大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣的治理技術

張軍峰，范艷艷

（1.山東越之華環(huán)保設備有限公司，山東 濟南 250000；2.山東魯控檢測有限公司，山東 濟南 250000）

隨著我國工業(yè)化的迅速發(fā)展，揮發(fā)性有機氣體大面積的擴散，造成嚴重的環(huán)境污染。目前，我國缺乏對大氣環(huán)境污染的全方位認識，造成了有機氣體的過度超標，對人類的生產(chǎn)和生活構成了一定的威脅。

1 揮發(fā)性有機廢氣的特點

揮發(fā)性有機廢氣的分子重量通常較低，其是由有機物質的生產(chǎn)過程或有機反應產(chǎn)生的，容易被氣化而且會進入自然環(huán)境。揮發(fā)性有機氣體的特點是活性大和化學活動多，其是以氣體的形式在存在大氣中，如果暴露在紫外線輻射的情況下，會以固體和液體等多種形式發(fā)生化學變化。

2 大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣的形成途徑

2.1 工業(yè)生產(chǎn)

空氣中的揮發(fā)性有機氣體主要是在工業(yè)過程中產(chǎn)生的，如石油和天然氣的開采、煤炭加工、制藥、印刷等，這些行業(yè)在實際生產(chǎn)中會用到許多揮發(fā)性有機化合物，導致?lián)]發(fā)性有機氣體的增加。

2.2 交通運輸

隨著運輸部門的發(fā)展，車輛數(shù)量在逐漸增加，車輛在運輸中排放的尾氣也成為大氣中揮發(fā)性有機廢氣的主要來源，這不僅增加了揮發(fā)性有機氣體的濃度，還增加了PM2.5的顆粒物含量以及化學光污染。其中，特別是由光化學污染引起的光化學煙霧，會對人們的身體以及植物和動物造成嚴重傷害。

3 揮發(fā)性有機廢氣的危害

揮發(fā)性有機氣體對于空氣的污染主要包括直接風險和間接風險。其中，直接風險是對人類健康和植物生長產(chǎn)生的影響。

（1）大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機化合物數(shù)量的增加導致空氣質量極度惡化，造成了霧霾現(xiàn)象。而揮發(fā)性有機氣體造成的風險主要是由于受污染氣體的濃度增加引起的，會導致人們出現(xiàn)頭痛、虛弱，癲癇發(fā)作或昏迷，嚴重的情況下會損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)。

（2）大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機氣體含量的增加會導致硫化物和氟化物含量的增加。如果污染物超過規(guī)定值，會導致農(nóng)作物產(chǎn)量下降，農(nóng)產(chǎn)品質量下降[1]。

4 揮發(fā)性有機廢氣的源頭防治

（1）在工業(yè)生產(chǎn)中揮發(fā)性有機材料含量較高，特別是石化、鋼鐵等行業(yè)，因此，要進一步優(yōu)化和改進生產(chǎn)技術，加強對先進清潔生產(chǎn)技術的研究，以提高其轉化率，并生產(chǎn)低碳揮發(fā)性有機化合物，來滿足客戶的需求。對于大型工業(yè)生產(chǎn)中的原材料，是以揮發(fā)性有機產(chǎn)品用作中間材料時要做好防止廢氣泄漏。

（2）相關部門應實時監(jiān)測揮發(fā)性有機物的排放，以減少空氣污染。生態(tài)環(huán)境部門應指導相關部門監(jiān)測揮發(fā)性有機氣體，按標準維護揮發(fā)性有機化合物的加工設施，定期處理H型化合物，不斷完善管理制度和監(jiān)管，確保揮發(fā)性有機數(shù)據(jù)處理設備能正常高效地運行。例如，近年來，相關企業(yè)被要求改進舊排氣處理設施的改造標準，達到減少排放總量的目標，并加快結構調整。目前，空氣環(huán)境質量得到明顯改善，大大提高了人們的生活質量。

