有机废气的净化治理与回收技术

有机废气的净化治理与回收技术

肖建军

广州创皓环保科技有限公司 510000

摘要：改革开放后我国工业出现飞速发展，导致产生的废气排放总量也在逐渐增加，对生态环境和人体健康构成严重威胁。基于此，本文针对有机废气的净化治理与回收技术展开探讨与分析，结合其治理回收必要性及其主要来源和危害，分别从燃烧法、吸附法、冷凝法、膜分离法、低分等离子体技术，以及生物城处理等技术的灵活应用，极大程度上削弱工业有机废气的总体浓度，推动现代社会的健康、可持续发展。

关键词：有机废气；净化治理；回收技术

引言：近几年，社会经济水平的飞速发展，导致工业有机废气排放量呈现持续上涨的态势，大气污染问题愈发严重，对人体健康与自然生态产生不同程度的威胁和影响，使得有机废气净化治理与回收，成为生态环境保护的重要任务。因此，通过选择科学高效的净化治理与回收技术，不仅能够最大限度降低对社会发展的干扰，同时还能推动工业废气净化回收方法的优化改良，为相关技术的全面研发提供有效参考。

一、做好有机废气净化治理回收的必要性

在经济社会高速发展的今天，人们越发认识到环境保护的重要性，国家也进一步强调环保型经济社会的重要意义，做好有机废气净化治理回收，有助于实现绿水青山就是金山银山的环境保护理念发展，推动绿色环保可持续发展。有机废气的净化治理回收也是现代化绿色清洁生产的必要选择。首先，做好有机废气净化治理回收，有利于充分利用资源，有机废气中包含了多种可再生重复利用的资源，通过综合利用净化回收后的有机废气，可以节约能源，达到经济社会持续发展的总体目标。其次，做好有机废气净化治理回收，还可以减少废气排放量，从而降低对生态环境造成的污染破坏，以达到环境保护的目的。第三还可以进一步降低环保成本，废气的回收和综合利用可以降低企业生产成本，通过利用废气，减少其他能源消耗，达到降低生产成本的目标。由此可见，做好有机废气净化治理回收具有极其重要的作用。

二、常见有机废气的主要来源与实际危害

（一）来源

有机废气学名为挥发性有机物，即VOCs，指常温下以蒸气形式存在于空气当中的一种有机物废气。其产生来源主要有植物日常光合作用和人类产生两种，其中对于人为生产产生的废气可以根据不同生产途径，产生含有不同有机元素的有机废气，主要表现为芳烃、烷、烯、醛、酮等比较常见的有机废气。其中主要产生的原因来源于各种工业化工生产工厂排出的废气，在各类化工行业的产品生产过程中，由于其生产过程发生大量的有机化学反应从而产生了一些含有有机物的废气，这些有机废气产生的主要原因就通过燃烧燃料进行加工生产和工业化工产品的生产，比如一些燃料的燃烧，比如石油和煤炭等就会产生大量二氧化碳。在自然社会中，光合作用也会产生一定量的有机废气，但其产量和对地球环境的影响与人为生产产生的有机肺气肿相比仍有着巨大差距，对经济社会造成重大影响的有机废气主要来源还是工业化工生产。

（二）危害

目前看来，工业化工生产产生的有机废气对社会环境造成了一定的危害，其从地理环境上可区分为室内危害和室外危害两大种类。对于室内的危害，有机废气在较为狭小的密闭空间中会对人体造成直接危害，对人体健康安全造成不可扭转的严重危害，如果人体长时间摄入有机废气，能导致人体的神经系统受到比较严重的损伤。而室外的有机废气危害，则会对人们的生产生活环境造成严重的影响，并且对于大多数动植物也会造成一定的负面伤害。比较常见的就是导致雾霾问题。随着我国经济社会的进步发展，有机废气对环境的负面影响也越来越明显地表现出来，危害比较严重的废气主要是二氧化碳、一氧化碳和硫化物等有机物废气和有害气体。这些有机废气污染会对自然环境，空气和地球整体生态循环系统造成不可弥补的严重破坏。首先，不经过处理胡乱排放的有机废气会导致严重大气污染，进而对人体健康产生严重危害，更有甚者会导致人体循环系统和呼吸系统造成严重的影响和破坏，同时，有机废气也会对动植物造成严重损伤。其次，有机废气还会对地球土壤和水资源产生严重污染，其中的硫化物还会与水蒸气结合形成酸雨，严重影响人类社会生产生活和自然界动植物生长。最后一方面，有机废气还能对自然界的生态系统造成严重影响，甚至影响整个地球生态系统的平衡。

