佛山市顺德区环境运输和城市管理局北滘分局 528311
摘要：在工业生产等多领域中，为了实现可持续发展，挥发性有机废气的治理是一个值得研究的课题。基于此，本文从挥发性有机废气的基本特性出发，针对挥发性有机废气的治理现状进行分析，探讨优化挥发性有机废气治理技术的发展前景和可行性建议。
关键词：挥发性；有机废气；治理技术
引言：挥发性有机废气，也称VOCs，主要包括烃类、氨、硫化物等易挥发的有机化合物，其室温下饱和蒸气压超过133.3 Pa，沸点在50℃到260℃之间。不仅气体本身作为一次污染物会危害人体健康，并且可以和N02反应进一步在紫外线的参与下形成光化学烟雾生成二次污染。因此，挥发性有机废气的处理刻不容缓。
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。
2、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。这些方法虽然目前使用广泛，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。
2.1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。
2.2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。
2.3吸收法
吸收法是利用挥发性有机废气中不同气体在吸收剂中的不同溶解度来达到去除气体有害成分的目的，由于该方法操作简单、原料廉价易得、适用性强、技术成熟，因而被广泛地应用于大气污染净化处理中。利用吸收法净化废气，最主要的是考虑吸收剂选择问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说，在选择吸收剂时应考虑黏度低、挥发性小、价格便宜、对气体溶解度大的物质，但在实际应用，任何一种物质都不可能同时满足上述要求，因而，应根据实际情况选择合适的吸收剂。水获取简单、挥发性小、且无毒无害不易燃，因而是最理想的吸收剂，但在常温状态下，有机化合物在水中的溶解度非常小，为增大挥发性有机废气在水中的溶解度，可在水中添加某些活性组成的溶液，如表面活性剂等，提高水对废气的吸收净化效率。此外，吸收剂饱和后，还可以通过解吸的方法实现吸收剂再生的目的，减少对环境的二次污染。
3、挥发性有机废气治理技术的发展前景
3.1生物处理技术
该技术近年来发展很快。微生物具有适应污染、吸收再生、投资费用低的优点。微生物将挥发性有机废气作为代谢底物，降解处理效果好，并且生物处理技术的投资、运行费用相对较低，并且没有二次污染。技术基本流程是将生物膜覆盖在过滤器中，在膜中生物相和废气发生生物化学反应，有机降解废气。微生物的生存需要控制适宜的PH，同时对有机溶液也有一定的选择性。生物处理技术对难处理的恶臭物质、有毒有害物质、挥发性有机物降解效率佳，对含氯较多的分子效果较差，适合于处理气体流量大的气体。进一步研究方向是对特定污染的特定微生物的培养，对填料、生物膜的适应性优化以及建立相关数字模型以系统计算废气处理相关流程设计。
3.2光催化氧化法
光催化氧化具有选择性，其用料可以循环使用，反应条件要求低，经济成本低。活性炭纤维作为载体的负载型的纳米Ti02光催化剂是一种非常便利的新产品，产品的比表面积大，稳定性高，抗光腐蚀性强，有较强的吸附作用，光催化综合性能好，不需更换再生，不会造成二次污染，发生反应速度快，具有抗菌效果。该技术还处于实验室阶段目前仍存在一些问题，发展方向上可以使用贵金属沉积、复合材料等多种制备方式对材料进行进一步效率优化，采用气相沉积法等多种手段，对实验条件进一步优化，将微波场等先进技术和光催化相耦合，从而进一步提高光催化效率。实验表明，一些纳米技术的应用大大推动了这一技术的进步，如纳米级粉体材料氧化还原性能极强，总之，该技术具有极大的经济潜力。
3.3微波催化氧化技术
微波催化氧化技术是挥发性有机废气治理技术应用的重要内容，在传统吸附填料治理方式的基础上，进行创新与升级，强化挥发性有机废气的治理功能，促进微波解吸治理模式的发展，进而实现挥发性有机废气治理效果的提升。
3.4等离子体技术
等离子体处理VOC的机理是在放电反应中产生的活性粒子（如高能电子、臭氧、自由基等）的作用下，发生一系列的物理化学反应，使有害的VOC转化成无害的物质（如CO2、和H2O）。
结束语
综上所述，了解挥发性有机废气种类繁多、性质各异，因而，在实际净化处理过程中，应充分理解不同治理技术的特点和适用范围，注重治理技术实效性选择，加强多种治理技术的联合应用，以实现最佳的治理效果。同时，随着全国大气污染防治工作的不断深入和新技术研发的不断加快，创新性有机废气净化技术也会被逐步应用到化工企业生产中，大气污染状况也会得到极大的缓解和改善。
参考文献
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[3]陈哲铭.夏友超.邵小林.挥发性有机废气治理技术进展分析[J].资源节约与环保，2015
论文作者:周东兴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签：废气论文; 挥发性论文; 技术论文; 气体论文; 催化剂论文; 溶解度论文; 吸附剂论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;