夏銘飛

摘 要：近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)行業(yè)也得以飛速發(fā)展且規(guī)模在不斷擴(kuò)大，隨之而來的揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染問題變得愈發(fā)凸顯。這種類型的污染問題不僅威脅著人們的身體健康，時(shí)刻刺激著人們的各個(gè)臟器以及神經(jīng)組織系統(tǒng)，更甚者還會造成慢性中毒;此外，還會影響農(nóng)作物的生產(chǎn)。所以本文就各項(xiàng)技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用進(jìn)行分析，主要闡述不同技術(shù)對有機(jī)廢氣治理的效果，其最終目的也是為了能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)人士提供借鑒和參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：各項(xiàng)技術(shù);揮發(fā)性;有機(jī)廢氣治理;應(yīng)用

中圖分類號：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）18-0008-02

0 引言

可揮發(fā)性有機(jī)氣態(tài)污染物是目前較為棘手的問題，也是迫切需要我們采取有效措施予以解決的問題。為此，筆者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，就處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的各類技術(shù)進(jìn)行探討，希望能夠起到改善環(huán)境的作用以及促進(jìn)工業(yè)蓬勃發(fā)展。

1 揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理現(xiàn)狀

揮發(fā)性有機(jī)廢氣是我們常見的大氣污染問題之一，就目前我國在揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理情況上來看，為獲得令人滿意的治理效果，逐漸開始加強(qiáng)對各項(xiàng)治理技術(shù)的治理效率及效果的研究和分析。如今在處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣方面效果最顯著的技術(shù)是清潔生產(chǎn)，此方法是現(xiàn)今較為經(jīng)濟(jì)型的一種治理技術(shù)，可以有效的減輕揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放量，這對緩解有毒氣體對人們身體的侵害有很大幫助[1]。然而揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放量依然沒有得到真正的緩解及治理，這也是因?yàn)槭突さ冉?jīng)濟(jì)主行業(yè)在生產(chǎn)過程中依然會排放有機(jī)廢氣，很多時(shí)候工業(yè)內(nèi)部也未形成有效的清潔生產(chǎn)體系，再者部分企業(yè)在治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣過程中，為降低運(yùn)行成本、提高產(chǎn)量而置各項(xiàng)治理設(shè)施和措施如同虛設(shè)，致使揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理效果達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。

2 各項(xiàng)技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用

2.1 吸附處理技術(shù)

吸附處理技術(shù)是揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理方式中應(yīng)用最為廣泛的，該處理技術(shù)相比其他的技術(shù)相比，具有凈化效率高、耗能低的優(yōu)勢，行業(yè)生產(chǎn)中我們經(jīng)常使用吸附處理技術(shù)處理瀝青廢氣、顏料生產(chǎn)廢氣等，如今已經(jīng)獲得了令人矚目的成績和效果[2]。吸附是在處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣中最重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，其有效性以及選擇是否恰當(dāng)都會直接影響最終的廢氣治理效果，所以要想提高治理效果必須選擇吸附效果好的吸附劑，要選擇表面具備密集細(xì)孔的結(jié)構(gòu)以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的吸附劑，更重要的是要選擇耐水、耐酸（腐蝕）且耐高溫的吸附劑，這是實(shí)現(xiàn)有效治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的關(guān)鍵。該項(xiàng)技術(shù)的不足之處在于會因吸附劑有效壽命等原因產(chǎn)生二次污染物，且該類污染物大多屬于危險(xiǎn)廢物，存在一定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 活性炭纖維技術(shù)

活性炭纖維技術(shù)是當(dāng)前處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的一種新型方式，主要是利用最先進(jìn)的活性炭纖維技術(shù)作為吸附物質(zhì)，當(dāng)然這些物質(zhì)屬于環(huán)保性質(zhì)的材料。纖維物質(zhì)的外部和內(nèi)部具有大量吸附能力的碳原子，使其能夠形成一個(gè)堅(jiān)固的外層固體結(jié)構(gòu)，可以有效的將揮發(fā)性有機(jī)廢氣中的有毒有害物質(zhì)吸附出來，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提高治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的基本要求[3]?；钚蕴坷w維技術(shù)相比傳統(tǒng)的碳吸附材料具有獨(dú)特的優(yōu)勢，主要因?yàn)槠湮锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)十分獨(dú)特，同時(shí)該種材料還具有高含量的碳物質(zhì)（具備超多的細(xì)小微孔且超大的面積），可吸附大量的有毒有害物質(zhì)且速度比較快，這也正是活性炭纖維技術(shù)被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作中的原因。該項(xiàng)技術(shù)可以有效提高揮發(fā)性有機(jī)廢物治理效果，不足之處也在于會產(chǎn)生二次污染物，其廢吸附介質(zhì)（不可活化還原）也大多屬于危險(xiǎn)廢物。

