李志剛

（江蘇省環(huán)境工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210000）

1 工業(yè)有機(jī)廢氣污染物的類型

1.1 含氮?dú)怏w污染物

以我國(guó)現(xiàn)階段大氣污染的情況來看，NOX（氮氧化物）是導(dǎo)致空氣質(zhì)量降低的主要原因之一。其主要來源是：汽車在運(yùn)行過程中需要通過燃燒大量的燃料為運(yùn)行提供動(dòng)力，在此過程中會(huì)有大量的氮氧化物產(chǎn)生；在鋼鐵、熱電廠、水泥等行業(yè)煤炭的使用以及高溫?zé)崃Ψ贌^程中也會(huì)排放大量的氮氧化物；同樣石油化工、無機(jī)化學(xué)、精細(xì)化工行業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)過程中也會(huì)排放大量的含氮有機(jī)污染物，如氨、三乙胺、二乙胺、DMF（二甲基甲酰胺）等[1]。

1.2 含硫氣體污染物

SO2（二氧化硫）是環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)考核的主要因子之一。含硫化合物主要包括H2S（硫化氫）、SO2、硫醇、硫醚等化合物，含硫氣體污染物經(jīng)末端處理后大部分轉(zhuǎn)換為SO2。例如，鋼鐵、熱電廠等行業(yè)排放大量的SO2，而化工石化、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)排放的含硫污染物以有機(jī)硫化物為主，如甲硫醇、二甲基硫醚等[2]。

1.3 含碳?xì)錃怏w污染物

研究人員對(duì)各種有機(jī)廢氣分析后發(fā)現(xiàn)，大氣中的碳?xì)錃怏w污染物主要由烷烴、烯烴、芳香烴以及含氧烴等物質(zhì)組成。當(dāng)前，我國(guó)環(huán)境空氣中O3超標(biāo)問題非常突出，研究表明，碳?xì)錃怏w污染物對(duì)空氣中O3貢獻(xiàn)值較大，因此，對(duì)于這種氣體污染物的治理也十分關(guān)鍵。目前，碳?xì)錃怏w污染物排放量較大的行業(yè)有汽車制造、家具生產(chǎn)、石油化工、精細(xì)化工等行業(yè)。

2 傳統(tǒng)有機(jī)廢氣的處理技術(shù)

在以前的廢氣處理工作中，最常見的處理方式包括吸收法、吸附法、催化燃燒法、生物過濾法、生物洗滌法和熱力焚燒法等。其中，吸附法、催化燃燒法以及蓄熱式焚燒法相對(duì)比較成熟，且擁有一定的工程技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

上述方法均存在一定的優(yōu)缺點(diǎn)，有各自的適用范圍。①吸收法是利用有機(jī)廢氣內(nèi)吸收液的溶解性或化學(xué)反應(yīng)特性的差異，通過氣液傳質(zhì)作用，使廢氣中的有害組分被吸收劑吸收，達(dá)到去除有機(jī)廢氣的目的。該治理工藝對(duì)有機(jī)廢氣的治理效率與有機(jī)廢氣的溶解度密切相關(guān)，而且不會(huì)產(chǎn)生二次污染，在實(shí)際應(yīng)用中常作為前端預(yù)處理工藝。其中，吸附裝置一次性投入相對(duì)低，且對(duì)各類有機(jī)廢氣均具有一定的去除效果；吸附劑的種類有活性炭吸附、沸石分子篩等，當(dāng)前，此技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)溶劑回收和中低濃度有機(jī)廢氣治理。但這種吸附工藝的整體去處效率較低，除應(yīng)用在處理低濃度有機(jī)廢氣外，很難作為末端達(dá)標(biāo)治理工藝[3]。②蓄熱式焚燒技術(shù)是一種工藝技術(shù)較成熟的末端廢氣治理工藝，適于中高濃度有機(jī)廢氣治理，去除效率較高。但對(duì)于低濃度廢氣，蓄熱式焚燒技術(shù)的運(yùn)行成本較高。在實(shí)際運(yùn)行過程中如果濃度控制不當(dāng)，易發(fā)生安全事故。③催化燃燒法相比蓄熱式焚燒法一次性投入小，其使用的催化劑種類和質(zhì)量對(duì)于污染物的去除效率至關(guān)重要，如廢氣中含有氯、含硫等物質(zhì)易造成催化劑失活，影響治理效果。