三、当代有机废气常见的净化治理与回收的技术

（一）燃烧法

对于工业有机废气而言，要想将其通过燃烧来减少其中的有害物质，需要充分利用特定的装置，将有机废气进行有效收集和燃烧，利用热量来实现对废气的合理化解决。燃烧法相较于其他方法而言，具有操作简单、使用频率高的优势特点，而且使用燃烧法来处理工业有机废气，还能对其所产生的热能进行循环利用，有效降低对自然环境的干扰和影响，更适合用于少量但高浓度的有机废气，缺点是对于安全技术和操作要求具有严格的要求和标准。常见的燃烧法中，催化燃烧法凭借其简单易懂的操作方式和更加卓越的节能与净化效果，顺利俘获大多数工业有机废气净化治理与回收工作人员的喜爱，再加上催化燃烧法不需要占据大量空间来放置相关废气净化与回收装置，不会造成空间的浪费与损耗。但考虑到不同有机废气的燃点存在明显的差异性，如果没有将其进行完全燃烧处理，必然会产生二次污染问题，因此相关工作人员需要对有机废气的催化反应条件给予严格要求，从而容易导致处理成本总体偏高。而且，由于部分工作人员在使用催化燃烧法处理工业有机废气的过程中，在催化剂的影响下会出现短暂中毒症状，可以通过使用还原的方式来恢复其本身的良好活性，解除中毒症状。催化燃烧法起燃温度总体偏低，再加上净化率高，不会占用大量面积，因此更适用于高温和高浓度有机废气的净化治理与回收。

近期，随着现代科学技术水平的持续增长，热力燃烧法逐渐在工业有机废气净化治理与回收中，展现出良好的应用成效，其主要工作原理是通过利用高温环境将有机废气进行氧化，从而形成对应的氧化物与水来实现废气净化的目标，同时还会将有机废气分解时所释放出来的大量热能，利用相关设备来全面回收，真正实现废气分解效率的显著提升，据相关数据显示，其分解效率能够达到99%以上，热能回收效率则控制在95%以上。RTO也被称作蓄热式氧化装置，是当前社会中用于热力燃烧法的主要设备，如图1，其整体由燃烧室、填料床以及切换阀等共同构成，可以结合实际情况和具体需求，选择多种不同的热能回收方法。与传统燃烧法和催化燃烧法相比，热力燃烧法几乎可以处理所有有机废气，尤其擅长处理低浓度、大风量的有机废气，能够随时适应废气中VOC的实际组成与浓度变化，不会对废气中携带的少量灰尘与固体颗粒产生敏感反应，是目前所有燃烧净化处理技术中回收热能最高的技术。再加上热力燃烧法可以在适当条件下，不需要添加助燃剂就能实现自供热，日常不需要对RTO装置进行全面维护，总体使用寿命也相对更长。但是，由于RTO装置的体积和重量相对偏大，因此需要占据较大的空间区域，相关单位需要一次性投入大量的成本，更适用于连续操作，甚至如果没有完全净化还会留存下含有相关元素的有机物，对人体健康与环境保护，带来二次污染和影响[1]。

图1 RTO蓄氧蓄热燃烧设备运行流程示意图

（二）吸附法

传统吸附法主要采用活性炭来分离有机废气中的有害物质，其通常会呈现颗粒或粉末状，具有十分显著的吸附性，但需要提前对其进行细致加工，才能被顺利应用于废气净化治理与回收装置中，从而极大程度上减少工业废气污染问题的出现和发生。而现代新型吸附回收净化处理技术的提出和应用，是基于传统物理吸附技术的基础上，利用高温加热来增强小缝隙吸附材料本身的吸附性能，进而有效提高有机废气吸收与吸附成效。如图2所示，新型吸附技术的应用，实际吸附成果重点在于所选择的吸附材料，因此，工作人员需要根据有机废气类型的区别，来选择对应的吸附剂，比如硅胶、氧化铝等，并适当增加相应数量的活性炭，为工业有机废气的净化与吸附处理，提供可靠支持与保障[2]。

