國內工業VOCs廢氣治理的現狀分析與發展研究

安徽中祥環境科技有限公司 何中秋

國內工業水平在社會經濟發展的同時呈現良好的發展態勢。但是其作業期間產生的工業廢氣，除了對大氣生態環境造成嚴重的影響外。廢氣達到一定濃度引發人體嘔吐、乏力，對人體傷害極大。同時由于工業廢氣成分復雜，導致處理起來相對困難。需要環保部門與企業著手研究處理廢氣的有效方法，找準廢氣源頭，制定科學的解決方案，切實解決廢氣污染問題，保證廢氣得到有效治理，減少廢氣對環境和人體的危害。從而降低廢氣的危害性，

一、工業VOCs廢氣

揮發性有機物是工業生產中的污染物之一，也被稱為VOCs，是對有機化合物的統稱。由于國內工業發展相較于國外起步較晚。在保障空氣污染方面的改善工作，也執行的相對較晚，當前VOCs成為危害大氣與人類健康的重要問題，需要根據環保部門出臺的相關意見，切實做好VOCs治理與監測工作。VOCs種類相對較多，會引發人體極大的反應，嚴重造成人員死亡。此外，未經科學處理的VOCs會加劇對大氣層的污染，導致生態環境進一步惡化。結合現有的處理技術，做好控制處理與排放控制，才能有效保證廢氣排放得到控制[1]。

二、現階段廢氣治理工藝

工業廢氣處理過程中，針對不同的治理需求，形成了多樣性的技術。從當前工業廢氣治理現狀來看，燃燒法與吸附法是廢氣治理過程中，應用相對廣泛的技術。生物法、等離子法則是廢氣治理過程中相對先進的前沿技術。

（一）吸收法

作為傳統的廢氣治理方法，吸收法進行廢氣治理時，利用油類物質與其互溶。在實際應用過程中，多是采用填料洗滌吸收塔作為吸收器，針對VOCs特點，選擇不同的吸收劑材料，并額外增加活性劑等，用于提高VOCs的處理效果。該方法的優勢在于操作相對簡便，無須過多的治理成本。缺點在于治理效果不顯著，還會對設備造成損害。

（二）吸附法

吸附技術作為廢氣處理常見技術，應用活性炭的吸附性能，對廢氣進行凈化處理。通過簡單吸附，實現對廢氣的處理。該方法的應用有一定的適用范圍，從現階段工廠大量的排放情況，吸附法無法滿足大批量廢氣的處理需求。想要有效處理高濃度有機廢氣，需要與其他處理技術相結合，結合技術性能，對廢氣進行協同治理。吸附法的缺陷在于處理成本過高，吸附相對有限。用于吸附的吸附劑屬于危險廢物，不經過專業處理，會對環境造成二次污染。

（三）氧化法

氧化法處理VOCs廢氣，需要在一定條件下才能實現。燃燒氧化需要熱能、催化劑等條件支持，通過形成化學反應，將VOCs廢氣分解成氧氣和氫氣。并根據處理工藝不同，分為三種處理方法。

1.燃燒氧化法

燃燒氧化法在實際應用過程中，分為直接燃燒與熱力焚燒。直接燃燒是對易燃程度較高的燃料進行處理，通過對廢氣進行氧化，來處理濃度較高的廢氣。熱力焚燒則是通過熱力處理廢氣，不采取直接燃燒，而是通過燃料釋放熱量，實現對VOCs廢氣的處理。通過高溫作用，來分解VOCs廢氣含有的有害物質。蓄熱式氧化系統構成如圖1，現階段國內的蓄熱式廢氣處理設備，主要是陶瓷材料構成，在對廢氣處理的過程中，陶瓷類的材料能夠更好地控制氣流方向，從而起到補熱的作用。并利用熱交換器進行熱量回收，減少處理過程中熱能的實際消耗，提高治理的經濟效益[2]。

圖1 蓄熱燃燒技術工藝流程

2.催化燃燒氧化法

催化燃燒氧化法是借助催化劑，于低溫環境實現氧化燃燒。該方法處理優勢在于：對于預熱溫度要求沒有較高的要求，低溫也能保證廢氣處理效率，維持整個處理過程只需處于無焰燃燒的狀態即可。并對VOCs廢氣濃度、熱值能有效控制，減少實際處理過程的成本。以往工業廢氣治理方法不夠完善，處理時導致催化劑與廢氣中的硫化物、重金屬等成分混合后，出現處理失效的情況；并且處理VOCs廢氣濃度較大時，需要依靠可燃物持續放熱，這對設備運行而言，浪費了相當大的能耗。為了提高催化燃燒處理工藝的效果，除了繼續改進催化劑性能外，還需要探索新工藝。

