有机废气治理技术的展望研究

有机废气治理技术的展望研究

陈永艺

广东绿巨人环境科技有限公司52000

摘要：大多数企业在其生产活动过程中都不免产生一定量的废气，这些产生的废气直接排放到大气中就不可避免地对空气造成污染，当前的事实是工业生产所产生的废气种类繁多，随着各个国家对环境保护的意识加强，废气治理技术也得以快速地发展，目前针对同一种废气存在着多种治理技术，不同治理技术的性能也会千差万别的。本论文主要介绍了工业废气中有机废气的来源及其危害，并对当前存在的废气治理技术进行了分析，研究不同技术所存在的优势和不足，文章最后对高效率的有机废气处理技术进行了介绍，展望未来有机废气治理技术的前景。

关键词：工业废气；有机废气；废气治理

有机废气主要来源于炼油与石化、有机精细化工、合成材料、化学药品原药制造、装备制造涂装、塑料产品制造、电子设备制造、印刷、黏合、工业清洗等行业，以及建筑装饰、餐饮服务和服装干洗等日常生活。人体长期接触有机废气，会通过呼吸系统经人或皮肤吸收到体内，引起肝、神经及造血系统的损伤，引起的症状主要有头晕头痛、恶心呕吐、心慌气喘、疲乏无力、血象变化等，而且对人体和动物存在严重的“致畸、致癌、致突变”危害。因此，有机废气的治理越来越受到人们的重视，成为了大气污染治理中的重点之一。

1.有机废气治理技术概述

根据有机废气的成分特性，研究人员目前已经研发出了许多适用的治理技术。按照污染物的去向形式，可将有机废气治理技术分为两大类:一是浓缩回收。浓缩回收是指采用吸收、吸附、冷凝、膜分离等方法将有机废气中低浓度的挥发性有机物浓缩回收再生;二是分解消除。分解消除是指利用光、电、热、催化剂、等离子体或微生物等作用将有机废气中低浓度的挥发性有机物彻底分解转化成水和二氧化碳等物质，从而达到去毒化的目的。

在实际应用中，工业有机废气处理常用的方法有吸附法、吸收法、催化燃烧法、热力燃烧法等。近年来又出现了一些新技术，如生物法、电晕法、光分解法等离子体分解法。虽然有机废气治理技术目前已经多样化，但每种治理方法都存在一定的适用性和局限性，而且不同排放源的废气组成也千差万别。因此，对于企业来说，统筹考虑有机污染物的种类、性质、浓度、净化要求和经济性等因素，综合选择适当的有机废气治理方法显得至关重要。本文首先介绍了有机废气最为常用的碳吸附和热燃烧技术，随后综述了生物法新兴技术的研究进展，最后针对当前有机废气治理存在的问题，提出了相应的研究方向。

2.有机废气治理技术现状

目前而言，治理有机废气比较普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法等。这些方法虽然目前使用广泛，不可回避一个问题是效率不高，经济性低，因此在有限的环境治理投入下，带来的环境改善效果也很有限。

（1）活性炭吸附法。吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用，一般的活性碳都能发生这种作用。根据选取的吸附材料以及吸附机理的不同，吸附法又可分成化学吸附和物理吸附。化学吸附利用的是疏水键去除有机污染物的,例如用酚醛树脂吸附剂去除邻苯二甲酸二甲酯类物质。但是化学吸附剂,更多的是运用在去除水相污染物当中,用来去除有机废气的情况比较少见,究其原因是吸附剂与气体接触时间不够长,无法进行有效的反应,导致吸附效果达不到预期。这就使得人们在实际生产中选择物理吸附材料处理有机废气,比如活性炭、沸石等。选择这种孔状结构，比表面积大，物理吸附能力强的吸附剂符合去除有机气体的要求。实验数据表明,纤维吸附材料与蜂窝状、颗粒状吸附材料相比,具备更快的传质速率,因此,常常选择纤维吸附材料,以提高去污效率。

