环保视域下挥发性有机废气治理的发展探讨

郭邦杨，柯国洲

1.广州紫科环保科技股份有限公司；2.国投经开（武汉）工程咨询有限公司

现代化工业生产中，包装印刷、化工、石化等行业的快速发展，在生产中有大量的有机废气产生。其中发挥性有机废气中由于构成较为复杂，治理过程比较烦琐，治理的技术也是多样化，尤其是废气治理技术，一般情况下由于系统在匹配上要求高。现如今，工业企业中，治理挥发性有机废气还是采用末端的方式较多，主要是分离、降解、吸附有机废气。

一、关于挥发性有机废气的概述

（一）挥发性有机废气的定义和概况

通常情况下，室温处于正常状态下，饱和气压为133Pa，沸点在50℃-260℃，此时就会形成发挥性有机废气。这种挥发性有机废气由多种物质构成，其中有硫化物、氨等物质。另外，构成挥发性有机废气还有最常见的一种物质，就是甲醛。按照世界卫生组织的标准进行分析，多数的挥发性废气都不能溶于水，但是可以融于有机溶剂。但是挥发性废气中，甲醛是可溶于水的。为此，多数的情况下，在空气中存在的挥发性有机废气浓度不高，在治理效果上非常不佳。

（二）挥发性有机废气产生的各种危害

目前，在当下的环境背景下，很多的复合挥发性有机废气都是由工业化生产以及汽车尾气等造成的，通过相关的数据调查显示，城市的挥发性有机废气浓度出现的时间最高的是清晨和傍晚，如果气温太低，在冬季消退的时间就会很长。其中含有大量的有害物质，会给早期锻炼以及夜间散步的人群造成严重的威胁。如果在短时间内吸入有害气体，人体会发生气短或者是胸闷等情况。如果长期的被人体吸收，就会导致人体的肺部出现炎症，或者是感染呼吸道等症状。另外，如果是存在肺部障碍的人群就会导致病情加剧，严重会导致人体的各项机能下降。除此之外，挥发性有机废气同样威胁着自然环境，导致生态环境受到破坏，因此要采用有效措施加以解决。

二、挥发性有机废气治理技术的发展状况

（一）吸附回收技术

吸附整理技术，是通过直接吸附、回收吸附等不同方式进行吸附。第一，直接吸附环节中，主要是通过活性炭自身的吸附能力，并且吸附挥发性有机废气，起到了空气清洁的作用，活性炭由于自身的吸附能力较强，利用该措施确保了空气清洁程度可以实现90%，与此同时，该方法不仅在应用上较为简单，同时成本很低，可以让挥发性有机废气污染处理的效果大大提升，但是需要注意的就是活性炭的更换频率高，可以避免因为吸附污染物造成的能力下降。第二，回收吸附方式，该方式主要是利用纤维活性炭给有机废气开展吸附，可以让挥发性有机废气处于饱和的状态，然后利用热蒸汽反吹的方式，进行完脱附之后，就能进行活炭的有效吸附。第三，催化焚烧，该方式在应用中可以降低成本，并且不需要前期的投入。通过这种方式进行处理，主要是利用热空气完成的吸附，可以让有机废气实现净化的效果和目的。另外，该措施的应用还适用于浓度很低、环境风量较大的环境下。

（二）冷凝处理技术

冷凝治理技术，是最常用的一种技术，该技术的原理就是利用不同温度以及饱和度作为基础来提升或者降低参数，然后将蒸汽中有机物质利用冷凝的方式开展有效的提取，经过处理之后就能让挥发性有机废气实现净化并且实现回收。但是该技术无法将重金属有效分离，在实际的应用效果上存在限制性。

（三）燃烧处理技术

高温燃烧治理技术，是利用火焰燃烧的形式对于挥发性有机废气开展处理和分解，主要是分为三种操作。第一，直接的燃烧挥发性有机废气，采用该措施会让挥发性有机废气破坏程度大大提升，但是其中有VOC在治理效果上不佳。第二，燃烧中，会发生助燃的物质，此时就会让VOC燃烧的温度有所上升，成本也会增加。第三，催化燃烧法。采用这种方式主要是在燃烧物中添加适量的催化剂，采用该措施对于温度的要求不太高，同时经济性强，也是目前高温燃烧治理中使用量最多的一种方式。