3 有機(jī)廢氣處理的新技術(shù)

3.1 CEB超低排放燃燒技術(shù)

CEB超低排放燃燒技術(shù)是通過應(yīng)用金屬纖維無煙無火焰焚燒器，使可燃物的處理效率達(dá)到99.99%，對(duì)可燃物的濃度適應(yīng)性強(qiáng)。在對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行處理的過程中，CEB技術(shù)會(huì)利用超低排放的VOCs排放控制設(shè)備中的預(yù)混器以及燃燒器中的表面燃燒技術(shù)對(duì)廢氣進(jìn)行有效的燃燒[4]。相比其他有機(jī)廢氣處理技術(shù)，CEB技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全程無煙無火焰的廢氣處理工作。此外，由于CEB技術(shù)可在任何廢氣污染濃度下進(jìn)行安全的處理工作，所以，可更好的滿足當(dāng)前對(duì)于廢氣的處理效率以及流量等方面的要求。該技術(shù)作為一項(xiàng)新興的技術(shù)具有較多的優(yōu)勢(shì)，如適用的油氣濃度范圍廣、占地規(guī)模小、能耗低、啟動(dòng)時(shí)間短等，但也存在一次性建設(shè)成本高，且火焰燃燒器的后期運(yùn)維成本投入較大。

3.2 變壓吸附技術(shù)

變壓吸附技術(shù)的應(yīng)用原理是，由于在不同吸附劑的應(yīng)用中，氣體組分在吸附性上存在不同，其吸附量也會(huì)隨著壓力的變化而變化，因此，想要對(duì)氣體進(jìn)行有效的分離，就需通過轉(zhuǎn)變壓力來實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣的治理。變壓吸附技術(shù)是通過壓力漲落循環(huán)的操作手法對(duì)吸附組分進(jìn)行相應(yīng)的吸附和解析工作，因此，吸附劑的選擇往往以硅膠、活性炭以及分子篩等為主，但對(duì)于一些特殊組分，則需要有選擇特定性的吸附材料。由此可見，吸附分離效果的好壞與吸附劑的性能高低有著直接的關(guān)系。與其他技術(shù)相比，變壓吸附技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于具有能耗低、自動(dòng)化程度高以及投資低等特點(diǎn)，所以，在應(yīng)用該技術(shù)治理有機(jī)廢氣時(shí)，相關(guān)治理工作往往會(huì)獲得純度相對(duì)較高的副產(chǎn)品。而且，這些副產(chǎn)品可以在其他工作環(huán)節(jié)中得到有效的應(yīng)用，在一定程度上為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

3.3 膜分離技術(shù)

膜分離法的應(yīng)用原理是，在壓力驅(qū)動(dòng)作用下，根據(jù)有機(jī)廢氣分子的大小、膜結(jié)構(gòu)擴(kuò)散性以及滲透性等方面的差異將空氣與有機(jī)廢氣進(jìn)行有效分離的一種方式。與其他技術(shù)相比，膜分離法的操作流程較為簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用較低以及占地面積小，便于安裝等優(yōu)勢(shì)，在濃度較高以及組分較單一的有機(jī)廢氣治理中具有較大的應(yīng)用前景。但在實(shí)際工作中，膜污染物問題仍需進(jìn)一步進(jìn)行研究、解決[5]。

3.4 “減風(fēng)增濃”源頭削減技術(shù)

