宋媛媛

（廣州市怡地環(huán)保有限公司，廣東 廣州 510530）

有機(jī)廢氣末端治理技術(shù)的選擇除需考慮治理對(duì)象的污染成分、濃度和風(fēng)量外，還需參考國(guó)家、行業(yè)政策要求，以及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境主管部門的具體要求。

1 處理技術(shù)選擇

廢氣處理技術(shù)的選擇不僅要根據(jù)處理對(duì)象的實(shí)際情況，如廢氣污染物成分、濃度、風(fēng)量大小、是否具有回收利用價(jià)值等方面，還應(yīng)考慮相關(guān)政策文件的要求，對(duì)于有收集效率或處理效率具體要求的行業(yè)，還應(yīng)滿足相關(guān)指標(biāo)要求。目前，針對(duì)不同行業(yè)有機(jī)廢氣末端治理技術(shù)，國(guó)家和部分省市都陸續(xù)發(fā)布了可行性技術(shù)指南，如國(guó)家生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司和四川省都發(fā)布了針對(duì)石化、現(xiàn)代煤化工、制藥、農(nóng)藥、焦化、汽車整車制造、家具制造等14個(gè)行業(yè)的揮發(fā)性有機(jī)物治理實(shí)用手冊(cè)，廣東省也發(fā)布了針對(duì)家具制造、制鞋、印刷和表面涂裝等重點(diǎn)行業(yè)的廢氣治理技術(shù)指南文件。

實(shí)用的VOCs末端治理技術(shù)很多，主要包括吸附、燃燒（高溫焚燒和催化燃燒）、吸收、冷凝、生物處理及其組合技術(shù)[1]。各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景和處理對(duì)象均有所不同，以下將著重介紹冷凝回收、水吸收和吸附處理技術(shù)。

2 主流處理技術(shù)評(píng)價(jià)

2.1 冷凝回收處理工藝及效果評(píng)價(jià)

冷凝回收處理技術(shù)主要應(yīng)用于制藥、農(nóng)藥、化工等行業(yè)，針對(duì)具有高回收利用價(jià)值的揮發(fā)性有機(jī)物，如廢氣成分不同沸點(diǎn)和蒸氣壓不同的特點(diǎn)，宜采用低溫冷凝工藝進(jìn)行回收處理。其實(shí)質(zhì)是在低溫環(huán)境下處理廢氣，有機(jī)溶媒不同組分的飽和蒸氣壓不斷下降進(jìn)而冷凝成為具有可回收利用價(jià)值的液體[2]。冷凝回收處理工藝具有操作簡(jiǎn)便、流程少、成本低的優(yōu)勢(shì)，有助于實(shí)現(xiàn)溶劑回收、提升資源利用率的目的。此項(xiàng)技術(shù)取決于冷媒的溫度、供應(yīng)量以及有機(jī)廢氣中單項(xiàng)物質(zhì)的飽和蒸氣壓等因素，冷媒溫度不夠或供應(yīng)量不足均可導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)物冷凝效率未達(dá)預(yù)期，冷媒溫度過低則易出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象。

選擇冷凝回收技術(shù)，需預(yù)先根據(jù)工藝特點(diǎn)、氣體溫度核算擬處理VOCs的產(chǎn)生量和廢氣流量，并定量核算揮發(fā)性有機(jī)氣體中單項(xiàng)物質(zhì)的回收效率[3]。冷凝回收技術(shù)處理有機(jī)廢氣適用于回收高沸點(diǎn)、高濃度的有機(jī)廢氣，且低溫下吸附處理VOCs氣體，安全性高。但是，由于冷凝凈化效率受冷凝溫度的限制，單一冷凝要達(dá)標(biāo)需要很低的冷凝溫度，因此能耗高、運(yùn)行成本大。廢氣中有機(jī)物含量較低的情況下，回收效果及廢氣處理效能大幅度縮減，不適宜使用[4]。因此，在工業(yè)有機(jī)廢氣治理中，通常將冷凝回收與吸附處理結(jié)合使用，以確保VOCs的達(dá)標(biāo)排放。

2.2 吸附處理工藝及效果評(píng)價(jià)

吸附處理工藝有兩種類型，分別為物理吸附和化學(xué)吸附，物理吸附由范德華力延伸而來，吸附與氣體液化類似。化學(xué)吸附是指吸附劑表面凝聚吸附物質(zhì)，并且形成化學(xué)鍵，選擇性強(qiáng)不易脫附，其吸附熱與反應(yīng)熱相似，所以通常更多的選擇物理吸附處理廢氣[5]。