5 大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣的末端治理技術

5.1 吸附法處理技術

該技術的工藝特點主要是通過吸收和清除廢氣中的揮發(fā)性有機化合物來達到凈化空氣的目的。在實際應用中是利用排氣裝置將揮發(fā)性有機氣體噴入過濾器，并通過抽吸塔進行處理。其中，在吸附塔中要安裝含有活性碳纖維的高吸附固體介質，通過揮發(fā)性有機化合物吸收和清除廢氣，使兩者分離，最后釋放出新鮮空氣。

5.1.1 影響吸附劑使用效果的因素

吸附劑的吸附效應由于吸附表面的增加而增加吸附面積與孔的大小和在吸附過程中吸附的氣體分子直徑的顆粒大小密切相關。同時，吸附效應與其特性有關，如分子的質量和濃度越高，吸附量越高。此外，吸附效果與工作條件密切相關，工作環(huán)境中的溫度、壓力和氣體流速對工作環(huán)境的吸附也有顯著影響。

5.1.2 吸附劑的選擇

目前吸附劑種類較多，一般采用活性炭作為碳基吸附，表面較大，吸附效果較好；而沸石是一種新的吸附劑，其因克服可燃活性炭的缺陷而成為最佳替代吸附劑，其具有良好的吸附效果，目前逐漸被開發(fā)應用。但在實際使用中，企業(yè)應根據(jù)實際生產(chǎn)情況來選擇吸附劑，以提高吸附效果和經(jīng)濟效益。

5.2 吸收技術

該技術是一種化學吸收技術，其基礎是從廢氣中去除揮發(fā)性有機化合物和雜質，吸收適當?shù)囊后w。此外，在整個技術實施過程中，揮發(fā)性有機物質和液體化學吸收以凈化氣體。

吸收技術的特點是：①對廢氣中有害成分的吸收有明顯效果，其一般在有機氣體高濃度下大量使用；②應用該技術時會使用一定量的液體作為吸收劑。需要注意的是，其應用在低濃度揮發(fā)性有機氣體時，會造成反復的環(huán)境污染和適當損害，所以最好不要使用這種技術[2]。

5.3 微波催化氧化技術

微波催化氧化技術是將傳統(tǒng)空氣凈化器技術的優(yōu)勢與吸附技術相結合，改進了傳統(tǒng)的吸附方法。其通過處理揮發(fā)性有機氣體從而顯著降低能耗和浪費，減少吸收和吸收廢氣所需的時間。在微波催化氧化技術中，傳統(tǒng)催化劑可連續(xù)使用20次以上，因此，這項技術已成為處理揮發(fā)性有機廢物的首選技術。從技術角度來看，微波催化氧化技術在揮發(fā)性有機氣體處理中的應用與其處理廢水的方法相似，但一些細節(jié)的處理需要進一步加強[3]。

5.4 催化燃燒處理技術

催化燃燒技術主要是在高溫下使用催化劑氧化所有的揮發(fā)性有機污染物，以此達到揮發(fā)性有機氣體的良好凈化效果。這項技術是當今涂料、油漆和化學工業(yè)的理想之選，其主要設備包括催化燃燒廢氣回收和電加熱系統(tǒng)。這種處理技術允許活性炭在吸附飽和的狀態(tài)下對其進行處理。在特定過程中，當活性炭飽和時，設備的吸附停止，將揮發(fā)性有機化合物從活性炭中去除，然后用熱空氣將揮發(fā)性有機化合物減少到初始揮發(fā)性有機化合物體積的十分之一。因此，這項技術不僅能夠有效處理揮發(fā)性有機污染物，而且能夠回收活性炭。需要注意的是，因需要混合有機廢氣，在高溫下的空氣會存在爆炸的高風險，所以必須嚴格控制催化燃燒過程中的技術參數(shù)，以確保安全應用此項工藝。

6 結語

綜上所述，經(jīng)過調查分析可以看出，由廢氣造成的空氣環(huán)境污染變得越來越嚴重，為了提高污染控制質量和保護大氣環(huán)境，應探索和應用先進的揮發(fā)性有機廢物處理技術，充分開發(fā)新技術，切實提高揮發(fā)性有機廢氣的治理效果，為空氣環(huán)境的綠色無污染奠定良好的基礎。