摘要：挥发性有机废气是一种现代社会出现的污染物，它是形成臭氧及PM 2.5等污染物的主要原因，进而引发光化学污染、雾霾等一系列环境问题，同时它还会对人类身体造成一定的伤害，会刺激人体呼吸道、皮肤和眼睛等部位，造成人体产生眩晕头痛、恶心乏力等症状，过长时间接触还有可能引发癌变。挥发性有机废气的产生原因有很多，且成分较为复杂，治理十分麻烦，因此要深入的对其治理技术展开研究。本文从多方面入手详细的分析了挥发性有机废气的产生原因，并其治理技术的发展现状进行了研究。
关键词：污染治理；挥发性有机废气；发展趋势
引言：化工行业在现代的发展速度飞快，化工制品日趋多样，如油漆、塑料、涂料等，这些产品被广泛的应用于各个领域。在这类产品的生产过程中，产生挥发性有机废气，对环境及人体带来多种危害。基于此种背景，人们越来越关注如何能够有效的治理挥发性有机废气，世界上的很多国家都对政策进行了调整、以此来限制废气排放。目前，我国对挥发性有机废气的治理及其重视，正在积极的研究简单有效的治理方法，同时对国外的先进治理技术大量的引进，以此来建立具有中国特色的挥发性有机废气治理技术体系。
一、挥发有机物概述
挥发性有机物是对一大类物质的统称，通常是指沸点在50℃至260℃之间、室温下饱和蒸气压超过71Pa的有机物。由于挥发性有机物种类繁多，导致挥发性有机废气的类型也多种多样、组成复杂。有机废气中经常碰到的挥发性有机物有烃类（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，三苯物质和卤代烃同时也是高毒性的物质。
就目前的情况来看，挥发性有机废气的产生原因一般有两种，一种是由于人为产生的一种是由于自然形成的。挥发性有机废气治理技术的侧重点主要在人为产生的部分，即有由于化工生产过程中排放的挥发性有机废气。这些生产过程包括石化厂、炼油厂及在生产过程中大量使用有机溶剂的相关行业，如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等。
二、挥发性有机废气治理技术
由于挥发性有机废气的排放已经对大气环境和人体健康造成了严重的影响，因此使用有效的方法进行治理已经迫在眉睫。一般造成大气环境污染的主要物质包括NOx、SOx、颗粒物及挥发性有机废气等四种，其中以挥发性有机废气的成分最为复杂，这种情况就意味着其治理技术必须有明确的针对性，在其治理过程中要根据废气的排放特点及性质来选择使用有效的治理技术。
2.1 吸附法
吸附法是利用各种固体吸附剂（如活性炭、活性碳纤维、分子筛等）对排放废气中的污染物进行吸附净化的方法。吸附法设备简单、适用范围广、净化效率高，是一种传统的废气治理技术，也是目前应用最广的治理技术。与其它方法相比，该方法具有处理效率高、吸附物质可回收、能耗低、工艺成熟、易于推广使用的优点，具有很好的环境和经济效益。缺点是处理设备庞大、流程复杂，当废气中有胶类物质或其它杂质时，吸附剂易失效，且失效后的吸附剂会造成一定的环境污染。
2.2 吸收法
吸收法是采用低挥发或不挥发液体为吸收剂，通过吸收装置利用废气中各种组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异，使废气中的有害组分被吸收剂吸收，从而达到净化废气的目的。该方法适用于浓度较高、温度较低和压力较大情况下气相污染物的处理，在油气回收、漆雾净化等领域都有较广泛的应用。但该法存在后处理过程复杂以及二次污染等问题，因而应用范围受到很大限制，目前应用较少。
2.3 冷凝法
冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压的性质，采用降低系统温度或提高系统压力，使处于蒸气状态的污染物从废气中冷凝分离出来的过程。该方法适用于高浓度有机溶剂蒸气的净化，经过冷凝后的尾气仍然含有一定浓度的有机物，需进行二次低浓度尾气治理。冷凝法常用来回收挥发性有机废气中有价值的组分，实现资源化利用。在实际应用中，常将该方法与吸附法或焚烧法联合使用，以降低设备的运行条件和运行成本。
