有機廢氣處理技術及措施探究

吳亞杰

（寧波市寰宇工程咨詢有限公司，浙江 寧波 315000）

隨著工業的不斷發展，工業企業開展生產活動所排放的廢氣也越來越多，不僅給自然環境帶來極大壓力，還引發了嚴重的大氣污染問題，給人與自然的和諧發展帶來極大影響。近幾年，我國高度重視環境保護工作，并在明確有機廢氣主要來源及產生的危害以后，采用積極有效的技術措施進行處理，在減少有機廢氣排放和大氣污染的同時，推動自然與人類社會的良性互動，并實現了人與自然的可持續發展。但是在實際操作中，受有機廢氣處理技術運用不科學、防治措施落實不到位等因素的影響，導致有機廢氣處理效率和質量無法得到進一步提升。因此，需要加強對有機廢氣處理技術及措施的研究與分析，并緊密聯系實際采用極具針對性的措施進行優化改進，促使有機廢氣的排放得到有效遏制，使有機廢氣處理成效能夠得到可靠保障[1]。鑒于此，本文對有機廢氣處理技術及措施進行了深入探究。

1 有機廢氣的成分、來源及危害

有機廢氣的主要成分包括烴類、醇類、酮類、胺類等，并且這些有機廢氣來源十分廣泛，如化工生產有機合成反應設備的排氣、印刷行業印墨中的有機溶液、金屬制品生產產生的氣味、汽車行業噴漆產生的廢氣、干燥爐鑄件生產設備排氣等。由于有機廢氣的成分較為復雜，并且具有易燃、易爆和有毒的特點，容易對大氣環境和人體健康造成極大危害，有機廢氣中的苯類有機物會損害人體中樞神經，尤其是在苯蒸汽濃度過高時，極易引發致死性急性中毒[2]。

2 有機廢氣處理技術分析

目前，有機廢氣處理技術有很多種，優缺點見表1。

表1 有機廢氣處理技術及優缺點

2.1 吸收法

吸收法主要采用低揮發或不揮發性的液體吸附劑，對有機廢氣中的有害物質進行吸收，在吸收過程中實現對有機廢氣的有效處理。吸收法包括物理吸收和化學吸收種，前者主要是利用物質的相似性，選擇合適的吸收劑對性質相似的有害氣體進行吸收凈化，后者則是通過吸收劑與有機廢氣發生化學反應實現廢氣的分離和凈化。在實際操作中也要注意分析有機廢氣的組成成分，并使用合適的吸收劑，以取得較為理想的處理效果，比如：二乙基羥胺對甲苯的吸收效果最好。運用吸收法處理有機廢氣，投入成本低、操作較為簡單等優勢十分明顯，并且更適用于高濃度有機廢氣的處理，但應用時對吸收劑處理的過程較為復雜，還容易產生二次污染，因而在一定程度上制約了該方法的廣泛應用[3]。

2.2 吸附法

吸附法在低濃度、高通量有機廢氣處理中應用較多，實際工作原理主要是利用多孔結構的吸附劑對有機廢氣中存在的污染物進行選擇性處理，整個過程吸附劑的選擇是關鍵。常用的吸附劑包括活性炭、硅膠、沸石等，其中活性炭由于自身具有較好的選擇性、比表面積較大、孔結構發達等優勢特征，成為處理有機廢氣運用最多的吸附材料，再加上吸附法的工藝已經發展得十分成熟，在處理有機廢氣時，設備簡單、能耗較低、去除率高等優勢十分突出，不過吸附材料容量有限，對其重復使用的吸附效果也會不斷下降，在一定程度上降低了有機廢氣的處理效果。

2.3 燃燒法

燃燒法包括直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒三種方法，其中直接燃燒適用于處理高濃度有機廢氣。在實際操作時，主要是將有機廢氣作為燃料直接燃燒，溫度一般控制在1 100 ℃左右，該方法具有成本較低、設備簡單、處理效果較好等應用優勢，不過高溫燃燒也容易引發二次污染；熱力燃燒主要是借助熱力交換器，對有機廢氣進行升溫加熱處理，廢氣處理效率可達到95%以上，與直接燃燒相比，運用該方法可以進一步減少能源消耗；催化燃燒則是利用催化劑在溫度較低的情況下對有機廢氣進行加熱處理，并在促進有機廢氣與催化劑發生氧化分解反應的過程中，實現有機廢氣的有效凈化。在實際運用時，該方法能耗較低、凈化效率高、無二次污染等優勢較為明顯。但是在應用催化燃燒法時，對操作工藝和運行條件的要求比較高，因此，在實際運用時，要加強對處理過程的管控，防止催化劑中毒、經濟效益差等問題出現[4]。催化燃燒處理工藝流程如圖1所示。

