張啟磊

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)也取得了一定程度的發(fā)展。在工業(yè)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，空氣污染問(wèn)題尤為嚴(yán)重，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境造成了極為不利的影響?，F(xiàn)階段，我國(guó)不僅需要處理傳統(tǒng)大氣污染問(wèn)題，還需要對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行治理。如何對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行高效處理，應(yīng)該成為有關(guān)部門(mén)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。本文就揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：揮發(fā)性；有機(jī)廢氣；治理技術(shù)

引言

揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)主要包括利用燃燒法和生物處理法等，催化燃燒法、直接燃燒法是燃燒法的兩個(gè)主要方式，生物法的主要原理是吸附。主要就揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)展開(kāi)分析和探究，并提出一些看法和見(jiàn)解，希望為相關(guān)的工作人言提供借鑒和參考。

1 揮發(fā)性有機(jī)廢氣及其危害

揮發(fā)性有機(jī)廢氣，多指沸點(diǎn)在50～260℃，在室溫狀態(tài)下飽和氣壓大于133.3Pa的易揮發(fā)性有機(jī)化合物，其主要成分為烴類(lèi)、氨、硫化物、醛類(lèi)等。揮發(fā)性有機(jī)廢氣一般為混合氣體，雖然各組分占空氣比重不高，但由于各組分混合共存的緣故，諸多治理技術(shù)很難將其根除。除對(duì)環(huán)境造成污染外，對(duì)人類(lèi)健康的危害也不容小覷。揮發(fā)性有機(jī)廢氣中部分物質(zhì)，容易與空氣中二氧化氮產(chǎn)生反應(yīng)進(jìn)而形成臭氧，其產(chǎn)生的光化學(xué)煙霧和刺激性氣味，會(huì)對(duì)人體眼睛、耳朵以及呼吸道、甚至是心肺系統(tǒng)造成損傷，人類(lèi)長(zhǎng)期置于揮發(fā)性氣體環(huán)境中，其身體組織會(huì)出現(xiàn)畸形或者是癌變。同時(shí)，揮發(fā)性有機(jī)廢氣也會(huì)阻礙植物進(jìn)行光合作用，進(jìn)而影響糧食產(chǎn)量。

2 揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)分析

2.1 直接燃燒法治理有機(jī)廢氣

燃燒法治理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣的方式較為簡(jiǎn)單，其原理為將經(jīng)過(guò)濃縮和干燥處理過(guò)后的有機(jī)廢氣送入焚燒爐中，然后利用輔助性燃料進(jìn)行燃燒處理即可，在廢氣燃燒過(guò)程中，應(yīng)確保燃燒溫度處于680～760℃之間，因?yàn)樵谶@個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)，揮發(fā)性有機(jī)廢氣會(huì)被充分氧化，并被分解轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物質(zhì)，例如：水、二氧化碳。應(yīng)用直接燃燒法的主要目的在于讓廢氣在合理的溫度區(qū)間內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)，但是氧化反應(yīng)的效果也會(huì)受到一些因素的影響。在一般情況下，氧化反應(yīng)完全的占比為70%左右，此時(shí)生成的物質(zhì)是二氧化碳和水，如果氧化反應(yīng)不完全，則會(huì)生成一氧化碳。而導(dǎo)致氧化反應(yīng)不完全的主要原因有以下幾個(gè)方面：一是揮發(fā)性有機(jī)廢氣濃度較低；二是燃燒不充分。為了保證燃燒的充分性，可以利用一些輔助性的燃料，例如添加燃?xì)?、燃油等，以確保燃燒的充分性。這類(lèi)治理方法較為簡(jiǎn)單，且投資費(fèi)用較少，在處理濃度較高且風(fēng)量較小的有機(jī)廢氣時(shí)尤為適用，但對(duì)安全操作有嚴(yán)格的要求，必須確保焚燒爐的溫度，如果溫度不達(dá)標(biāo)，很容易生成其他污染物質(zhì)。

2.2 催化燃燒技術(shù)

催化燃燒處理技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)AOGC，指在溫度較低的情況下，通過(guò)催化劑來(lái)氧化分解廢氣中的可燃組，從而達(dá)到氣體凈化的目的。起燃溫度、熱回收效率以及燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量這三個(gè)因素決定著在對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行處理的時(shí)候是否選擇催化燃燒的工藝。催化燃燒處理技術(shù)主要應(yīng)用在一些在溫度較高可以分解的有機(jī)氣體或者是可燃性的氣體，這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)為：（1）安全性強(qiáng)。在對(duì)有機(jī)氣體進(jìn)行催化燃燒的時(shí)候，氣體燃燒的時(shí)候沒(méi)有火焰，安全性比較好；（2）燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體少，燃料消耗少。催化燃燒時(shí)的起燃溫度較低，并且氣體所含有的絕大多數(shù)的有機(jī)物都能夠和一氧化碳發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)之后所產(chǎn)生的NOx也是比較少的。（3）消除異味的效果好，對(duì)熱值和可燃組分濃度沒(méi)有限制。需要注意的是，催化燃燒法也存在自身的局限性的，比如催化燃燒法不能夠用在燃燒時(shí)產(chǎn)生氮氧化物和硫氧化物的廢氣中；在應(yīng)用之前工作人員必須要做好廢氣的處理工作，避免廢氣中含有霧滴和塵粒，避免對(duì)催化劑的處理質(zhì)量和效率產(chǎn)生影響，另外，工作人員還必須做好防護(hù)措施，避免催化劑中毒。

