大接触面，所以设备结构比较复杂，运行费用很高；洗涤法则难以脱净很难氧化的恶臭物质；滴滤法由于可以调节微生物的营养供给及生长环境，被应用在了高性能填料、机理模型等研究方面^[2]。

表1 生物处理技术优缺点对比

生物技术	应用范围	优势	缺陷
洗涤法	气量小，浓度大	占地面小，投资较少	运行费用高；化学进料系统复杂，无法去除大部分挥发性有机物；大量沉淀时会出现性能下降。
过滤法	气量大、浓度低	投资较少；抗冲击负荷能力强	占地面小；难以控制湿度和pH值；颗粒物质会导致滤床被堵塞；需及时更换填料。
滴滤法	负荷高、污染物降解后会形成碱或酸性物质	投资少；运行费用低；去除能力强	操作复杂；对不同浓度和气量的污染需要使用不同的净化系统

（二）吸附处理

1.直接吸附

通过吸附剂对挥发性有机废气进行吸附处理。该方法可以实现90%的净化，且投资低、设备简单。但其中已经饱和的吸附材料无法再生，必须定期进行更换才可以确保净化效果。对此需要投入相应的人工成本，并有专门的制度制约，比较适合应用在浓度较低的污染处理中。

2.吸附回收

通过多孔物质对挥发性有机废气进行吸附处理，常用的有活性炭等，一般活性炭包含了颗粒状和纤维状两类，具体吸附效果见表2。当多孔物质饱和后，可以通过蒸汽技术实施净化，达到循环利用的目的。但在应用蒸汽技术时往往会重新吹出一定量的有机废气，因此需要在冷凝手段的作用下把气体转化成液体重新处理^[3]。该技术净化率比较高，但应用时必须消耗大量能源，且后期处理工艺较为复杂，无法实现对多孔物质的高度提纯，难以满足就需生产。

表2 活性炭类型差异

类型	孔径分布	孔径	吸附率	脱附后残留量
颗粒状	微孔为主	长	较低	较多
纤维状	基本都是微孔	短	较高	较少

3.吸附催化燃烧

该技术同样也是应用多孔物质吸附处理，只是在其饱和之后直接通过热空气技术进行脱附，并在催化燃烧床上将脱附下的气体进行燃烧处理，通过高温能量进行空气二次加热，并回收热量。该技术能够是低浓度污染气体被浓缩成高浓度的废气，从而进行统一净化。

（三）燃烧处理

一是蓄热燃烧。即通过蓄热体燃烧之后释放出的热能把污染气体加热到700℃-800℃，并保持大约0.5s，促使其中挥发性有机废气中的可燃物质能够在高温环境下裂解成无害物质^[4]。该技术需要废气浓度高且易于燃烧，所以中低浓度和不易燃烧的有机废气在治理的时候并不适用。

二是催化燃烧。即直接将废气在段时间内加热到300℃，并在催化床实施催化燃烧，使废气转化成无害的二氧化碳与水，最终达到净化目标。该技术因为起燃点比较低，可以有效节省大量能源，净化效率也比较高，不会出现二次污染物质，比较适合应用在中高浓度的废气处理中。

（四）冷却处理

冷却处理就是将挥发性有机废气集中在一起进行降温，由于温度较低，各类废物能够马上凝结在一起，再加上其物理温度有所差异，因此在一定温度下，就会在凝结后自动分离。在实际应用时，可以制作出一个装有冷却装置的大型气罐，把废气收集在气罐中，然后设定到相应温度，使废气都迅速冷冻起来，使颗粒物可以凝固在一起，并自动分离出来，实现废物再利用。要想保证其效果，还可以将其温度再降低，但这会增加成本投入。对此在实际应用时除了要考虑效果，还要考虑成本。

三、结束语

总的来说，挥发性有机废气作为一项排放量极高的空气污染物，为提升其治理效率，保证环境质量，亟需采取相关措施进行改进。对此国家目前也推出了各种治理措施，常见的有吸附处理、生物处理、燃烧处理等等，虽然治理效果比较显著，但和发达国家还存在一定差异，因此今后还需进一步完善和优化，不断提升处理水平。

参考文献：

[1] 马文娇, 赵文霞. 挥发性有机废气处理技术探讨[J]. 企业科技与发展, 2018, 000(010):108-109.

[2] 杜芳芳. 大气环境中挥发性有机废气治理技术发展研究[J]. 山西化工, 2020(1):158-159.

[3] 蔡晓聪. 挥发性有机废气危害及处理技术探讨[J]. 环境与发展, 2019, v.31;No.155(06):104-105.

[4] 毛程奇, 于维坤, 文雯. 对挥发性有机废气治理技术的研究[J]. 华东科技:学术版, 2018(6): 360-360.