常用的吸附技術(shù)包括固定床吸附系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)式吸附系統(tǒng)，均具有初設(shè)成本低，適合多種污染物等特點(diǎn)，并且適用于低濃度、大風(fēng)量的廢氣處理。也比較適用于污染物濃度較低、間斷性生產(chǎn)的生產(chǎn)線。比較常用的吸附材料有活性炭、沸石、活性炭/活性炭纖維等。活性炭材料的投資成本較沸石轉(zhuǎn)輪低、吸附效果優(yōu)于活性炭/活性炭纖維，行業(yè)適應(yīng)性更好。

工業(yè)應(yīng)用上，從經(jīng)濟(jì)可行的角度考量，針對(duì)整車制造噴漆間低濃度（VOCs＜200 mg/m3）、大風(fēng)量（1 000～60 000 m3/h）有機(jī)廢氣可采用吸附處理技術(shù)，并搭配在線脫附催化燃燒技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢氣污染物的排放達(dá)標(biāo)?；瘜W(xué)原料制造行業(yè)，前端采用冷凝回收以降低進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)的VOCs濃度和溫度（＜40 ℃），可確保VOCs整體處理效率和污染物的排放達(dá)標(biāo)。

2.3 水吸收處理工藝及效果評(píng)價(jià)

對(duì)于具有水溶性的有機(jī)廢氣，可以選擇水吸收法進(jìn)行處理。該工藝效能的發(fā)揮是以物理、化學(xué)吸收為條件，工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備費(fèi)用低，對(duì)水溶性有機(jī)廢氣處理效果佳，不受高沸點(diǎn)物質(zhì)的影響，且無耗材處理問題。水吸收處理工藝的理論基礎(chǔ)是雙膜理論，氣膜和液膜存在于氣相側(cè)和液相側(cè)中，廢氣吸收過程中受到膜物質(zhì)影響，有機(jī)物質(zhì)的吸收會(huì)產(chǎn)生一定阻力，吸收氣體由兩個(gè)膜傳遞后，液相物質(zhì)不斷被吸收，最終達(dá)到氣液一致目標(biāo)，通過分析和計(jì)算獲取吸附用水量數(shù)值[6]。

采用水吸收工藝處理有機(jī)廢氣過程中，不同范疇下產(chǎn)生的數(shù)值不盡相同，需要根據(jù)公式逐一計(jì)算，以確定最佳吸收標(biāo)準(zhǔn)。水溫在9 ℃左右時(shí)，可以吸收可溶性較強(qiáng)的有機(jī)物質(zhì)，在水濃度均衡其間排放，各項(xiàng)指標(biāo)與預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)相符，可提高有機(jī)廢氣處理水平[7]。實(shí)踐結(jié)果表明，有機(jī)廢氣規(guī)格相同前提下，相對(duì)于冷凝回收處理工藝，水吸收處理工藝效能更強(qiáng)，能夠降低排放期間廢氣中有機(jī)溶媒濃度，也就是說水吸收法對(duì)廢氣的處理質(zhì)量高于冷凝回收處理工藝。隨著吸附過程的進(jìn)展，水相中有機(jī)溶媒濃度的增加，吸附曲線會(huì)趨于平緩，因耗水量較大，廢水排放量就大，造成污染物轉(zhuǎn)移。同時(shí)填料吸收塔易堵塞，存在設(shè)備腐蝕的問題。因此，需結(jié)合實(shí)際需要，謹(jǐn)慎選擇此處理工藝。

3 結(jié)論

綜上所述，企業(yè)對(duì)新建治污設(shè)施或現(xiàn)有治污設(shè)施進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)根據(jù)排放廢氣的濃度、組分、風(fēng)量、溫度、濕度、壓力，以及生產(chǎn)工況等，合理選擇末端治理技術(shù)。為確保廢氣污染物排放達(dá)標(biāo)，且受污染物排放總量管制限制，企業(yè)可結(jié)合自身特點(diǎn)，采用多種技術(shù)的組合工藝，提高VOCs治理效率，并規(guī)范工程設(shè)計(jì)。采用吸附處理工藝的，應(yīng)滿足《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》的要求。

此外，企業(yè)應(yīng)正確執(zhí)行國(guó)家、地方與行業(yè)相關(guān)治理政策的要求，不斷更新完善治理技術(shù)，淘汰落后處理工藝，提高VOCs治理的精準(zhǔn)性、針對(duì)性和有效性。同時(shí)加強(qiáng)企業(yè)運(yùn)行管理，系統(tǒng)梳理VOCs排放的主要環(huán)節(jié)和工序，建立管理臺(tái)賬，記錄廢氣治理設(shè)施運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)，并做好記錄保存。

VOCs廢氣治理已成為現(xiàn)階段最主要的廢氣污染之一，企業(yè)作為廢氣污染物的產(chǎn)生方，應(yīng)責(zé)無旁貸加強(qiáng)廢氣的收集治理，以期達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益的相統(tǒng)一。