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摘要：挥发性有机废气是造成大气污染的重要源头，对环境、动植物及人类的健康有很大的危害。本文阐述了各种处理挥发性有机废气的方法，并分析了挥发性有机废气治理技术进展和应用，希冀给相关工作人员提供一定的借鉴意义。
关键词：挥发性；有机废气；治理技术
1 引言
挥发性有机废气，简称为VOCs。沸点为50-250℃的有机化合物指的即是挥发性有机化合物，它们在室温下的存在状态主要是蒸汽，而且其饱和蒸汽的压力通常能够超过133.32Pa。作为空气污染的主要来源，挥发性有机废气不仅对人类和动植物健康危害巨大，而且对环境非常有害。所以，如何处理挥发性有机废气，已成为当今国际环境工作的重中之重。虽然目前处理有机废气技术已经比较成熟，但还是存在各式各样的问题，比如方法局限性以及适用性问题。因此，只能综合考虑各方面的因素，对几种有机废气进行综合运用，才能达到预期的处理目标。
2挥发性有机废气治理技术
（1）生物法
对于污水和污泥产生的恶臭气体的处理，通常采用生物过滤法对其进行治理。生物过滤法对恶臭气体可以进行有效的治理，随着治理有机废气技术的不断发展，生物过滤法也会得到完善，在治理挥发性有机废气也能更为有效[1]。在低浓度的挥发性有机废气的治理上，生物过滤法往往能够取得比较理想的结果。生物滤床（如图1 所示）是生物过滤技术的核心装备，在生物滤床中，挥发性有机废气可以在滤床当中得到较好的处理，通过生物滤床可以将挥发性有机废气转化为水和二氧化碳，这是因为在滤床中的填料可以生成生物膜，生成的生物膜可以吸收挥发性有机废气，将其降解为水和二氧化碳，达到净化VOCs的目的。
图1 过滤法工艺
（2）吸附法
吸附法可以根据吸附机理和材料的不同，可以分成两种吸附方式，即化学吸附和物理吸附。化学吸附的作用机理就是使用化学吸附剂，吸附挥发性有机污染物，以达到去除作用。化学吸附剂主要是用来处理水污染物，对有机废气的治理上应用的比较少。物理吸附在治理挥发性有机废气方面具有更好的效果，常见的吸附材料如活性炭和沸石等。这类物理吸附剂因为具备孔状结构，在处理挥发性有机废气时具有独特的优势。纤维材料在得到改良后比普通的吸附材料的吸收速率更高，吸收效果也更好[2]。
吸附法的工艺流程图如图2，通过风机将挥发性有机废气经由过滤传输至吸附塔1，挥发性有机废气在吸附塔中达到饱和状态后，阀门便会关闭，然后挥发性有机废气会被传送进入到吸附塔2，在吸附塔2中进行之后的吸附工作，因为两个吸附塔是相互配合的，所以挥发性有机废气经过塔1和塔2的吸附，只要对吸附工艺流程进行合理的优化设计，进而提高对挥发性有机废气的治理效果[3]。
图2 吸附法工艺
（3）蓄热式热力氧化技术
在挥发性有机废气的治理技术中，蓄热式热力氧化技术是主流技术，同时也是比较有效、彻底的处理工艺。将蓄热式热力氧化技术与传统的燃烧法治理有机废气的技术进行对比可以发现，该技术不仅具有成本低和效率高的特点，而且还可以对治理过程中产生的热量回收，对其进行二次利用，并且该方法的回收率也很高，其经济效益比较显著。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆蓄热式热力氧化技术的使用，在欧美国家比较普遍，为其提供少量的辅助燃料，该技术工艺就能实现自供热操作。
（4）燃烧法
燃烧是处理有害、有毒且没有任何回收价值的有机废气的最简单方法。该方法是让有机可燃废气直接与氧气反应，产物为无污染的H2O和CO2。因为剧烈氧化反应和燃烧过程类似，所以我们要促进氧化反应的效率。一种方法是通过升温加热，是使挥发性可燃废气能够快速的达到燃点，点火产生燃烧，这种方法我们称作热氧化方法[4]。
（5）催化氧化
在保证挥发性有机废气的处理环境的温度和压强不变的情况下，加入金属催化剂到有机废气当中催化废气的氧化反应，这种方法便是催化氧化技术。使用催化剂，不仅可以使有机废气的着火点下降，而且更好的控制化学反应的进行。近年来，各种研究机构一直致力于寻找对更多污染成分有效的综合催化剂[5]。
