基于VOCs有機廢氣處理技術的研究進展

文_白真真 濟寧富美環境研究設計院有限公司

大部分的揮發性有機物都具有很強的毒性，對人體傷害性極大，甚至有致癌的可能性。現階段，研究揮發性有機物的中外專業人員都在不斷創新治理污染技術，并取得了極大進展。

1 揮發性有機化合物的來源與危害

揮發性有機化合物具有較大的毒性，是導致癌癥與畸形等疾病的重要因素之一。可對人體產生嚴重的傷害，不可估量。所以必須得到有效、合理、科學的治理。

可以排放出揮發性有機化合物的源頭多種多樣，有自然的、也有因人類活動所產生的。而人類的活動造成的廢氣排放是主要的產生途徑。揮發性有機化合物廢氣是自然環境中分布較為廣泛的廢氣之一。

2 揮發性有機化合物控制排放標準

在國際上，西方的一些發達國家早在二十世紀末期，就已經開始建立相關揮發性有機物的排放數據庫，并進行更新。美國針對揮發性有機化合物已編制了《溫室氣體排放清單》。歐盟針對揮發性有機化合物，頒布了一系列的指令標準，如歐盟綜合污染預防與控制指令、油品儲運指令等。

2.1 我國現有揮發性有機化合物的排放標準

在我國，對揮發性有機化合物的排放標準要求并不多，所以標準化體系的建立是必要的。以重點行業排放的揮發性有機化合物排放為標準，編制相應的排放標準，在我國工業不斷發展的同時，更加科學的、合理的對排放揮發性有機化合物進行有效的限制，是我們當下迫在眉睫的首要任務。根據大數據時代下的我國工業數據信息分析得出：各個省市因工業發展的進程也不同，揮發性有機化合物的排放量也不同。近年來，我國相關研究機構研究的主要對象都不約而同地指向了以人為源頭的揮發性有機化合物污染排放上來。適時地推出符合我國國情的揮發性有機化合物排放標準，使以人為源頭的揮發性有機化合物清單中的不確定性大大下降。在我國，這項研究還處在一個剛剛起步的階段，我國地大物博，相對排放源較復雜，還需要不斷地進行探索與相應的完善。例如，山東省按照行業分類發布了一系列針對揮發性有機化合物的排放標準：DB37/2801《揮發性有機物排放標準》已經發布了這幾項內容的VOCs限值的排放標準：主要由印刷業：鋁型材工業，家具制造業、汽車制造業、表面涂裝行業、有機化工行業、其他行業組成。

3 揮發性有機化合物廢氣的主要處理方法

3.1 傳統回收方法

3.1.1 吸收法

吸收法主要是利用吸附劑的物理性質和揮發性有機化合物特質使兩者進行有效的結合，起到一個凈化的功能，揮發性有機化合物進行吸收、凈化，主要用在壓力比較的高的，而又低濃度和低溫度的揮發性有機化合物的凈化上。吸收設備結構性能的好與壞，和吸收劑的質量優劣可直接影響到吸收效果。吸收劑可根據性狀來進行科學合理的相應處理。從經濟利益的角度出發，較為常見的吸收劑是水。

3.1.2 膜分離方法

揮發性有機化合物的膜分離技術在工業發展的大背景下快速進步。這種方法所使用的設備造價高，主要使用在回收價值相對比較高，相對的濃度也比較高、流量比較小、有著較高回收率的有機溶劑的回收。膜分離技術的作用過程主要是在固定的壓力值下，有選擇地回收廢氣中的有害物質，進行有效滲透之后得到一個使其分離的結果。膜分離技術屬于清潔的方法，膜分離凈化系統可有效地控制二次污染，降低其發生率，系統排放出來的氣體是回收凈化過的氣體。由于國家對此技術方法的重視、大力支持與開發，促進了其科學性技術的成熟與價格方面大幅度下降，所以對其開發與利用方面有著廣闊前景。

3.1.3 冷凝技術方法

冷凝技術主要應用在低溫度、高濃度的小氣體量的操作過程中，但其不適用于低濃度揮發性有機化合物的處理。該技術可減輕揮發性有機化合物居高不下的有機負荷，也可更有效地進行有機物的回收與利用，常將其用在其他凈化高濃度VOCs之前的預處理。冷凝技術主要是通過科學的方法使氣體溫度逐漸下降，使揮發性有機化合物所產生的氣體達到飽和狀態之后，依據揮發性有機化合物的化學性質，由氣體轉化成為液體得以凈化，達到回收目的。一般情況下，此項技術運用在一級處理當中。

3.1.4 吸附法

吸附法吸收方法，屬于揮發性有機化合物的處理中的干法技術工藝，此工藝已經成熟，并且應用比較廣。吸附法技術，可對揮發性有機化合物廢氣進行科學有效的過濾，活性炭是常見的吸附介質。近年來，我國在工業發展過程中，由于吸附法較為強大的優勢，使其使用率不斷提升。

3.1.5 燃燒法

燃燒法，分為直接燃燒和催化燃燒，催化燃燒是可燃物在催化劑作用下燃燒。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧化物多組分物質。采用適當的催化劑，是使有害氣體中的可燃物質在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法之一。

直接燃燒是一種比較傳統而又常見的技術處理方式與方法。是通過直接對揮發性有機化合物廢氣在空氣中進行燃燒，將污染物中的有害氣體直接進行分解，使其在產生熱量的同時轉化成為無污染無害的氣體所需要的過程。這種方法相對來說比較簡單，在生活與生產過程中，比較常用。

3.2 新型技術處理方法

3.2.1 生物技術處理方法

生物技術處理法主要是依靠微生物運用自身的生理過程去分解揮發性有機化合物廢氣中的有害物質，使其在這一過程中轉化為無毒無害的無機物。因微生物降解速度慢、效率低，主要用于低濃度的廢氣處理當中。微生物分解廢氣使其得到有效的降解是通過氧化分解的作用來完成這一過程的。

3.2.2 光催化氧化技術方法

光催化氧化技術方法是把廢氣中的有害物質，通過光作為催化媒介轉換成無害的化合物，使揮發性有機化合物廢氣對環境的污染力下降。光催化氧化法是現階段工業處理廢氣中比較便捷常用的一種處理方法。在實踐中得出微生物對水體的凈化有著較強的作用，可有效地使水中的雜質減少，此種工藝已經成熟，通過光催化氧化技術工藝處理過的水質，可達到預期目標。

3.2.3 超重力處理技術

在我國工業現代化發展中，超重力技術是對揮發性有機化合物進行處理很重要的一項技術手段。它是利用高速旋轉過程中強化氣態傳質，填料轉子所產生強大的離心力，進而模擬超重力的環境。在超重力場的環境中對混合氣體的研究過程中發現，旋轉填料床對揮發性有機化合物作用明顯，要想對高氣相傳質的系數進行大幅度的提升，就要有效地增加轉速。

3.2.4 低溫等離子體技術方法

低溫等離子體是中性料子與負電粒子以一種新的形式出現的氣體的結合，可對受到污染的氣體經過各種方式進行有效的分解。但在實踐中，它還存在著一定的不穩定性，故而建議有關部門盡早對其進行行之有效的改良。

4 結語

揮發性有機污染物具有較強的危害性，為保護環境，近些年來，國內外相關學者一直針對科學有效的治理方法進行著不斷地研究，傳統技術處理方法與新型處理方法各有其優點，現階段我們應該把研究的重點放在如何把傳統技術與現代科技相結合，創造出一套更為行之有效的新的解決方法來，從而更加科學、高效地防治揮發性有機物污染。