王彥麗

(山東海岳環(huán)境科技股份有限公司，山東 煙臺 264006)

作為空氣污染物的主要成分，VOCs有機廢氣基本上都來自于有機溶劑的揮發(fā)作用，如噴漆、涂料等，其含有如苯類、烴類、氨、硫化物、醛類等化學成分，如果不及時治理，將對環(huán)境與人們的健康產(chǎn)生威脅。

1 VOCs有機廢氣的危害與現(xiàn)狀

1.1 VOCs有機廢氣排放的危害

VOCs有機廢氣源于煤、石油等燃料燃燒以及噴漆、涂料、塑料等化工品的生產(chǎn)過程，如果這些廢氣不經(jīng)處理任意排放到空氣中，會對環(huán)境帶來很大的危害，揮發(fā)物質會與空氣中的二氧化氮結合形成臭氧，其產(chǎn)生的光化學煙霧和刺激性氣味會刺激眼睛與呼吸道，并損傷心肺功能與肝臟等重要人體器官，如果長期置于揮發(fā)性有機廢氣中，甚至會導致癌變，對人體健康產(chǎn)生巨大的威脅。對動植物的生長也會造成嚴重的破壞。

1.2 VOCs有機廢氣治理現(xiàn)狀

目前，VOCs有機廢氣的排放越來越受到人們的關注，許多國家相繼出臺法律法規(guī)來限制VOCs有機廢氣的排放。由于工業(yè)企業(yè)的廢氣處理技術比較落后，一些企業(yè)因為國家出臺的相關政策才安裝廢氣處理設備，實際上并沒有達到應有的治理效果。為了提高經(jīng)濟效益，減少投入，有些企業(yè)引進的治理設備與技術也相對落后與陳舊，使廢氣處理不徹底，且容易造成二次污染。傳統(tǒng)的VOCs有機廢氣處理技術在實際應用中有較大限制，它們在高濃度與中濃度的VOCs有機廢氣治理中效果較好，對于低濃度的VOCs有機廢氣處理，其效果相對較差。要對VOCs有機廢氣的治理不斷創(chuàng)新，積極引進國外先進技術，形成切實有效、實用性強的處理技術與方法理念，以加強對空氣污染的整治工作。

2 VOCs有機廢氣治理技術

2.1 低溫等離子處理技術

低溫等離子態(tài)是除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)以外的第四種物質形態(tài)，它是集結了大量正負帶電粒子和中性粒子，以集體形式存在的一種準中性氣體。低溫等離子處理技術是將大量的高能電子、自由基等活性粒子以每秒鐘300～3 000萬次的頻率反復轟擊異味氣體分子，電離、裂解廢氣中的各種成分，經(jīng)過一系列復雜的化學反應，將有害氣體轉為無害。相比其他處理方法，它的優(yōu)勢在于裝置簡單，占用空間小，可操作性強，但其對二氧化碳的選擇性不高，并且容易形成小分子化合物，造成二次污染，處理效率得不到保障,因而在實際應用具有一定的不穩(wěn)定性，需要進一步改善低溫等離子體技術。

2.2 生物技術

生物技術法處理VOCs有機廢氣是近年來新興的處理技術，其基本思路是利用一些以VOCs有機氣體為養(yǎng)分的微生物的新陳代謝將廢氣進行降解，轉化成二氧化碳和水等。

生物技術法的優(yōu)勢是設備簡單、投資小、運行費用較低、綠色環(huán)保、沒有二次污染，對于處理低濃度有機廢氣效果良好。近年來，該項技術的突破較快，各種生物菌種取得了較大發(fā)展，除了在有害氣體除臭領域廣泛應用以外，也被逐漸應用到酮、醛等有機成分的凈化中，并且其應用范圍還在不斷拓展。但是生物技術法也有一定的不足，由于需要培養(yǎng)微生物，因此降解效率較低，適合低濃度的廢氣處理，并且生物菌種對有機物的降解專一，不具有普遍性。為了保證處理過程不產(chǎn)生其他有害氣體，需要將氣態(tài)污染物進行液化處理。目前還沒有形成生物技術法處理VOCs有機廢氣的較為完整的技術理論體系。