（四）生物处理技术

生物处理技术，就是通过生物分析的方式，让有机废气实现转化，可以有效地处理挥发性有机废气，与此同时，还能将内部中大量的有害物质进行二次利用，在实际应用的上更广。和其他的技术进行对比，采用该技术不仅承包费用很低，同时在运行上更加便捷，可以提高治理的效果，另外，还能对于有毒物质开展二次利用，也符合了我国的低碳环保的理念，具有很强的经济效益。

（五）膜分离法

该技术是利用人工的方式，将膜物质进行有效的分离，其中主要是多孔玻璃高分子材料，通过该措施可以让有机废气实现有效的挥发和回收，但是膜分离法，经济成本较高，应用的范围受限。

（六）光催化氧化技术

光催化氧化技术具有很强的特点，在应用中不仅成本不高，同时用料还能起到循环的利用。其中活性炭纤维是一种载体，也是一种新型的催化剂，不仅吸附能力较强，同时抗腐蚀性能也十分强，最大的优势就是不会带来二次污染，在抗菌效果上最佳。采用光催化氧化法可以将副产物起到有效地清洁，但是会导致催化剂出现无法固定，并且催化剂固定之后，也会导致催化的效率整体下降。通过相关的研究发现，要融合光催化养化技术和纳米技术，才能让降解治理的整体效果得到提升。

（七）集成治理技术

集成治理技术，是融合了上述的六种技术，按照具体情况来有效地治理挥发性有机废气。目前，集成技术在处理挥发性废气上得到了广泛的应用。例如，融合吸附技术和溶剂吸收技术，可以让高浓度的苯乙烯废气得到有效的回收；另外，对于吸附物的再生处理要通过催化燃烧可以得到有效的脱附，将吸附体的活性有所恢复。通过大量的研究和实践证明，集成治理技术的应用不仅大大提高了处理的效率，同时也能让耗能有所降低，主要是因为纳米材料净化技术在治理挥发性有机废气中大力的应用。

（八）纳米材料净化技术

最近几年，纳米处理净化技术属于VOCs的一种创新技术。纳米材料是一种超细的材料，这种超细的材料就是纳米粒子，吸附能力较强。对此，出现反应过程中，纳米材料在催化的效果上就十分的明显，同时添加适量的纳米粒子，尤其在VOCs处理中，要提升VOCs分解的反应效率，可以让挥发性有机废气处理的效果达到最佳的状态。另外，在气态的有机污染物治理过程中，采用纳米材料净化技术效果十分明显。主要是因为在光照的作用下，其中的二氧化碳或者是水分可以及时的分解，同时也能起到很好的净化空气效果。纳米材料净化技术在未来还有很大的提升空间，需要相关人员进行研究和应用。

三、未来废气治理的发展趋势及新技术应用

（一）变废为宝的生物分子转换

最近几年，全球对于环境污染治理格外的重视，还有VOC废气处理也得到了关注。在废气治理技术上，我国取得了不错的成绩和发展，其中利用生物分子转化法将VOCs废气能将有效地去除。另外，采用该技术，可以让废气中有害物质直接采用生物分子完成转化，并且可以转变成一种无害的物质。在操作上不仅简单，同时流程较为简单，成本很低，适用的范围很广，也是未来的发展方向。

（二）有害物质提取与隔离法治理

通过该技术，可以有效地隔离和提取废气中存在的有害物质，可以让剩余的气体中其他物质得到很好的回收再利用，大大提高了废气的回收利用率，同时也降低了气体进入到空气之后的二次污染。因为该技术在应用中，主要投入的成本很高，也使用与大型的工业领域中，可以起到很好的治理效果。现阶段，我国经济快速增长，技术不断进步，有害物质提取与隔离法也将在未来的工业中得到大力应用。

（三）利用光进行催化分解式治理

该技术是一种先进的催化剂，主要是在光照的作用下将废气进行分解，使用的范围比较强，同时采用催化剂的效果也十分强，也是一种无公害的材料。另外，该材料在兼具了经济性的同时安全性很高。现阶段，随着先进技术不断进步，在催化材料中都体现了环保、节能性，也是一种新型的纳米材料，主要在用料上保持环保性，是目前化学科技研究的重点方向。

四、结束语

综上所述，挥发性有机废气的产生，会导致自然环境受到威胁，同时也影响着人类的身体机能。本文分析了挥发性有机废气治理的不同方式，并阐述其各项治理技术的比例，在治理中要做到全程化防治，才能大大提升挥发性有机废气治理的整体效果。

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