摘要：发性有机物对环境的危害和环保政策的要求，除了从源头上控制排放，在末端治理方面企业应根据具体的状况，选择相应的治理技术，以期达到投资少、操作方便、效率高的处理效果。鉴于此，本文对 VOCs 有机废气处理技术进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：VOCs；排放量；原理；处理技术
引言
随着国民经济的不断发展，挥发性有机物（volatileorganiccompounds VOCs）也在工业的不断发展中被排放到了环境之中，对环境造成严重危害。挥发性有机化合物（VOCs）是指在常温下饱和蒸气压大于133.32Pa，常压下沸点在260℃以内的有机化合物。VOCs化学性质活拨，在一定环境条件作用下可能够会发生光化学反应，形成光化学烟雾和二次污染物，其危害性甚至比一次污染物更大，严重威胁着生态环境。
1、挥发性有机物及其危害
1.1 挥发性有机物的介绍
挥发性有机物（VolatileOrganicCompounds，VOCs），在空气中对人类的危害较大，它是对一大类有机物的统称，由于这类物质的沸点都比较低，它们一般是指沸点在50℃至260℃之间，这类物质在室温下，它们的饱和蒸气压一般都会超过71Pa。而且VOCs的种类繁多，因此在大气中，能够导致挥发性有机废气的类型也多种多样、组成复杂。例如在大气中，有机废气中经常会遇到的有VOCs烃类（烷烃、烯烃和芳烃）、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、腈（氰）类等。其中，工业排放量最大的物质为三苯类（苯、甲苯、二甲苯）和卤代烃类，空气中的这些三苯物质和卤代烃的存在，也是对人类具有高毒性的物质。
1.2 VOCs对环境的危害
VOCs对环境的危害较大，它们主要包括以下方面，由于大多数VOCs具有毒性，可以使人畜昏迷，导致死亡，有些VOCs本身具有恶臭，还有一部分VOCs具有致癌性，容易使人类患有癌细胞，如氯乙烯、苯、多环芳烃、甲醛等，都能够导致人体患有癌细胞；同时，对于空气中多数的VOCs，它们还具有易燃易爆的性能，这种易燃易爆的性能，都会对生产企业带来严重的不安全性；因为这些VOCs，在阳光照射下，就会和阳光发生化学反应，如大气中的氮氧化合物、碳氢化合物与氧化剂可以发生光化学反应，这些物质就生成光化学烟雾，它们可以产生二次污染，这些二次污染产物，对人类的健康影响很大，由于这些二次污染物的存在，可以对人类的健康，带来更大的危害；还有一些VOCs物质，也对人类的健康影响很大，如卤烃类的VOCs，由于这些物质可以破坏臭氧层，就给地球的生存带来严重的威胁；同时，由于空气中对于挥发性有机化合物中的芳香烃（如：二甲苯、甲苯等）及含氧碳氢化合物（如：乙醇、酮、酯等），也对大气带来威胁，这主要是由于这些物质的挥发性较大，如果扩散在大气中，它们就很容易扩散，如果这些有机物扩散在大气中，这些挥发性有机物质，就会严重的污染大气，严重的污染环境和影响人体健康。此外，VOCs的污染程度很广泛，它的影响范围不仅仅局限在一个城市，也不仅仅是一个国家。因此，对VOCs的治理可以视为粉尘之后的第二大类量大、面广的大气污染物，是全世界各国都需要解决的问题，因此，对于VOCs的净化治理，也逐步成为全世界各国大气污染治理中非常重要的一部分。
2、常见VOCs有机废气处理技术
现阶段，各行业主要采用的VOCs治理技术可大体上分为两类：一类是传统处理方法，基本思路是利用吸收过滤、燃烧分离排放的VOCs，在末端采取提纯等措施，达到资源化循环利用。常见的有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法等；另一类是新兴的一些生物技术，膜分离技术等。它的基本原理是在微生物选择作用，把VOCs中有害有毒物质分解转化为无机物。具体有生物洗涤塔、生物滴滤塔、生物过滤塔等。
2.1 传统处理方法
2.1.1 冷凝法
冷凝法就是根据有机气体的化学性质，通过降低气体温度使有机蒸汽达到过饱和后从气体中液化出来得到净化回收，再经过活性炭的间隙吸附作用或选择对废气中的有机物溶解度和选择性大的溶剂作为吸附液对处理气体进行减排处理。该法常用于高浓度、低温、小气体量条件下。比如一些石油化工轻质油品生产、转储运、销售过程以及各种使用有机溶剂的行业。但冷凝法不适宜处理低浓度的有机气体，所以常作为其他净化高浓度废气的前处理，以降低有机负荷，回收有机物。如焦化厂用冷凝法回收沥青烟以消除污染；炼油厂、油毡厂氧化沥青尾气亦先用冷凝法回收油，然后再送去燃烧净化。通常情况下，考虑该技术作为一级处理技术，后期结合其他技术。