2.3 催化燃燒處理技術(shù)（低溫）

催化燃燒處理技術(shù)主要是指在溫度較低的環(huán)境下進(jìn)行有機(jī)廢氣處理，同時(shí)在適量的催化劑作用下有效去除揮發(fā)性有機(jī)廢氣中的有毒有害物質(zhì)，其主要是將廢氣中那些具有可燃性質(zhì)的物質(zhì)進(jìn)行催化分解，從而實(shí)現(xiàn)凈化揮發(fā)性有機(jī)廢氣中有害物質(zhì)的目標(biāo)。當(dāng)然催化燃燒處理技術(shù)還可以用于處理可燃條件下的物質(zhì)，具有很多的優(yōu)勢[4]。比如，可以實(shí)現(xiàn)無火焰燃燒的目的，安全穩(wěn)定性較高，且對相關(guān)可燃組份濃度的限制相對較小;此外，催化燃燒處理技術(shù)的起燃溫度很低，不需要較高溫度就可以對廢氣進(jìn)行處理。催化燃燒處理技術(shù)還可以起到消除惡臭的作用，可有效減少二氧化碳的產(chǎn)生，當(dāng)然也存在一定的缺點(diǎn)就是對廢氣收集及治理的工藝條件要求比較高，同時(shí)為了防止出現(xiàn)因人為操作等原因而致使催化劑中毒的現(xiàn)象，在使用催化燃燒處理技術(shù)處理廢氣的時(shí)候須對廢氣進(jìn)行前期處理。不足之處也在于會產(chǎn)生二次污染物，其廢催化劑也大多屬于危險(xiǎn)廢物。

2.4 液體吸收處理技術(shù)

液體吸收處理技術(shù)也是被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作中，該技術(shù)不僅可以有效的消除廢氣中的有毒有害物質(zhì)，還可以在這些物質(zhì)中回收一些有二次利用價(jià)值的物質(zhì)。該技術(shù)主要是采用不容易揮發(fā)的液體作為吸附劑，再通過吸附裝置利用廢氣中的各類有害物質(zhì)對吸附劑反應(yīng)的差異，進(jìn)一步將廢氣中的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行吸附處理，以此來實(shí)現(xiàn)凈化揮發(fā)性有機(jī)廢氣的目標(biāo)。液體吸收處理技術(shù)的吸附原理屬于物理吸收，主要是利用各個(gè)有機(jī)物之間的相似相容原理。液體吸收處理技術(shù)之所以被廣泛的應(yīng)用于有機(jī)廢氣治理，最主要的原因是因?yàn)橹卫淼墓に嚵鞒淌趾唵危絼┑膬r(jià)格也比較實(shí)惠，投運(yùn)成本比較低。在揮發(fā)性有機(jī)廢氣流量較大的處理環(huán)節(jié)當(dāng)中，尤其是在濃度較高或者是溫度較等條件下廢氣處理效果十分顯著。不足之處也在于會產(chǎn)生二次污染物，其廢吸附劑也大多屬于危險(xiǎn)廢物。

2.5 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的一種技術(shù)手段，主要是利用各類微生物，以廢氣中的有機(jī)物質(zhì)作為其營養(yǎng)成分，經(jīng)過一段時(shí)間的生物代謝和分解將有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水等無毒無害物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)消除揮發(fā)性有機(jī)廢氣毒性的目的。相比于廢水的生物處理技術(shù)，該項(xiàng)生物處理技術(shù)在處理廢氣的時(shí)候，并不能保證各類有毒有害物質(zhì)在氣相中有效分解，所以在實(shí)際運(yùn)用生物技術(shù)處理廢氣的時(shí)候必須確保氣態(tài)污染物的液化程度，因?yàn)檫@是確保揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理順利進(jìn)行的關(guān)鍵，以此來確保這些有毒有害物質(zhì)能夠在液化的狀態(tài)下被微生物吸附和降解[5]。此外，生物處理技術(shù)在國內(nèi)外的研究已經(jīng)獲得了不錯(cuò)的進(jìn)步，但是截至到目前并未形成一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)理論。

2.6 微波催化氧化技術(shù)

微波催化氧化技術(shù)在治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的過程中，主要是結(jié)合了傳統(tǒng)空氣凈化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過傳統(tǒng)的解吸方式升級為微波解吸。微波催化氧化技術(shù)具有低能耗優(yōu)勢，在使用過程中不僅不會消耗大量能源物質(zhì)，也不會造成不必要的資源浪費(fèi)。同時(shí)該技術(shù)還可以縮短揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理時(shí)間，進(jìn)一步節(jié)省有毒有害物質(zhì)的吸附和解吸時(shí)間，從而不斷提高揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的效率和水平[6]。此外，微波催化氧化技術(shù)還屬于一種較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)，因?yàn)橐话闱闆r下吸附劑是可以連續(xù)使用20次以上，有效壽命較長，可以起到長時(shí)間的吸附處理，但是對于某些細(xì)節(jié)或者技術(shù)問題仍然需要我們深入研究。