2.3 微波催化氧化技術

微波催化氧化技術結合了傳統(tǒng)的空氣凈化技術、填料吸附技術、解吸技術，實現(xiàn)了傳統(tǒng)解吸治理向微波解吸治理的轉變。在治理VOCs有機廢氣時，使用該項技術能明顯縮短廢氣的解吸與吸附時間，提高廢氣治理效率，并且有效地降低能源消耗。微波催化氧化技術經(jīng)濟實用，吸附效果明顯并且能重復使用20次以上，而且反復使用不影響吸附效果。從技術發(fā)展的角度，微波催化氧化處理技術與污水治理技術原理相似，如結合污水處理技術經(jīng)驗將其進一步完善與改進，必將發(fā)揮更大的治理效用。

2.4 冷凝技術

冷凝法是降低VOCs有機廢氣溫度、使廢氣中揮發(fā)性有機化合物氣體量達到飽和，并依據(jù)其不同的化學特性將其液化，從而達到凈化氣體與回收有機物的目的。該技術主要應用在溫度低、濃度高、氣體量小的廢氣處理過程中，它可以降低VOCs有機廢氣的有機負荷，使有機物回收利用的效果更好。由于VOCs有機廢氣產(chǎn)生于工業(yè)廢渣，而不是在工業(yè)生產(chǎn)中直接產(chǎn)生，因此常常將工業(yè)廢渣儲存到冷凝罐中進行降溫處理，工業(yè)廢渣因低溫而凝結從而使有機物自動分離，避免了常溫下VOCs有機廢氣的產(chǎn)生。對于工業(yè)企業(yè)來說，雖然冷凝技術成本比較高，但卻是必不可少的。

2.5 納米材料凈化技術

納米材料凈化技術是近幾年VOCs有機廢氣處理采用的新技術。納米材料是一種晶體尺寸在1～100 nm 的超細材料，其粒子表面積大，表面活性強，具有很強的吸附能力。在光照條件下，納米材料能夠將有機物轉化成有機酸、二氧化碳和水等，在廢氣處理反應過程中，具有非常好的催化作用，并能提高廢氣分解的反應速度，還可以使原來不能分解的物質進行分解，在VOCs有機廢氣處理方面具有較強的優(yōu)勢，并且常應用于室內空氣凈化領域。

2.6 膜分離技術與膜基吸收凈化技術

膜分離技術主要是在給定的壓力下，利用高分子膜的特性將廢氣進行滲透處理，使有機物從VOCs有機廢氣中分離。當VOCs進入膜分離系統(tǒng)后，由于膜的選擇作用，將VOCs氣體通過，而將其余氣體截留，使處理后的氣體達到排放標準，并且收集的有機氣體進入冷凝回收系統(tǒng)進行循環(huán)再利用。膜分離技術在石油化工、制藥及食品加工領域應用廣泛。雖然該項技術投資較大，但是通過膜分離系統(tǒng)分離出來的有機溶劑回收利用價值較高，為企業(yè)降低了成本，因此許多企業(yè)致力于高效的膜分離技術的開發(fā)與應用。

在膜分離技術基礎上，逐步發(fā)展出了膜基吸收凈化技術。與前者相比，膜基吸收具有選擇性，有兩種中空纖維膜，一種膜對吸收劑進行脫吸操作，能吸出吸收劑中的有機物，一種膜對VOCs有機廢氣進行吸收。由于吸收劑對VOCs有機廢氣具有較高的溶解性，且無毒，不易揮發(fā)，保證了膜基的吸收凈化效果，因此膜基吸收凈化技術比單純的膜分離技術具有更高的穩(wěn)定性與凈化處理效果。

3 結語

新興的VOCs有機廢氣的處理技術能夠有效克服傳統(tǒng)處理技術的弊端。但由于VOCs有機廢氣的復雜性，單一技術的處理效果往往不能達到排放標準，通常需要幾項技術的混合應用，利用不同技術的優(yōu)勢進行組合處理，以達到最佳的處理效果。當前，我國對VOCs有機廢氣的管控越來越嚴格，在大氣污染問題日益嚴重的今天，從源頭上控制VOCs的排放勢在必行，在保證發(fā)展的同時提高廢氣處理技術與應用水平，才能確保工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。