大氣環境中揮發性有機廢氣治理技術發展研究

摘要：本文介紹了揮發性有機廢氣自身的特點，指明了其危害所在，并針對揮發性有機廢氣治理技術展開了深入分析，文章具有一定的參考價值。

關鍵詞：揮發性有機廢氣；治理技術；危害

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0044-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.025

Abstract： This paper introduces the characteristics of volatile organic waste gas itself， points out its harmfulness， and carries out an in-depth analysis on the technology of volatile organic waste gas treatment. The article has certain reference value.

Keywords： Volatile organic waste gas； Treatment technology； Hazard

揮發性有機物即Volatile Organic Compounds（簡稱：VOCs），是對一大類有機物的統稱。這種物質若是存在于空氣中，將會給人類造成較大的危害。因此，有必要就其治理技術展開研究。圖1給出了目前VOCs治理技術的綜合進展。

1 揮發性有機廢氣及其危害

1.1 關于揮發性有機廢氣

通常情況下，揮發性有機物的沸點相對偏低（常位于50—260℃），在室溫環境中，其飽和蒸氣壓通常處于71 Pa以內。VOCs具有較多的種類，大氣中可以形成揮發性有機廢氣的類型各不相同，其成分組成也十分復雜。一般來說，烴類、酮類、酯類、醇類、酚類、胺類以及腈（氰） 類等都是大氣中常見的 VOCs 污染物。需要注意的是：苯、甲苯、二甲苯（屬于三苯類的物質）以及鹵代烴類在工業中不僅存在量最大，而且其自身也屬于高毒性的物質[1]。

1.2 VOCs危害

VOCs 的存在將會給大氣、環境以及人類造成極大的危害，這些危害主要體現在以下四方面：

（1）大部分的VOCs存在一定的毒性，因此，其很可能使人畜陷入昏迷狀態，嚴重時還會導致死亡。

（2）一部分的VOCs帶有惡臭味，會破壞大氣環境。

（3）一部分的VOCs具有致癌的作用，極有可能引起人類癌癥的出現。例如：甲醛、氯乙烯以及多環芳烴等都容易使得人體患有癌細胞。

（4）大氣中存在的大部分VOCs具有易燃易爆的特征，這不僅使得生產企業不得不面臨嚴重的安全隱患，而且這些物質在陽光的照射作用下就會產生化學反應并生成光化學煙霧，這樣就會形成二次污染產物，給人類的身體健康帶來極大的危害。

2 分析揮發性有機廢氣的治理技術

2.1 吸收法

吸收法屬于VOCs回收方法的一種。這種方法主要是把具有低揮發性或者不揮發特性的液體作為吸收劑，然后充分利用其吸收功能，并通過吸收裝置對廢氣進行吸收。吸收法巧妙地利用了各種組分溶解度以及化學反應存在的差異性，讓廢氣 VOCs 中存在的有害組分被最大程度地吸附。

2.2 燃燒法

燃燒法屬于VOCs分解方法的一種。這種方法充分利用了有機氣相污染物易燃燒的特性。經過燃燒，廢氣變成為無機小分子，通過直接燃燒或是催化燃燒的方式，便可以有效去除廢氣中的污染物。其中，直接燃燒法的去除效率已經超過了95%。

2.3 吸附法

吸附法的原理在于：充分利用吸附劑（固體介質）的微孔結構使吸附質（目標物質）被吸附于表面處，從而讓目標物質與主體分離開來。

圖2給出了吸附法具體的工藝流程。首先，有機廢氣通過風機流入到吸附塔1中進行吸附操作。在吸附塔1吸附飽和以后，氣體就會被切換到吸附塔2中進行吸附操作，此時吸附塔1則會進行脫附以及再生等操作。這樣通過不斷的交替操作，便可以對有機廢氣進行連續處理[2]。

一般情況下采用的吸附劑包括：沸石分子篩以及活性炭等。就沸石分子篩而言，其具備的微孔結構相對均勻，選擇性吸附作用也相對突出。就活性炭而言，盡管其不可進行選擇性吸附，但其表面積相對偏大，吸附容量也相對偏高，因此，其已經成為了最常用的VOCs吸附劑。相對于其它揮發性有機廢氣治理方法而言，吸附法的優點在于：能源消耗少、工藝較為成熟、去除效率高以及推廣難度小。當然，這種方法也存在一定的缺陷，例如：所需處理設備較為龐大，處理流程相對復雜。另外，如果有機廢氣存在一定的膠粒物質或者是其它雜質則吸附劑十分容易失效。

2.4 冷凝法

就某些具有一定濃度的有機蒸氣的廢氣而言，如果對其進行降溫處理，保證廢氣所含有的有機物蒸氣的濃度維持在原有值的同時，使其應當對應的飽和蒸氣壓值小于該廢氣的組分分壓值，便可以讓相應的組分凝結形成液體，從而減少該廢氣中相應組分的分壓值，讓氣體分離的目標得以達成。通常情況下，有機廢氣經過冷凝形成液體，常采用的方法包括：冷卻法、壓縮法以及兩者聯合使用的方法。而針對高濃度的有機廢氣大都需要采用冷凝法對廢氣進行預處理或者是回收。特別是需要對有機物進行回收的時候，一般要求廢氣具有較高的濃度和較少的組分[3]。

3 未來展望與結論

因為VOCs性質不盡相同，種類相對繁多，危害程度較大，因此必須全面考慮VOCs的特性以及揮發性有機廢氣處理技術的針對性，選擇科學、合理的方法實現對有機廢氣的高效治理，在技術上、經濟上以及效益上盡可能達到最理想的效果[4]。

參考文獻

[1]楊飛，楊衛紅.探究揮發性有機廢氣治理技術的現狀與進展[J].資源節約與環保，2014，（4）：125.

[2]于東盛，任高翔.揮發性有機廢氣治理技術發展研究[J].城市建設理論研究（電子版），2017，（18）：110-111.

[3]楊飛，楊衛紅.探究揮發性有機廢氣治理技術的現狀與進展[J].資源節約與環保，2014，（04）：45.

[4]黃建洪，寧平，許振成，周新云，周瑜，彭福全.揮發性有機廢氣治理技術進展[J].環境科學導刊，2011，（05）：77-78.

收稿日期：2018-01-06

作者簡介：莊職源（1986-），男，大專，初級職稱，研究方向為工業廢氣治理。