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2.1.2 吸收法
吸收法主要是利用溶剂吸收VOCs，根据物理性质的不同分离VOCs与吸附剂，从而达到净化的目的。通常低浓度、低温、高压下VOCs去除更适用于此方法。吸收剂本身性能指标，以及使用的吸收设备的结构特征决定吸收效果。目前采用的吸收剂有柴油、煤油、水等。当吸收液为水时，回收有机溶剂简单易行，只需经过精馏处理；但当非水类溶剂时，为节约成本，应采用再生吸收剂，所以同样存在二次污染的问题。此类方法常用于一些涉及油漆涂装作业企业。
2.1.3 吸附法
吸附法是指当含有VOCs气相接触到多孔性固体后，由于固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力，把混合气体中VOCs组分吸附留在固体表面的这种分离过程。该工艺用于处理较高浓度的低温高压的排放废气。它能够做到低能耗高效率的工作水平，基本可以彻底净化有机废气。缺点在于装置过于庞大，而且工艺流程比较复杂；耗巨资且伴随二次污染。但目前有研究表明，活性炭由于自身分子不易与极性分子相结合，从而达到吸附VOCs性能最佳。一些中小型企业会首选这种简单易行、成本低的活性炭吸附治理技术，比如喷涂、包装印刷。
2.1.4 燃烧法
燃烧法是燃烧可燃性VOCs从而达到净化。化工、喷漆、绝缘材料等行业所排出的有机废气广泛采用燃烧法净化。以燃烧工艺为标准，包括直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法（火焰燃烧法），利用废气的可燃性直接燃烧。该方法投资小、操作简单，适用于浓度高、风量小的废气，但其安全技术要求较高。热力燃烧法，当VOCs浓度含量较低时，向其中添加助燃气体，使其持续燃烧，在氧化作用后变成无害物质。在热力燃烧中，被净化的废气不是作为燃料，而是作为提供氧气的辅燃气体；当废气中氧的含量较低时，需加入空气来辅燃。与直接燃烧相比，热力燃烧所需的温度更低，约在540----820℃范围。催化燃烧是指在燃烧过程中，VOCs中的有机物通过合适的催化剂低温进行氧化分解的方法。通常高温度、高浓度的VOCs会达到良好的效果，其具有燃烧温度低、节能、净化率高、占地面积少优点，但投资较大。
2.2 新兴处理技术
2.2.1 膜分离技术
膜分离技术，利用高分子膜的特性在给定的压力下渗透废气，使有机物从VOCs中分离出来。工业排放的VOCs进入膜分离系统后，根据膜选择性作用，只允许VOCs气体通过，余下气体被隔在另一侧，基本能达到排放标准；而已收集的VOCs气体通入冷凝回收系统，循环利用其中的有机溶剂。目前，石油化工、制药、食品加工等行业陆续采用该方法，这种高浓度、小流量，且含有较高回收利用价值的有机溶剂，能够做到废气资源化。但通常需要花费大量资金投资。在环境问题突出的当下，膜分离技术具有良好的发展前景。这归因于从膜分离系统出来的是可以用于回收的有机溶剂，以及被净化达标可排出的大气清洁能源，减少了二次污染的产生。目前越来越多公司致力于开发经济高效分离膜，很快膜技术将会得到推广应用。
2.2.2 低温等离子体法
在固、液、气等状态的基础上，现出现的低温等离子体属于物质第四态，集结大量的正负带电粒子和中性粒子相互整合，以集体的形式存在的一种准中性气体。在极短时间内，高能电子、自由基等活性粒子分解气体污染物中的大分子，经过各种生化反应后，可被降解。相比较其他方法，它的优势是装置简单、可操作性强，所需空间小，但存在净化率低的问题。在应用于实际生产中，仍存在一系列隐患，有关部门声称，尽快对这项技术的应用进行规范是当务之急。
3、结语
综上所述，相比于传统的废气处理方法，生物技术显然具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点。但是要想进一步应用在工业生产上，仍需解决工程实施的一些关键问题，比如如何提高疏水性或难降解废气的处理能力，针对高浓度废气和较难降解的物质，培养专属的微生物菌种等。
参考文献：
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[5]浅析有机废气处理技术[J].孙甜甜.黑龙江科技信息.2013（16）
论文作者:萧梓健
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/16
标签：废气论文; 有机物论文; 挥发性论文; 技术论文; 气体论文; 物质论文; 大气论文; 《基层建设》2018年第36期论文;