3挥发性有机废气治理技术进展
（1）活性炭纤维
与常用的碳吸附技术不同，活性炭纤维技术新颖，吸附效果也比普通的碳吸附技术更好。活性炭不仅对环境友好，不会污染环境，而且其有着强吸附力的特点。碳原子可以构成具有良好吸附性能的吸附表面，碳原子覆盖在活性炭的内外表面，能够满足挥发性有机废气吸附处理的各种要求。相比于传统的碳吸附材料，活性炭纤维的化学和物理结构非常特殊，具有优异的吸附速度和吸附容量，而且可以重复使用。在治理挥发性有机废气方面，活性炭纤维技术凭借其优势取得了很好的效果。
（2）活性炭吸附-催化燃烧治理技术
随着有机废气治理技术的不断发展和创新，活性炭吸附-催化燃烧治理技术凭借其优于传统碳吸附技术的优势应运而生。活性炭纤维处理技术在处理挥发性有机废气时使用活性炭吸附和浓缩VOCs，在其吸附状态达到饱和时，立即启动催化燃烧的有关工作设备，并通过热空气局部加热，对活性炭吸附床进行加热，在活性炭吸附床对吸入的较高浓度的废气进行催化氧化反应，从而达到治理挥发性有机废气的目的。随着活性炭再生次数的增加，当次数达到一定数量时，其吸附能力会明显下降。在挥发性有机废气的处理技术中，活性炭纤维技术是应用较为广泛的技术，在苯废气的吸附上，它的吸附能力较强，但是在吸附碳氢废气时，吸附能力较差。而且该技术具有较高的运行成本，而且在湿度较大的环境下，则该技术不适用[6]。
（3）纳米材料净化技术
纳米材料具有纳米级的晶体尺寸，属于超细材料，纳米材料具有较多的活性中心，而且其粒子的表面积也比较大，能够更加快速有效地控制挥发性有机废气。本身不具备反应能力的物质在纳米催化剂的作用下可以转化成具备反应能力的物质。在光照条件良好的条件下，纳米TiO2可将废气中的有机物转化为水和二氧化碳等无机物，在室内空气净化方面的优势更加突出，应用前景广阔。
（4）生物治理技术
生物治理技术，原理上是利用了微生物的可降解性，因为挥发性有机废气中有这种微生物，微生物将挥发性有机废气中的有机物以新陈代谢的方式转化为无机物。生物治理技术因为降解方式，可能会产生一些有害物质，这一点很难避免，利用其在废水中的特点，在废水中的吸附效果比在汽相状态下效果更好。
4 结束语
随着新技术的不断改进，有机废气的处理效果越来越明显。在致力于治理方面，我们还必须考虑从源头解决问题，即减少大量有机物排放。不仅要控制排放源，而且要增加治理强度。从技术角度来看，仍有许多地方需要进一步的研究和开发。技术本身需要不断更新，寻找新问题的新方法。需要关注传统治理技术的重新开发和再利用，以及新材料和新技术的大胆创新。
参考文献：
[1]杨卫红，杨飞．探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J]．资源节约与环保，2014（4）：125．
[2]张兰河，刘惠菊，关晓辉，等．生物滴滤法去除含苯挥发性有机废气试验研究[J]．南京理工大学学报：自然科学版，2010，34（2）：279~282．
[3]倪建国，徐佳，谢国建，等．用生物滴滤塔净化有机废气研究[J]．环境科学与管理，2015（7）：77~79．
[4]于东盛，任高翔. 挥发性有机废气治理技术发展研究[J]. 城市建设理论研究（电子版），2017，（18）：110-111.
[5]康宇. 挥发性有机废气治理技术的现状和进展[J]. 黑龙江科技信息，2017，（10）：23.
[6]张建刚，郑杰，蔺晓康. 挥发性有机废气治理技术进展分析[J]. 化工管理，2017，（3）：144+146.
论文作者:梁浩财
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/24
标签：废气论文; 挥发性论文; 技术论文; 生物论文; 活性炭论文; 活性论文; 蓄热论文; 《防护工程》2018年第22期论文;