2.7 光催化氧化處理技術(shù)

光催化氧化處理技術(shù)是近幾年來新興起的治理有機(jī)廢氣方式之一，如今已經(jīng)備受人們關(guān)注且被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作中。該技術(shù)對廢氣的處理效果高且具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，因?yàn)楣獯呋趸幚砑夹g(shù)在正常運(yùn)行過程中只需要在一定波長的光照下就可以實(shí)現(xiàn)凈化有機(jī)廢氣。同時(shí)再借助恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┕獯呋钚裕M(jìn)一步讓吸附劑表面上的物質(zhì)能夠與有機(jī)廢氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將廢氣中的有毒有害物質(zhì)氧轉(zhuǎn)化成無毒害的二氧化碳等物質(zhì)，或者是氧化成水以及無機(jī)的小分子物質(zhì)。光催化氧化處理技術(shù)處理廢氣時(shí)應(yīng)具備合適的條件，因?yàn)楣獯呋趸哂羞x擇性強(qiáng)且反應(yīng)條件溫和的特點(diǎn)，其使用的催化劑往往是無毒害且低能源消耗的物質(zhì)，治理可揮發(fā)性有機(jī)廢氣的操作也十分便捷，也正因?yàn)樗膬r(jià)格低廉且不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，所以光催化氧化處理技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)再生循環(huán)利用，幾乎對所有的廢氣物質(zhì)都可以起到凈化的作用。除此之外，光催化氧化處理技術(shù)在治理廢氣的過程中，由于納米TiO2是一種新型的高精密型無機(jī)產(chǎn)品，擁有著巨大的表面積且化學(xué)性質(zhì)以及催化效果都較好，同時(shí)對外界的紫外線吸收效率也是十分高，總之光催化氧化處理技術(shù)在廢氣治理中具有很大輔助及治理作用，投入實(shí)際應(yīng)用后仍然需要我們進(jìn)行不斷的研究和探索。

2.8 低溫等離子處理技術(shù)

低溫等離子處理技術(shù)也是被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理中，該技術(shù)主要是在外加電場等作用下結(jié)合適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)來產(chǎn)生放電凈化的目的，在放電的過程中會產(chǎn)生大量的高能粒子，可以與廢氣中的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，將廢氣中的有毒有害物質(zhì)分離出來，從而實(shí)現(xiàn)將有機(jī)廢氣中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)的效果，達(dá)到凈化揮發(fā)性有機(jī)廢氣的目的。低溫等離子處理技術(shù)具有很多優(yōu)勢，具體優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：第一，低溫等離子處理技術(shù)具備低耗能源的優(yōu)勢，可以在正常室溫下，配合相應(yīng)的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，并不需要特殊的溫度（加熱），無形之中就節(jié)省了大量的資源;同時(shí)該技術(shù)的使用方式也十分便利，對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理現(xiàn)場要求較低，治理過程中還不會產(chǎn)生副產(chǎn)物。第二，低溫等離子處理技術(shù)在治理廢氣的過程中不會產(chǎn)生放射性物質(zhì)，可以起到保護(hù)工作人員人身安全的作用。

2.9 膜基吸收處理技術(shù)

膜基吸收處理技術(shù)主要是采取中空纖維微孔膜，是治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣較為有效的手段之一，也是目前治理廢氣應(yīng)用較廣泛的技術(shù)手段之一。在使用過程中，工作人員應(yīng)將需要接觸的部分放在中空纖維微孔膜的兩側(cè)上面，使廢氣能夠有效的發(fā)生在膜孔的內(nèi)部，因?yàn)橹挥羞@樣才能避免兩相的直接接觸，從而防止在使用膜基吸收處理技術(shù)治理廢氣的時(shí)候出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。而膜基吸收處理技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，中空纖維微孔膜的吸收性和選擇性主要是取決于吸附劑，要想確保廢氣治理的效果需要使用低壓空氣作為推動力，以此來確保兩相流等有效的流動，這是促使中空纖維微孔膜界面始終保持平衡的核心關(guān)鍵。膜基吸收處理技術(shù)具備工藝流程簡單的優(yōu)勢，在處理廢氣的過程中它實(shí)質(zhì)上屬于一個(gè)連續(xù)性的過程，可以大幅度提高揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理效率。

3 結(jié)語

綜上所述，近年來可揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理問題備受各國重視，各國也紛紛開始對其進(jìn)行研究，并采取多種技術(shù)手段來改善這些問題，如今在治理上已經(jīng)獲得了令人矚目的成績。為此，筆者本文就這些處理技術(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，希望以此來獲得最理想的治理效果。

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