黄明晓
东莞市华东环保设备有限公司 523000
摘要：近年来，随着我国工业的快速发展，大气的污染呈逐年上升的趋势，有机废气处理技术也越来越被重视，大气污染是我国亟待解决的环境问题，其中工业废气是污染的重要来源。有机废气是工业废气最难处理的部分，这种气体能够对人们的身体健康产生严重的损害，也给国民经济造成严重损失。 为了更好的处理有机废气，还需要进行技术的发展创新。
关键词：有机废气 处理技术 废气治理
一、有机废气处理技术的重要性
我国经济的持续发展，为化工企业的崛起提供了外部环境，但是，随着我国工业化进程的不断加快，却忽略了对环保的投入，工业废气的排放量不断增加，对环境造成的污染也日益严重。当大量的废气排放到空气中，不仅会对空气质量产生严重影响，同时也会对人体健康造成严重的危害。为了重现绿水蓝天，就需要不断加强工业废气的处理，而对工业废气处理的技术研究也就摆在人们面前。有机废气是工业废气中污染性较强、处理难度较大的一种，而且有机废气进入到人体呼吸道之后，对人体的呼吸、血液、肝脏等都会产生严重的影响，因此有机废气的处理也受到了越来越多的重视。
二、有机废气的来源及危害
随着石油化工行业的兴起和发展，人类所生存的环境就逐渐发生恶化，大气污染越发严重。这就足以说明，石油化工行业在生产过程中排放的废气是大气环境污染的真凶。这种废气排放量巨大，其中包含的有机物含量波动性大，是有毒气体，还可以燃烧，有些废气甚至有恶臭，废气的成分氯氟烃也是破坏臭氧层的罪魁。除此以外，石化行业中的储存设备，印刷厂以及其它石化相关行业都是产生有机废气的源头。面对大气质量的下降，环境的恶化，必须减少大气中的有机气体排放，这里面最有效的手段就是从源头入手，这也是最为经济的手段。
废气污染会导致环境恶化加重，而最终受害的是我们人类。有机废气对人体的危害是多方面的，来自不同行业的有机废气所具备的毒性也是有所区别的，最常见的几种主要有机废气对人体的危害表现如下：苯类的有机气体会造成人体中枢神经系统的损害，高浓度的苯蒸气（含量达空气的2%）可导致急性中毒身亡。多环芳烃具有强烈的致癌特性，属于严重污染物。苯酸类有机气体会是蛋白质变性凝固，造成全身中毒。腈类有机气体可导致呼吸问题，甚至窒息死亡。硝基苯破坏神经系统，影响脏器功能。有机磷化物会导致血液中胆碱脂酶的活性降低，发生功能性神经系统障碍。在各种硫化有机物中，高浓度的硫醇是可能致命。高浓度的含氧有机物环氧乙烷可致人死亡。
三、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。虽然这些方法目前使用广泛，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。
3.1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，以提高去除效率。
3.2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，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反应，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。
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3.3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。
四、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。
4.1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，生物膜法是有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，可除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。
4.2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噁英类物质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。
4.3 PSA技术及光催化氧化技术
PSA技术在有机废气处理过程中其应用得到了初步的肯定。此项技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据，同时结合周期压力的改变，进而使有机废气被净化和分离。PSA技术具备的优势包括成本低廉、能耗小以及具备较高的自动化能力。在有机废气的分离及其回收过程中，合理地采纳此项技术前景良好，值得考虑。此外，光照状态下部分半导体材料可能有自由基活性的物质存在，利用光催化氧化技术，在常温常压条件下，能够使有机废气发生无毒反应，此过程是不会受到溶剂分子的影响的，其主要优势是反应速度快以及易于回收，因此光催化氧化技术在部分有机废气处理上也值得考虑应用。
4.4 综合处理技术
综合处理技术就是对多种有机废气处理进行综合运用，使每种处理技术的优点都可以获得最大程度的发挥，从而达到更好的废气处理效果。如今，在工业废气处理中应用的处理技术主要有如吸附催化技术、吸收一解吸一变压一吸附组合工艺等等。通过吸附催化技术可以对废气中的有害物质进行吸附，并且降低有机废气中污染物的浓度；利用复合吸收技术可以增强对废气中甲苯、乙酸丁酯的吸收效率，使得废气中的污染物含量达到国家标准的要求。
结束语：
有机废气的处理一直以来都是影响大气环境的关键因素，工业高速发展以来，人们排放到大气中的有机气体不论是量还是类，都发生了质的变化，环境治理刻不容缓。减少环境污染最有效的途径就是从源头入手，降低有机气体的排放，这就需要高效、节能、经济的有机废气处理手段，因此在传统的处理技术上，研发新的处理技术就显得格外重要了。相信随着科学技术的不断发展，创新性的有机废气处理技术也会被应用到工业生产中去，降低甚至消除大气中有机气体的排放指日可待。
参考文献:
[1] 胡焰宁.有机废气处理技术及前景展望 2015.4
[2] 张旭东.工业有机废气污染治理技术及其进展探讨2011.9
[3] 刘杰.采用生物滴滤塔处理高浓度有机废气的试验性应用[2013.4
论文作者:黄明晓
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/10
标签：废气论文; 技术论文; 气体论文; 等离子体论文; 污染物论文; 吸附剂论文; 工业论文; 《防护工程》2018年第11期论文;