图2 高温吸附回收净化处理技术运行原理示意图

（三）冷凝法

据调查了解，每一种物质其处于不同温度环境中，自身的饱和度也将会产生十分显著的差异性，而冷凝法的使用，则是借助温度的下降来实现对有机废气中有害物质的剥离。相关工作人员通过利用相关装置，主动提高废气分解系统的内在压力或温度，将以气态存在的有机化合物进行冷凝处理，为有害物质的分离创造有利的前提条件。冷凝法相较于燃烧法和吸附法相比，其操作环节会更加细化、繁琐，因此通常会将其应用于浓度高、风量小且整体温度偏低的工业废气净化治理与回收环境中，例如制药行业中，冷凝法的应用频率相较于其他行业会普遍更高。虽然冷凝法的使用，能够对废气中存在的有害物质进行有效剥离，但由于其本身操作复杂，对温度具有十分严格的要求，无法使用室温的冷却水来进行废气净化，容易出现净化之力不达标的状况。

（四）膜分离法

众所周知，工业有机废气中存在多种不同的成分，其本身体积大小和反应性能均表现出明显的差异性，因此通过引导工业有机废气穿透聚合物修复膜，其本身的速度会因自身性质以及膜的特性而产生多种情况，进而工作人员可以在合适的契机，顺利完成工业有机废气的物质分离。目前，膜分离技术在实际应用过程中，能够针对氯化有机物、烷烃物质等进行有效分离，实际操作非常简单、快捷，且分离效率相对较高，能够具有较高的操作灵活性，同时，还可以将已经分离出的有机物进行回收和循环利用，从而有效实现经济效益和社会效益的同步增长[3]。

（五）低温等离子体技术

近几年，低温等离子体技术在工业有机废气的净化治理与回收中，获得相应的应用和采纳，其通常用于处理浓度低但伴随高挥发性的工业有机废气，且实际处理效率相对较高，能够将其转化为不会对自然生态环境和人体健康造成污染和破坏的二氧化碳与水，伴随一定数量的高活性低温等离子。该技术的应用原理主要借助高压电场的介质放电反应来对工业有机废气进行轰击处理，使其迅速出现电离和解离等情况，最终达成工业有机废气净化治理与回收的目标。该技术相对于上述多种技术而言，容易产生更大的能源损耗，而且需要相关工作人员精准把控具体的反应条件，才能真正实现对有机废气的高效率处理。目前该技术仍然存在一定上升和改良空间，因此，还需要进行反复多次试验和调整，才能实现以最小的代价来换取最高的回报。

（六）生物处理技术

为有效解决低浓度并带有一定挥发性质的工业有机废气净化治理任务，除上述方法之外还可以尝试使用生物处理技术，通过提前填充好所选择的对应菌种与填料，借助相关反应装置为其营造更适合反应的基本环境与条件，从而利用生物净化的方式实现工业废气治理目标。常见生物处理技术主要为生物洗涤法和生物滴滤法，其中前者整体操作相对稳定，能够利用大量多孔惰性材料就能轻松去除60%—98%的工业废气，但需要注意的是，该技术对于设备的基本配置具有较高的要求和标准，实际运行的费用也相对更高。而后者虽然整体成本投入偏低，且可以轻松去除90%—99%的废气，但需要使用大量合成填料，并频繁产生废水，容易对自然环境造成二次污染

[4]。

结论：综上所述，合理选择科学高效的有机废气净化治理与回收技术，能够间接带动社会经济的稳定增长与可持续发展，同时还能有效减少对自然生态环境与人体健康状况的威胁和影响。而且，为了能够同时应对多种不同的有机废气净化治理问题，需要对现有净化治理与回收技术进行进一步改良和优化，使其不仅能够有效保障相关企业经济效益与社会效益的稳定增长，同时还可能为生态效益的显著提升保驾护航。

参考文献：

[1]滑鹏. 关于有机废气的净化治理与回收探究 [J]. 皮革制作与环保科技, 2023, 4 (02): 106-108.

[2]李剑明.有机废气VOCs治理技术及应用分析[J].黑龙江环境通报,2023,36(09):151-153.

[3]黄宝泉.印刷、复合有机废气净化治理系统整改实例[J].资源节约与环保,2019,(09):114+116.

[4]朱文康.某企业有机废气处理技术的应用及难点分析[J].皮革制作与环保科技,2023,4(24):140-142.