挥发性有机废气治理技术发展研究

杨盛华

【摘 要】近年来随着社会经济的快速发展和工业化，大气污染问题日益突出，严重威胁人民群众的身体健康和生态安全。我国不仅面临传统的大气环境污染问题，而且也面临挥发性有机污染物（VOCs）污染的严峻挑战。因此，对挥发性有机污染物（VOCs）的治理势在必行。在本文当中，就将对VOCs治理技术进行论述。

【关键词】挥发性；有机废气；治理；技术

一、挥发性有机废气治理技术的分析

1.1利用直接燃烧法处理挥发性有机废弃

直接燃烧法就是使挥发性有机废气利用燃气或燃油等辅助燃料将干燥后高浓度的有机废气通过引风机直接送入废气焚烧炉，有机废气首先进入换热器进行预热，然后进入炉膛，在燃烧机的火焰高温（680～760℃）作用下，使VOCs分解成二氧化碳和水。使用此类方法工艺简单、投资费用低，适用于高浓度、小风量的废气，但对安全技术、操作要求较高，又由于这种燃烧方法必须保证在高温状态下进行，很容易产生NOx化合物，这种化合物会使得燃烧结果产生二次污染物。

1.2利用催化燃烧法处理挥发性有机废气

催化燃烧法是把有机加热到150-300℃时，在催化剂的作用下进行的无火焰燃烧法。通过把废气加热，经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水。采用这种方法由于起燃温度较低，可以避免产生NOx二次污染物，更为环保。但是处理费用高、投资较大。适用于高温或高浓度的有机废气。

1.3利用吸附法处理挥发性有机废气

利用吸附法处理挥发性有机废气的原理是，由于吸附剂具有微孔结构，可以将挥发性有害物质吸附在吸附剂表面，从而使有机物从主体中分离出来。这种方法适用于治理中、高浓度的VOCs，对于低浓度的VOCs没有很明显的处理效果。

1.4利用生物法处理挥发性有机废气

生物处理法是利用生物过滤法处理挥发性有机废气，这种废气主要来源于市政污染、工业生产以及污泥处理等等。生物过滤法处理的是比较低浓度的挥发性有机废气，挥发性有机气体通过生物滤床的处理作用，与生物膜填料发生反应，从而产生CO2和H2O，然后直接排放在空气中。

二、挥发性有机废气治理技术进展和应用

2.1微波催化氧化技术

伴随着科学技术的不断发展，微波催化氧化技术作为一种高科技的治理技术，该种治理技术获得了飞速的发展，它能够与传统的填料吸附技术进行有效的结合，进而使得揮发性有机废气的治理能力得以提升，运用该种办法，实现传统解吸治理方法向着微波解吸治理办法的转变，进而使得VOCs处理效果的极大提升。在对挥发性有机废气进行治理的过程当中，运用该治理技术，不仅仅可以将挥发性有机废气的吸附与解吸时间缩短，同时运用微波催化氧化技术对VOCs进行治理能够减少各个能源的浪费与消耗，使得处理废气的费用得以减少，提升处理挥发性有机废气的能力。

2.2活性炭吸附-催化燃烧治理技术

伴随着时代的不断发展创新，活性炭吸附-催化燃烧技术应运而生，相较于传统的碳吸附技术，其具备的吸附能力更强。活性炭纤维治理技术的工作原理为先使用活性炭对VOCs进行吸附与浓缩，活性炭的吸附达到一个饱和的状态时应当将催化燃烧相关设备进行启动，同时运用热空气局部加热活性炭吸附床，从吸附床中吸出的较高浓度的废气就能够在催化反应床当中发生相应的氧化反应，进而达到去除挥发性有机废气的目标。当活性炭的再生次数达到一定数量之后，活性炭的吸附能力会发生明显的降低。活性炭纤维治理技术是当今处理VOCs当中运用得最多的办法，对苯类废气具备较好的吸附能力，但是对烃类废气的吸附能力相对而言较差。然而，该种技术的运行成本相对比较高，倘若环境的湿度较大，活性炭吸附-催化燃烧技术则不适用。

2.3光催化氧化技术

在众多挥发性有机废气治理技术当中的光催化氧化技术指的是在一定波长光照下，运用催化剂当中光催化这一性质，将“电子-空穴”（高能粒子）对激发出来，“电子-空穴”对和氧、水产生化学反应，产生具备强氧化能力的自由基活性物质，将有机物氧转化为水与二氧化碳。Alberi-cial发现的纳米TiO2具备吸附能力强、无毒、较高的紫外线吸收率、来源宽广、抗光腐蚀性、价格较为低廉、高催化活性、化学稳定性较高等优点。纳米TiO2可以在常温常压下将空气直接当作氧化剂，进而能够使各种有害气体分解为对环境无害的气体，避免了二次污染的发生，在紫外线辐射这一条件下即可发生反应，且反应的速度较快，反应的时间仅仅几小时甚至于几分钟，所以，光催化氧化技术是一种及其便利的净化技术。

2.4生物治理技术

在挥发性有机废气的治理技术当中的生物治理技术是一个全新的治理办法，该种治理技术主要原理在于以生物治理技术的发展过程作为依据，利用降解微生物的全过程，有效自理挥发性有机废气，使其转化为二氧化碳、水等无机物产物，从而达到有效治理VOCs的效果。然而，因为该种治理技术治理挥发性有机废气的过程相对较为复杂，在运用生物治理技术对VOCs进行处理的过程中，难以确保VOCs在气相当中不会产生对环境有害的物质，从而影响到生物治理技术对挥发性有机废气的处理效果，所以，在实际的运用当中，应当对液化气态污染物这一环节进行严格的注重，挥发性有机废气液化之后，需经过各污染物的生物吸附、新陈代谢、降解的液化全过程。

综上所述，因为挥发性有机废气种类丰富多样，性质也有各自不同的特点，再加之挥发性有机废气的排放情况也有着很大的不同。所以，在对挥发性有机废气进行治理时，必须详细了解各个治理技术和使用范围，从而做到有效治理挥发性有机废气。

【参考文献】

[1]董龙标，冯伟铭，夏良媛等.挥发性有机废气治理技术发展研究

[J].环境科学与管理，2016，41（5）：125-128.