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2.4 膜分离技术
膜分离技术是利用天然或人工合成的膜材料来分离污染物的过程，是一种新型高效的分离方法，具有流程简单、能耗小、无二次污染等特点。20世纪80年代后，膜分离技术广泛应用于海水淡化、食品工业、生物化工及化学化工等领域的液相分离和挥发性有机废气的回收，还用于石油化工中乙烷蒸气、甲苯、二氯甲烷、氯乙烯等的分离与回收。可以回收的挥发性有机废气包括脂肪类和芳香族碳氢化合物、含氯溶剂、酮、醛、腈、醇、胺、酸等。
2.5 燃烧法
燃烧法是利用有机气相污染物易燃烧的性质进行处理的一种方法。包括直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是一种把可燃的有机气相污染物当作燃料来燃烧的方法，该方法适合处理高浓度有机气相污染物，燃烧温度控制在1100℃以上，去除效率达95％以上；催化燃烧法是一种利用类似热氧化的方式来处理有机气相污染物的方法，其净化有机物是用铂、钯等贵金属催化剂及过渡金属氧化物催化剂来代替火焰，操作温度较热氧化低一半，通常为250℃~500℃。
2.6 生物法
生物法是一种经济有效、环境友好的挥发性有机废气治理方法，主要适合于低浓度、大气量且宜生物降解的有机废气治理。其是利用微生物生命体的新陈代谢作用将污染物转化成无害简单的无机物和细胞质。由于具有处理成本低、无二次污染、绿色环保等诸多优点，近年来，在国内外得到了迅速发展。随着生物菌落和各种填料开发不断取得突破，生物法在今后将会成为有机废气治理的主要技术之一。
2.7 电晕法
电晕法处理挥发性有机废气的原理是通过陡峭、脉冲窄的高压电晕，在常温下获得非平衡态挥发有机物离子体，即产生大量的高能电子或高能电子激发产生的O、OH、N等活性粒子，并且还可以产生臭氧，各种活性粒子和臭氧会与挥发有机物发生化学反应，破坏挥发有机物分子中的C-C、C-O或C-H等化学键，由于O、OH基及臭氧具有强氧化能力，结果使C、H分解氧化产生CO2和H2O。由于反应器长时间操作存在稳定性和催化效率降低等原因，该方法目前还未能实用化和商业化。
2.8 光催化法
光催化法主要是利用光催化剂（如TiO2）的光催化性，氧化吸附在催化剂表面的挥发有机物。利用特定波长的光（通常为紫外光）照射TiO2光催化剂，激发出“电子—空穴”（一种高能粒子）对，这种“电子—空穴”对与水、氧发生化学反应，产生具有极强氧化能力的自由基活性物质，将吸附在催化剂表面上的有机物氧化为CO2和H2O等无毒无害物质。环境中主要应用于废水净化处理，在有机废气污染物治理方面，由于其存在反应速率慢、光子效率低等缺点，应用还不广泛。
2.9 等离子体技术
等离子体技术是近年来发展起来的废气治理新技术，属低浓度挥发性有机废气治理的前沿技术。其方法是利用高能电子射线激活、电离、裂解废气中各组分，从而发生氧化等一系列复杂化学反应，将有害物转化为无害物或将有用的副产物加以回收。等离子体技术对于臭味的净化具有良好的效果，并且在橡胶废气、食品加工废气等的除臭中得到了应用。
结语：我国目前在挥发性有机废气的治理方面形势一片大好，既有吸收法、吸附法等已经发展较为成熟的传统的治理方法，也有光催化法、电晕法等诸多新型的废气治理技术。传统的废气治理技术在操作方法和使用效果方面有着一定的局限性，因此，对新型废气治理技术的研究与完善非常重要。目前已经研究成功的新型挥发性有机废气治理技术已经可以做到成本低廉、操作便捷、净化彻底、适用浓度范围广等等。随着科技的日新月异，相信在未来对挥发性有机废气的处理将更加的便捷、高效。
参考文献：
[1]项兆邦，夏光华，叶剑.RTO技术治理挥发性有机废气工程应用研究[J].绿色科技，2014（10）：174-177.
[2]王溪睿.处理挥发性有机废气的几种典型吸附技术[J].环境保护与循环经济，2014，34（08）：42-44.
论文作者:白利杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
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