當前國內吸收了國外的技術，更注重技術的經濟性與實用性價值，并研發出催化床、蜂窩陶瓷等設備。但是對于工業VOCs廢氣處理而言，未來還需要研發一種低能耗、使用低溫環境處理的工藝與設備。同時推廣低能耗工藝發展，轉變催化燃燒技術，在環保廢氣治理方面發揮最大價值。

3.光催化氧化法

光催化氧化法，利用高能紫外線分解有機氣體，促使VOCs發生氧化反應。在該技術影響下，VOCs化學鍵斷裂，從而實現分解，成為氫氧等原子狀態。經過分解后的氧氣，與紫外線接觸形成臭氧，臭氧自身氧化性較強，能夠將廢氣裂解達到處理VOCs廢氣的目的。在實際處理過程中，光催化氧化法使用的催化劑，多是金屬氧化物與硫化物。在此類催化材料中，二氧化鈦憑借自身穩定性，在催化過程中有著良好的應用。當前國內使用的催化材料，都是二氧化鈦占據主體，能有效轉化VOCs廢氣并對其有害物質進行處理。同時在處理過程中，不會產生過多的副產物。但是該方法存在的缺陷在于催化劑使用無法固定，導致自身活性喪失。并且對于流量較大的廢氣，無法發揮良好的處理效果。

（四）生物降解法

生物降解法是利用微生物對VOCs廢氣進行處理，將污染物轉移到液相的過程中，通過表面吸附，對廢氣進行降解凈化。該技術更適用于處理濃度低、降解性好、揮發性的廢氣。對于部分難以處理的廢氣類型，生物降解法并不適用。生物降解法處理的VOCs菌種具有轉移性，對環境條件相對敏感。該方法設備占據的場地較大，并不適用于中小微企業使用。生物降解是國外起先研究的技術，后期進入國內。技術的出現，也使得凈化裝置在國內推廣應用。當前德國與荷蘭擁有上百套處理廢氣的裝置，其他國家也擁有實際工程應用?？梢哉f國內想要實現VOCs廢氣處理，還需要在原有的處理基礎上，進一步研發設備，加強工程實際應用，推動生物法治理工業有效發展。

三、廢氣處理注意事項與未來展望

（一）廢氣處理的有效措施

對于當前廢氣的處理，由于廢氣類型不同，需要結合處理的廢氣制定針對性的處理方案。對治理對象有全面了解，根據周圍環境和污染情況，制定完善的廢氣治理方案。處理廢氣的過程中，涉及較多的技術與設備。想要保證處理質量，需要選擇對應的技術和設備，并且遵循經濟性與實用性的特點，保證凈化效果的合理性。在處理好廢氣后，由于當前技術條件有限。處理后的廢氣，會產生副產物對環境造成二次污染。需要在處理廢氣時，重視善后處理，防止二次污染現象發生[3]。

（二）未來展望

工業治理VOCs廢氣是需要長期堅持的系統工程，由于國內的工業廢氣排放量較大。開展污染防治工作刻不容緩，未來廢氣處理應根據不同地區的污染源排放情況，制定明確的控制標準。當前國內環保部門與企業對于工業污染源的調查較少，未能正確掌握污染源排放特征，影響了措施制定。對此，應通過合理調查，掌握污染的實際情況，為全國地方工業制定科學的控制措施。

國家對于不同行業的排放標準，已經根據排放量制定了初步目標。但是從治理情況來看，國內整體工業廢氣治理水平與國外相比較，還存在技術和設備等方面的不足。觀察國外對于廢氣污染治理標準，應適當借鑒外國的標準，對國內的標準進行完善，提高國內廢氣治理標準，積累治理經驗。盡管當前國內污染防治工作開展較晚，并且控制技術存在較為落后的地位。需要在材料、工藝等方面加強探索，創新各科研部門與企業之間的合作，尋找更優質的廢氣處理方法。通過加強新技術研究，推動國內工業廢氣處理水平提升。國內工業領域涉及較多的行業，各個生產環節都是VOCs產生的主要形式。因此，除了采用高效技術以外，還需要重視企業的管理能力，做好排放控制與管理，從整體對VOCs廢氣排放進行控制，提高VOCs廢氣對環境污染的控制水平。

四、結論

綜上所述，當前工業對于廢氣VOCs的處理，涉及較多處理方法。但是不同方法效果、缺陷并不相同，在日后廢氣處理過程中，需要結合廢氣治理的實際情況，選擇符合處理技術與設備的方法。能夠從治理效率以及經濟效益入手，掌握不同的處理技術才能更好地滿足治理需求。同時對未來應用的處理技術方法進行研究，當前的技術存在一定缺陷，還需要對其進行優化，保證有效處理的同時，提高廢氣處理質量，為工業領域持續發展提供助力。