以包裝印刷行業(yè)為例，需要對(duì)大排風(fēng)量的污染問題進(jìn)行治理，要想保證此行業(yè)排放的廢氣能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)企業(yè)需要借助廢氣治理技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效治理的目標(biāo)。但這個(gè)過程中，無論相關(guān)企業(yè)選取何種廢氣治理技術(shù)，都會(huì)面臨較高的末端治理設(shè)備的投入費(fèi)用?！皽p風(fēng)增濃”技術(shù)的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)企業(yè)廢氣治理投入成本降低的目標(biāo)，此技術(shù)中包含并聯(lián)式減風(fēng)和串聯(lián)式減風(fēng)的工作模式。在實(shí)際應(yīng)用過程中，并聯(lián)式減風(fēng)需要在每個(gè)干燥單元配置一套VOCs濃度檢測(cè)裝置，通過這種裝置來調(diào)整各單元調(diào)節(jié)閥的開度，從而調(diào)節(jié)二次循環(huán)風(fēng)量。例如，當(dāng)某個(gè)單元廢氣濃度過高時(shí)，可調(diào)小二次循環(huán)風(fēng)量。而串聯(lián)式減風(fēng)技術(shù)檢測(cè)VOCs濃度是從第一個(gè)烘箱開始，濃度逐級(jí)遞增，通過控制最后一個(gè)烘箱的干燥風(fēng)量以及新風(fēng)風(fēng)量不小于安全風(fēng)量，來保證整臺(tái)設(shè)備安全。上述兩種方式都可以減少烘箱廢氣的產(chǎn)生量，以達(dá)到節(jié)約廢氣的處理成本，提升廢氣處理效率。

4 工業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的意義

近年來，隨著工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展，卻給我國(guó)生態(tài)環(huán)境帶來了持續(xù)嚴(yán)峻的污染問題。目前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的廢氣排放量過高，導(dǎo)致我國(guó)大部分地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間處于霧霾等惡劣天氣的之中，人們的生活環(huán)境不僅受到了嚴(yán)重的破壞，人們的身體健康也受到了極大的影響。近年來，通過加強(qiáng)工業(yè)廢氣的治理管控，全國(guó)的環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)得到改善。其中，細(xì)顆粒物（PM2.5）就呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，但臭氧污染問題卻日益凸顯，特別是在夏季，臭氧已成為導(dǎo)致部分城市空氣質(zhì)量超標(biāo)的首要因子。而揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是形成臭氧的重要前體物，因此，加強(qiáng)VOCs治理可有效控制臭氧污染。為了保護(hù)我們賴以生存的自然環(huán)境，人們應(yīng)強(qiáng)化對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的研究力度，提高工業(yè)有機(jī)廢氣治理水平，以此提升環(huán)境空氣質(zhì)量[6]。

5 工業(yè)有機(jī)廢氣污染治理技術(shù)的發(fā)展

5.1 提升處理設(shè)備水平

為了有效提高工業(yè)廢氣設(shè)備的處理效率，相關(guān)研究部門需要在參與國(guó)家重大污染治理專項(xiàng)課題中，將工業(yè)廢氣處理設(shè)備水平的提升作為研發(fā)主體，以此在提高治污技術(shù)研發(fā)能力的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)在源頭削減廢氣的目標(biāo)。

5.2 采用組合技術(shù)

我國(guó)相關(guān)生態(tài)環(huán)保部門在對(duì)各種先進(jìn)、科學(xué)的廢氣處理技術(shù)進(jìn)行不斷的研究期間，為了更好的對(duì)有毒有害的污染物質(zhì)進(jìn)行有效的處理，相關(guān)研究人員需要將多種先進(jìn)技術(shù)融合在一起，進(jìn)而從多個(gè)角度出發(fā)來實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

6 結(jié)論

綜上所述，從我國(guó)當(dāng)前環(huán)境的實(shí)際情況看，有機(jī)廢氣的處理一直是決定大氣環(huán)境好壞的重要因素，當(dāng)前VOCs已經(jīng)取代SO2成為“十四五”城市空氣質(zhì)量考核的新指標(biāo)，所以，環(huán)境治理工作刻不容緩。為了有效降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染程度，相關(guān)治理部門需要從污染源頭著手。同時(shí)，為了有效減少有機(jī)廢氣的排放量，相關(guān)治理人員需要采用高效經(jīng)濟(jì)的處理手段對(duì)大氣污染問題進(jìn)行有效處理，保障人們擁有良好的生活環(huán)境。