马传祥 姜娜娜
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摘要：挥发性有机废气指的是在沸点在高温条件下，饱和蒸汽压高于133.3Pa的容易挥发的有机化合物，成分主要包括硫烃、含氧烃、氮烃、卤代烃、烃类以及低沸点的多环芳香烃，挥发性有机废气在一定程度上能够威胁人的身体健康，同时还对环境造成一定的危害。因此，必须对挥发性有机废气进行治理，由于传统的挥发性有机废气治理技术仅针对高、中浓度的挥发性有机废气进行治理，对于低浓度挥发性有机废气的治理效果相对较弱。因此，针对挥发性有机废气治理技术的创新发展和应用已经成为现代社会广泛关注的热点话题。本文对挥发性有机废气治理技术进展进行分析。
关键词：挥发性；有机废气；治理技术；进展
挥发性有机废气指的是在沸点在高温条件下，饱和蒸汽压高于133.3Pa的容易挥发的有机化合物，成分主要包括硫烃、含氧烃、氮烃、卤代烃、烃类以及低沸点的多环芳香烃，挥发性有机废气在一定程度上能够威胁人的身体健康，同时还对环境造成一定的危害。因此，必须对挥发性有机废气进行治理，由于传统的挥发性有机废气治理技术仅针对高、中浓度的挥发性有机废气进行治理，对于低浓度挥发性有机废气的治理效果相对较弱。因此，针对挥发性有机废气治理技术的创新发展和应用已经成为现代社会广泛关注的热点话题。
1发挥性有机废气及危害
挥发性有机废气通常是指特定环境条件下容易蒸发或挥发的有机化合物，这类物质通常在50摄氏度至260摄氏度的低沸点和超过71Pa的高蒸汽压时容易挥发。挥发性有机废气种类繁多，来源广泛，传播范围广，涉及行业众多，其中化工行业和交通部门排放的有害物质占挥发性有机废气的绝大部分。挥发性有机废气不仅有毒、有恶臭、破坏臭氧层、易燃易爆，对企业生产造成不安全性，而且挥发性较大，在阳光照射下，能与光发生化学反应，生成光化学烟雾，严重污染环境和影响人类健康。此外，随着挥发性有机废气的扩散和迁移，它还带来了许多全球性环境问题，许多国家已颁布法令限制挥发性有机废气的排放界限值，治理挥发性有机废气已成为治理大气污染的重要部分。
2挥发性有机废气治理技术的现状
由于挥发性有机废气是常见的大气污染物之一，在其治理工作中，为了节约经济成本和取得更好的治理效果，常采取的是与其他污染物共同治理的技术手段，加强对其他种类污染治理技术的研究与联合应用。当前，在治理挥发性有机废气上最经济、有效的手段就是采取清洁生产的方法，从源头上减少有机废气的排放和扩散，然而，在石油、化工行业尚未形成一套完善的清洁生产技术体系，而且其应用的各类生产设备的改造、升级也没有跟上最新的技术，有机废气污染问题也就久悬不决。此外，许多企业在生产中为了降低成本，单纯地追求经济效益而置污染治理与管理的制度于不顾，工业生产废气违规排放、汽车尾气超标等等现象屡禁不止。
3挥发性有机废气的处理技术
3.1吸附法
在净化治理挥发性有机废气过程中，吸附法有着广泛的应用。吸附法主要利用活性炭、活性炭纤维、大孔树脂等固体吸附剂对成分单一、气流稳定的挥发性有机废气进行吸附净化。这种方法不仅具有设备简单、适用范围广、能耗低的优点，而且还具有工艺成熟、净化效率高、吸附物质可回收的特点，有着较好的环境和经济效益。目前，活性炭和大孔树脂是使用范围最为广泛的吸附剂。活性炭易受水分含量影响，如果将单纯的粉状活性炭改进为片状或纤维状就能提升其吸附容能力，延长其使用寿命，目前许多国家已开始大量生产活性炭纤维并投入运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如日本某公司将聚酯树脂与活性炭纤维结合在一起，研发出一种活性炭纤维薄膜，这种活性炭纤维薄膜利用活性炭纤维微孔的高强吸附能力对挥发性有机废气中的污染物进行吸附和解吸，尤其是对胶粘制品、包装印刷、化工等行业排放的挥发性有机废气有着明显的吸收作用，其吸附能力相当于普通碳薄膜的一万倍。解吸时，吸附废气的活性炭纤维通入饱和水蒸汽，置换出吸附于微孔内的有机物，利用溶剂与水比重的不同，将有机物从纤维中脱附出来，经过冷凝对有机溶剂进行分离，达到回收利用的目的。吸附、解吸过程中不发生化学反应，有机物从气态变为液态，其性质没有发生改变，有效地避免了二次污染问题的出现。
3.2催化燃烧处理技术
催化剂使得废气中未燃净的成分在较低温度下充分氧化分解。该技术对废气中的可燃组分效果好，反应安全，温度要求较低，辅助燃料消耗少。但是尘雾会影响催化剂寿命，因此应用环境要求严格。技术的使用步骤复杂，需要对废气进行净化前处理。具体流程是：气体在预热室加热升温，燃烧净化后气可以通过热交换回收部分热量。或者对有机物含量较高的废气，进行热平衡反应。值得一提的是，对于低浓度低温度的废气，可以先吸附浓缩后再催化燃烧。整个反应过程中，在热量回收率高时，热平衡要综合考虑废气不同成分和不同浓度放出的不等的热量，不同催化剂导致的起燃温度的高低不同。从而实现无需添加额外热源的经济环保的废气净化技术。目前在化工、环境工程等多行业中用于净化挥发性有机废气和处理汽车尾气。提高催化剂性能是进一步深化应用的必由之路。
3.3冷凝处理技术
冷凝法是指利用挥发性有机废气的不同种类在不同温度下的饱和气压不同的特点来对系统进行降温处理，从而使得处于蒸汽状态的污染物凝结成液体或流体状态，这样就可以依次实现对有机废气的分离。这种处理技术所需要的设备成本低，但效果明显，然而，对于多种成份有机废气的冷凝来说会需要多种低温状态，维持这些低温的技术难度系数不小。因此，冷凝处理常常是作为吸附处理技术和催化燃烧技术的前期处理技术而存在的。
3.4生物处理法
有机废气生物处理过程实质上是利用微生物的生命活动将废气中的有害物质转变成简单的无机物(如CO2和H2O)及细胞物质等进行生化法处理有机废气。生化法处理有机废气一般要经历3个步骤：首先，废气中的有机污染物首先同水接触并溶解于水中(即由气膜扩散进入液膜)；其次，溶解于液膜中的有机物成分在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；最后，进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质被分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物。
结束语：
总而言之，我国以及世界范围内对于挥发性有机废气治理技术的研究都投入了非常大的精力，目前已经开发和应用的挥发性有机废气治理技术中，微波催化氧化技术、活性炭纤维治理技术、生物治理技术、纳米材料净化技术、膜基吸收净化技术等在实践应用中都获得了非常好的效果，有效的克服了传统挥发性有机废气治理技术的弊端。同时，由于不同的治理技术具有不同的特点，在实践应用的过程中，应该根据具体的状况，选择相应的治理技术，这样才能够获得最好的治理效果。
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[4]杨飞与杨卫红，探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展.资源节约与环保，2014（04）：第99页.
论文作者:马传祥,姜娜娜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/3
标签：废气论文; 挥发性论文; 技术论文; 活性论文; 污染物论文; 有机物论文; 进展论文; 《防护工程》2018年第9期论文;