揮發性有機廢氣治理技術發展研究

楊盛華

【摘 要】近年來隨著社會經濟的快速發展和工業化，大氣污染問題日益突出，嚴重威脅人民群眾的身體健康和生態安全。我國不僅面臨傳統的大氣環境污染問題，而且也面臨揮發性有機污染物（VOCs）污染的嚴峻挑戰。因此，對揮發性有機污染物（VOCs）的治理勢在必行。在本文當中，就將對VOCs治理技術進行論述。

【關鍵詞】揮發性；有機廢氣；治理；技術

一、揮發性有機廢氣治理技術的分析

1.1利用直接燃燒法處理揮發性有機廢棄

直接燃燒法就是使揮發性有機廢氣利用燃氣或燃油等輔助燃料將干燥后高濃度的有機廢氣通過引風機直接送入廢氣焚燒爐，有機廢氣首先進入換熱器進行預熱，然后進入爐膛，在燃燒機的火焰高溫（680～760℃）作用下，使VOCs分解成二氧化碳和水。使用此類方法工藝簡單、投資費用低，適用于高濃度、小風量的廢氣，但對安全技術、操作要求較高，又由于這種燃燒方法必須保證在高溫狀態下進行，很容易產生NOx化合物，這種化合物會使得燃燒結果產生二次污染物。

1.2利用催化燃燒法處理揮發性有機廢氣

催化燃燒法是把有機加熱到150-300℃時，在催化劑的作用下進行的無火焰燃燒法。通過把廢氣加熱，經催化燃燒轉化成無害無臭的二氧化碳和水。采用這種方法由于起燃溫度較低，可以避免產生NOx二次污染物，更為環保。但是處理費用高、投資較大。適用于高溫或高濃度的有機廢氣。

1.3利用吸附法處理揮發性有機廢氣

利用吸附法處理揮發性有機廢氣的原理是，由于吸附劑具有微孔結構，可以將揮發性有害物質吸附在吸附劑表面，從而使有機物從主體中分離出來。這種方法適用于治理中、高濃度的VOCs，對于低濃度的VOCs沒有很明顯的處理效果。

1.4利用生物法處理揮發性有機廢氣

生物處理法是利用生物過濾法處理揮發性有機廢氣，這種廢氣主要來源于市政污染、工業生產以及污泥處理等等。生物過濾法處理的是比較低濃度的揮發性有機廢氣，揮發性有機氣體通過生物濾床的處理作用，與生物膜填料發生反應，從而產生CO2和H2O，然后直接排放在空氣中。

二、揮發性有機廢氣治理技術進展和應用

2.1微波催化氧化技術

伴隨著科學技術的不斷發展，微波催化氧化技術作為一種高科技的治理技術，該種治理技術獲得了飛速的發展，它能夠與傳統的填料吸附技術進行有效的結合，進而使得揮發性有機廢氣的治理能力得以提升，運用該種辦法，實現傳統解吸治理方法向著微波解吸治理辦法的轉變，進而使得VOCs處理效果的極大提升。在對揮發性有機廢氣進行治理的過程當中，運用該治理技術，不僅僅可以將揮發性有機廢氣的吸附與解吸時間縮短，同時運用微波催化氧化技術對VOCs進行治理能夠減少各個能源的浪費與消耗，使得處理廢氣的費用得以減少，提升處理揮發性有機廢氣的能力。

2.2活性炭吸附-催化燃燒治理技術

伴隨著時代的不斷發展創新，活性炭吸附-催化燃燒技術應運而生，相較于傳統的碳吸附技術，其具備的吸附能力更強。活性炭纖維治理技術的工作原理為先使用活性炭對VOCs進行吸附與濃縮，活性炭的吸附達到一個飽和的狀態時應當將催化燃燒相關設備進行啟動，同時運用熱空氣局部加熱活性炭吸附床，從吸附床中吸出的較高濃度的廢氣就能夠在催化反應床當中發生相應的氧化反應，進而達到去除揮發性有機廢氣的目標。當活性炭的再生次數達到一定數量之后，活性炭的吸附能力會發生明顯的降低。活性炭纖維治理技術是當今處理VOCs當中運用得最多的辦法，對苯類廢氣具備較好的吸附能力，但是對烴類廢氣的吸附能力相對而言較差。然而，該種技術的運行成本相對比較高，倘若環境的濕度較大，活性炭吸附-催化燃燒技術則不適用。

2.3光催化氧化技術

在眾多揮發性有機廢氣治理技術當中的光催化氧化技術指的是在一定波長光照下，運用催化劑當中光催化這一性質，將“電子-空穴”（高能粒子）對激發出來，“電子-空穴”對和氧、水產生化學反應，產生具備強氧化能力的自由基活性物質，將有機物氧轉化為水與二氧化碳。Alberi-cial發現的納米TiO2具備吸附能力強、無毒、較高的紫外線吸收率、來源寬廣、抗光腐蝕性、價格較為低廉、高催化活性、化學穩定性較高等優點。納米TiO2可以在常溫常壓下將空氣直接當作氧化劑，進而能夠使各種有害氣體分解為對環境無害的氣體，避免了二次污染的發生，在紫外線輻射這一條件下即可發生反應，且反應的速度較快，反應的時間僅僅幾小時甚至于幾分鐘，所以，光催化氧化技術是一種及其便利的凈化技術。

2.4生物治理技術

在揮發性有機廢氣的治理技術當中的生物治理技術是一個全新的治理辦法，該種治理技術主要原理在于以生物治理技術的發展過程作為依據，利用降解微生物的全過程，有效自理揮發性有機廢氣，使其轉化為二氧化碳、水等無機物產物，從而達到有效治理VOCs的效果。然而，因為該種治理技術治理揮發性有機廢氣的過程相對較為復雜，在運用生物治理技術對VOCs進行處理的過程中，難以確保VOCs在氣相當中不會產生對環境有害的物質，從而影響到生物治理技術對揮發性有機廢氣的處理效果，所以，在實際的運用當中，應當對液化氣態污染物這一環節進行嚴格的注重，揮發性有機廢氣液化之后，需經過各污染物的生物吸附、新陳代謝、降解的液化全過程。

綜上所述，因為揮發性有機廢氣種類豐富多樣，性質也有各自不同的特點，再加之揮發性有機廢氣的排放情況也有著很大的不同。所以，在對揮發性有機廢氣進行治理時，必須詳細了解各個治理技術和使用范圍，從而做到有效治理揮發性有機廢氣。

【參考文獻】

[1]董龍標，馮偉銘，夏良媛等.揮發性有機廢氣治理技術發展研究

[J].環境科學與管理，2016，41（5）：125-128.