（2）吸收法。吸收法一般情况是指的是液体吸收法，其基本的原理是废气和吸收剂接触很充分，吸收剂对于有害物质进行吸收，再经过接吸收过程，从吸收剂中除去废气并提取吸收剂,这样就使得吸收剂能够被循环利用。目前废气处理设备中喷淋装置是使用吸收的原理进行制作的。物理吸收剂是利用的物质具备相似相容的物质特性,比如常见的吸收剂水,可以用于去除那些易溶于水的气体,像丙酮、甲醇、醚,但是对于水溶性差的物质水无法起到作用。这就需要使用化学吸附的方法，其主要的原理是吸附剂上面的基团与有机废气发生，就当前国内外对吸收法的应用,可以获得以下经验总结。一是国内外研究者研究了不同溶剂吸收法对各种有机废气污染成分的处理效果，吸收剂主要包括有机溶剂、表面活性剂和水，还包括新型环保型吸收剂环糊精；因此废气种类不同，采用的吸附剂的种类也就不同。

（3）催化氧化燃烧法。对于处理那些有毒、有害、没有回收价值的气体，如VOCs，氧化法是最佳的处理手段。该方法的基本原理是VOCs同氧气发生氧化反应生成水和二氧化碳，氧化反应就好比燃烧过程一样，最后得到的成分是对空气无害的水和二氧化碳。通常采用以下两种方法促使氧化反应的顺利进行：一种是加热升温，即热氧化法，使得废气达到氧化反应必需的最低温度；另一种是催化氧化，催化氧化是指不改变反应的温度和压强，向反应环境中添加金属催化剂，例如Pt、Pd、Ni等，废气中的有机污染物同氧化剂发生的氧化反应，催化剂的存在可以大大降低催化燃烧所需要的温度。如何获得高效的催化剂是催化氧化法的关键。近些年来，人们一直致力与整体催化剂的研究，同颗粒状催化剂比较，其在传质、传热、压降性能等诸多方面表现出优点。

3.有机废气治理技术展望

相比传统的有机废气处理技术，因其存在诸多不足，随着近些年生物技术的发展，人们试图在新领域利用先进的生物技术治理有机废气，包括生物膜法和等离子分解法等。

（1）生物膜法。人们利用自然界中的有机生物，特别是微生物降解过程来处理废物是一种优异的处理手段，我们知道采用生物膜法对有机污水进行处理已有超过一百年的历史，但是将其应用于工业废气处理，特别是净化有机废气却刚刚起步。国内外对生物膜法处理有机废气的研究都处理理论实验阶段，尚未获得可以用于生产实践的技术，不过其广阔的前景已经被业界所看好，生物膜法是也是机废气治理研究的前沿性课题。生物膜法治理有机废气是指将微生物培养在多孔性介质的表面，并让污染气体在填料床层中进行生物处理，可出去其中的大部分有机污染物，并使之在空隙中发生降解反应;孔隙中的微生物消耗掉空隙中的有机污染物，并降解成水、二氧化碳和中性的盐类。

（2）等离子体分解法。利用等离子体分解法对氯氟烃进行分解的技术已经被用于工业生产了，该分解过程可以在短较短的时间内完成，而且对装置的规模没有要求，在小型装置内也可以处理大量的氯氟烃等气体。等离子体分解法运行设备包含两个子系统，一个子系统是利用高频等离子体急速加热等离子体，使其温度在短时间内升高到约10000摄氏度，这就是超高温加水分解系统，这是利用等离子体的化学作用与水蒸气接触进行分解的原理。另一个子系统是为了防止二恶英类的再度合成的排气急冷系统，其可以把高温分解的排气急速冷却到80°C以下。组成一个完整的这种系统需要氯氟烃和水蒸气的供给装置和等离子体发生装置，还需要反应炉、冷却罐和排水处理装置等。

结语；在治理有机废气时，应合理选择适用方法技术，高效处理污染物。随着科技的发展，对有机废气的处理技术也必然会得到更好的改进，新技术的研发也不断加快，早日实现有机废气的高效净化，保护环境，创造更美好的和谐社会。

参考文献；

（1）挥发性有机废气治理技术进展分析_陈哲铭

（2）浅析有机废气治理技术_赖耀强

（3）探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展_杨飞

（4）有机废气处理技术研究进展_彭雅丽

（5）有机废气治理技术的研究进展_高宏俊

（6）有机废气治理技术研究进展_伍建军