3 揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)發(fā)展研究

3.1 生物處理技術(shù)

使用生物技術(shù)治理有機(jī)廢氣，由污水處理技術(shù)演變而來(lái)，較其它處理方式，生物處理技術(shù)相關(guān)消耗更低且技術(shù)也較為成熟，國(guó)外應(yīng)用較多。缺點(diǎn)是由于是生物降解，處理時(shí)間及周期性較長(zhǎng)且相應(yīng)設(shè)備占地面積較大。其次，微生物本身對(duì)于污染物處理存在極限值，對(duì)處理系統(tǒng)停啟周期需進(jìn)行周密控制。導(dǎo)致此方式在國(guó)內(nèi)廢氣治理領(lǐng)域應(yīng)用較少。

3.2 納米材料凈化技術(shù)

納米材料的凈化技術(shù)也是近年來(lái)出現(xiàn)的一種比較新的處理技術(shù)。納米材料主要指的是一些超細(xì)材質(zhì)的納米粒子，這種納米粒子的吸附能力非常強(qiáng)，并且表面積較大，具有一定的催化作用，這對(duì)提高揮發(fā)性有機(jī)氣體的反應(yīng)效率具有非常重要的作用。納米粒子的作用較大，其能夠使一些原來(lái)不能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在光照條件下激活納米材料，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子，應(yīng)用前景和應(yīng)用市場(chǎng)是非常廣泛的。

3.3 微波催化氧化技術(shù)

微波催化氧化技術(shù)與活性碳纖維吸附技術(shù)類(lèi)似，都是科學(xué)技術(shù)發(fā)展衍生出的全新治理技術(shù)，這種技術(shù)具有非常強(qiáng)的適用性和靈活性，既可單獨(dú)使用，也可以與其他治理技術(shù)結(jié)合使用。例如：通過(guò)填料吸附技術(shù)與微波催化氧化技術(shù)的有效結(jié)合，使揮發(fā)和吸附治理性能得到強(qiáng)化。這種方法的使用，可以將傳統(tǒng)解吸治理方法轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒉ń馕?，繼而提高處理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣的性能。在進(jìn)行VOCs治理時(shí)，運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，不僅可以縮短吸附和解吸的時(shí)間，還能減少資源的浪費(fèi)和損失，繼而降低處理廢氣的成本。目前，微波催化氧化技術(shù)中的吸附劑，其運(yùn)用有效次數(shù)可達(dá)20次以上，并且吸附劑使用效果非常穩(wěn)定，能夠?qū)τ袡C(jī)廢氣進(jìn)行根治。

3.4 等離子處理技術(shù)

等離子體被稱(chēng)為物質(zhì)第四形態(tài)，它是由大量的帶電粒子以每秒300～3000萬(wàn)次的速度反復(fù)轟擊異味氣體的分子，去電離、裂解廢氣中的各種成分，從而發(fā)生氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，將有害物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物。利用等離子體技術(shù)處理廢氣雖然在一定程度上可以降解有機(jī)分子，但其對(duì)CO2的選擇性不高，容易生成小分子有機(jī)化合物，從而造成二次污染，處理效率得不到保證。

3.5 活性炭纖維治理技術(shù)

在當(dāng)下新時(shí)代的發(fā)展背景下，活性炭纖維治理技術(shù)的發(fā)展也取得了一定的成就。和傳統(tǒng)的活性炭纖維的治理技術(shù)相比，活性炭纖維治理技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)，如吸附效果更好，吸附效率更高等。活性炭纖維治理技術(shù)的治理原理是活性炭纖維在表面分布了許多碳原子，碳原子形成了吸附能力較強(qiáng)的表面結(jié)構(gòu)。活性炭纖維的結(jié)構(gòu)比較特殊，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有數(shù)量多的微孔、表面積較大以及吸附的容量大、吸附速度較快等，這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)廢氣處理具有非常重要的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于揮發(fā)性有機(jī)廢氣具有多樣化的種類(lèi)、性質(zhì)和特點(diǎn)，再加上有機(jī)廢氣的濃度也存在差別，因此在治理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣時(shí)，應(yīng)根據(jù)廢氣的種類(lèi)、性質(zhì)和特點(diǎn)，并參考不同治理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和使用范圍，選擇合適的治理技術(shù)，從而在確保有機(jī)廢氣治理效果的同時(shí)，避免造成資源和成本的浪費(fèi)。

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