圖1 催化燃燒處理工藝流程

2.4 膜分離法

膜分離法主要是利用有機物分子和空氣通過高分子膜的溶解擴散速度不同，實現有機廢氣污染物的有效分離。該方法在低通量、濃度高的有機廢氣處理中應用較多，并且具有高效低耗、無二次污染等優點，甚至還可以通過膜分離法對有機廢氣中的芳香烴、酮、胺、酸等有機化合物進行回收，但在使用時也會受到膜通量比較小和使用過程易受污染的影響，因而對膜分離法在有機廢氣處理中的廣泛應用造成極大制約。

2.5 生物處理法

利用生物法處理有機廢氣，主要是利用微生物的新陳代謝作用，實現有機廢氣碳氮源的氧化分解，并在將有機污染物轉化為水、無機物等無害物質中，取得較為理想的效果。該方法在大氣量、低濃度有機廢氣處理中應用較為廣泛，并且使用時還會運用生物滴濾塔、生物洗滌器等，因而安全性較高、高效環保、無二次污染等優勢十分明顯，不過使用過程也會受到微生物代謝速率較慢的影響，導致有機廢氣的凈化速度不高，并且運行過程中還要加強對溫度和pH值的控制，以達到保證微生物活性和提高處理效果的目的。

2.6 光催化氧化法

光催化氧化法處理廢氣，主要是利用TiO2、ZnO、CdS等催化材料的光催化活性，在紫外線照射下促使其產生氧化性較強的自由基活性物質，并將吸附在表面的有機物氧化成水、二氧化碳等無害物質。該方法在實際運用中，處理效果好、能耗較低、反應效率高等優勢十分突出，不過光催化氧化法會受到紫外光吸收范圍較窄的影響，使光能利用率較低，并對有機廢氣處理效果帶來不利影響[5]。

2.7 脈沖電暈法

在有機廢氣處理中應用脈沖電暈法，主要是通過前沿陡峭、脈沖窄的高壓脈沖電暈放電，使其在常溫常壓下產生大量高能電子或O、OH等活性離子，在與有機物分子發生化學氧化反應時，C-C、C-H等化學鍵就會遭受到破壞，從而促使污染物降解為二氧化碳、水等無害物質。這種方法較適用于處理低濃度和大流量的二甲苯廢氣，實際去除率可以達到87%，不過操作過程也容易受到技術復雜、成本過高等因素的影響，因而極大地制約了脈沖電暈法的推廣應用。

2.8 低溫等離子技術

低溫等離子技術是一種有機廢氣處理的新技術，主要是通過高壓脈沖放電，得到大量高能電子、自由基等活性離子，在對其進行低溫處理后轉化為固液氣態，從而實現有機污染物的有效降解，并將其轉化為無害、低害物質。該方法適用于對大風量和低濃度有機廢氣的處理，污染物去除率高、副產物產生少、能源消耗較低等應用優勢明顯，不過該方法的運用需要投入較高的成本。

3 有機廢氣治理有效措施探討

3.1 加大宣傳教育力度

對有機廢氣進行治理時，僅靠環保部門發揮作用無法取得理想效果，還要積極做好宣傳教育工作，鼓勵企業、社會群眾踴躍參與，在壯大有機廢氣處理隊伍和力量的同時，有機廢氣的處理效果就會得到明顯提升[6]。相關部門可以充分利用電視廣播、微博微信等新舊媒體手段，圍繞有機廢氣來源、產生危害、防治手段等，對有機廢氣處理工作進行廣泛宣傳，甚至還可以組建專門隊伍，深入到工業企業和社會群體中，發放有機廢氣治理宣傳教育手冊，并根據企業及地區存在的有機廢氣問題，在治理措施上進行針對性指導，這不僅可以提高所在地區企業、群眾對有機廢氣治理的重視程度，還能在開展有機廢氣治理工作時吸引地方企業及群眾的主動參與和配合，從而促進有機廢氣治理工作更加順利、高效、高質地展開。

3.2 完善法律規章制度

在健全、完善的法律規章制度引導下，有機廢氣治理工作也能更加科學、規范地展開，然而有機廢氣治理法律規章制度還有待進一步完善，為實際工作開展提供有力指導，使有機廢氣治理成效也能得到極大保障[7]。在實際操作中，可以依照《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》等法律法規，建立和完善有機廢氣治理體系，比如《揮發性有機物污染防治技術政策》、《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》、《石油化學工業污染物排放標準》等，使有機廢氣治理工作更加有條不紊地展開。同時將責任、考核、獎懲等機制融入到其中，在深化各部門有機廢氣治理工作職責意識的同時，將所開展的各項有機廢氣治理工作貫徹落實到實處，能夠針對發生的問題快速完成追責，防止類似問題再次發生。

3.3 推動企業的創新升級

有機廢氣的主要來源是工業生產，比如化工行業有機合成反應設備排氣、印刷行業印墨中有機溶劑等，由于這些廢氣來源十分廣泛，加大了有機廢氣的治理難度，特別是在處理大氣量和濃度高的有機廢氣時，經常會受到技術水平的影響，導致有機廢氣治理效果不佳[8]。為了從根本上解決有機廢氣問題，就要高度重視工業企業改革創新工作，在推動工業企業轉型升級和綠色生產的同時，有機廢氣排放量就會急劇減少。環保部門可以指導企業了解和分析自身的實際生產情況，緊跟時代發展步伐，引進先進的機械設備和最新的工藝技術，在提高實際工作效率的基礎上，減少有機廢氣的產生。同時從開展綠色生產入手，對現行生產工藝進行優化完善，并適當提高有機廢氣的排放標準。同時，要進一步促進工業企業深化改革，并在實現創新升級中走向可持續發展道路，使所涉及到的有機廢氣排放量也會不斷減少。

3.4 加強技術創新研究

隨著現代科學技術的不斷發展，各種先進技術在環境保護領域也得到了十分廣泛的應用，并且取得了較好的防治效果。有機廢氣處理較常用的技術包括吸收法、吸附法、燃燒法等，雖然可以取得一定效果，但是容易引發二次污染，并且隨著現代工業的不斷發展，有機廢氣的成分也愈來越復雜，繼續采用傳統處理方法已經無法保障最終的處理效果。因此要與時俱進，加大對有機廢氣處理技術創新的研究力度，一方面可以在有機廢氣處理中，將吸收法、吸附法、燃燒法等聯合起來使用，這樣既能夠有效彌補各自方法的不足，又能夠提高有機廢氣的處理效率和效果；另一方面則是要加大對有機廢氣處理技術的研發力度，使微波催化氧化技術、低溫等離子技術等在有機廢氣處理中能夠得到廣泛應用，這不僅可以提高有機廢氣處理技術的水平，還能提升實際處理效果[9]。

3.5 重視環境監測工作

做好環境監測工作，可以及時把握地區有機廢氣的排放情況，并根據所監測到的數據信息，助力有機廢氣處理工作能夠更加有針對性地進行，同時也能使實際治理效果得到有力保障。在實際操作中，需要對地方有機廢氣的排放情況進行全面細致地了解，并將注意力集中到地方工業結構及實際分布情況等方面，通過組織環保部門及時開展環境監測工作，可以促進有機廢氣得到更好地處理。為了有效應用現代化環境監測儀器設備、互聯網技術、大數據技術、通信技術等，在積極打造地區環境監測工作平臺的同時，要不斷提高環境監測工作的效率和水平，甚至還可以通過網絡平臺對所監測到的有機廢氣數據信息進行快速傳遞和精準分析，然后通過制定極具針對性的防治策略，提升有機廢氣的處理效果[10]。

4 結語

為了有效處理有機廢氣，需要對有機廢氣的來源、成分及危害進行細致地了解，并結合實際情況采用吸收法、吸附法、燃燒法、生物法、膜分離法等，對有機廢氣進行分解、凈化。同時，相關部門還要加大對有機廢氣處理的宣傳教育、并且要重視環境監測、促進企業升級、加強技術創新等，只有這樣，才可以進一步提升有機廢氣的處理效果，進一步實現對自然生態環境的有效保護。