摘要：随着社会的发展，人们对于环境愈来愈关注。而挥发性有机废气不仅污染环境还威胁人体的健康，其处理技术也同样越来越受到人们的重视。
关键词：挥发性；有机废气治理技术；现状；进展
1简述挥发性有机废气
挥发性有机化合物是指在常压下，任何沸点低于260℃的有机化合物，或在室温（25℃）下饱和蒸气压超过133.32Pa，以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。挥发性有机废气在日常生产和生活中来源非常广泛，而且性质复杂多样，其中最为突出的工业过程源，影响非常大。挥发性有机化合物通常具有毒性、易燃易爆以及有恶臭味的特点。同时在紫外线光照的情况下，会再次产生光化学烟雾污染。因此，不论是从环境保护角度，还是保护健康和安全生产的角度来看，VOCs治理势在必行，任重而道远。
2挥发性有机废气治理技术的研究现状及进展
2.1催化燃烧法
采用催化燃烧法处理挥发性有机废气，是在进行废气燃烧的过程中加入催化剂，加入催化剂的目的就是降低挥发性有机废气的燃点，使废气能够进行充分地燃烧，将燃烧后生成的二氧化碳和水排放到空气中。目前市场上经常用到的催化剂有很多，如Pt、Pd、Ti、Fe、Cu。催化燃烧法与直接燃烧法有各自不同的优势，采用催化燃烧法的燃烧温度一般保持在280~320℃左右，催化燃烧在低温下进行氧化反应。免了NOX的产生造成二次污染，相比直接燃烧法而言，更加的环保。但是催化剂本身具有不稳定性，容易在一定的条件下被含有S、P、As的物质破坏，遭到破坏后会使得催化剂的性能降低，为了能够将有机废气进行充分的分解就需要及时的更新催化剂，这样的话会产生较高的成本，具有一定的经济压力。
2.2冷凝技术
冷凝技术是利用不同物质组分的露点温度不同，通过改变体系的温度或者压力等方式将VOCs中的某些组分部分或者全部从体系中冷凝液化并分离出来的过程。冷凝装置与制冷剂是冷凝技术的关键技术。冷凝设备主要包括表面冷凝器和触冷凝器两大类。国际上制冷剂的研究主要分为以美日为代表的支持开发HFCs类替代物和以北欧一些国家为代表的主张采用的天然工质类替代物两大类。制冷剂的选择要满足环保、安全以及经济等性能，在现有研究基础上，应该根据VOCs气体浓度、组分的不同及工程应用中的匹配问题，选择合适的制冷剂。冷凝法回收VOCs具有设备要求低、操作方便、安全性高、回收物纯度高、无二次污染等优点，适用于处理高浓度、中流量的VOCs气体。
2.3纳米材料净化技术
纳米材料属于超纤细材料，其自身的表面积就很大，因此吸附力超强。在处理废气的过程中，该材料能够发挥自身的催化性能，提升挥发性有机物的分解效率，提升废气处理的优势。甚至挥发性有机物中很多无法用其他方法分解的物质也能用该方法实现分离，大大提升了挥发性有机物的处理效率。具体处理方法为通过激活纳米材料，和有机物接触之后就能将有机物分解为水、二氧化碳和有机酸等成分，将它们直接排放到空气中。此外，纳米材料净化技术还可以有效净化空气，对于提升人们生活质量具有重要意义。
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2.4吸收法
吸收处理技术主要把液体当做吸收剂，利用洗涤吸收装置，将有害成分吸收融入到液体中，从而达到净化的目的，其吸收过程是气体和液相之间的气体分子扩散或是湍流物质转移扩散。同时吸收剂的原材料非常简单、廉价，又很容易获得。但同时，值得注意的是，吸收法需要注重吸收剂的选择。在吸收剂选择上，应坚持选择粘度低、低挥发性、价格低廉、能够溶解大部分气体的优势。然而，在实际的操作过程中很难满足要求。必须综合考虑生产条件，选择最合适的吸收剂。严格说来，获得水的方法非常简单，而且价格便宜，而且水的挥发性很小，无毒无害，不易燃，可以说是最理想的吸收剂。但在室温下，水对有机气体的溶解度相对很小。想要达到较好的吸收效果，须在水中增加一些其他的溶液或者是化学试剂，而最常用的是表面活性剂，这种添加了活性剂的水对有机废气的溶解度会大幅度提升。当吸收剂饱和时，内部有机物可被解吸和分离，吸收剂可被使用两次。挥发性有机化合物由于其复杂的成分而难以调节。不同类型污染物的特性有很大差异。企业生产的挥发性有机物基本上以混合形式排放。因此，采用单一的加工工艺很难达到预期的处理效果。综合处理技术，如吸附浓缩+RTO、吸附浓缩+吸收技术等，通常是结合处理技术实现污染物的有序排放，达到标准排放限值。降低治理成本是实现最低成本有效途径。根据工厂废气排放实际情况，有必要采用综合处理技术来达到控制挥发性有机废气的效果。
2.5生物法
生物法是指利用微生物的生命活动将废气中VOCs转变为简单无机物的方法，适用于低浓度、大气量的VOCs废气处理。生物法的净化效果主要由气液相传质速率、液相到生物膜传质速率及微生物降解能力决定，目前工业上主要采用生物洗涤法、生物过滤法，生物滴滤法进行VOCs去除。采用生物滴滤法和生物过滤法处理低浓度甲苯废气，甲苯的去除率均达90%以上；闫用生物滴滤法处理低浓度混合恶臭气体，取得了良好的效果。生物法虽然工艺简单、成本低，不易产生二次污染，可获得较高的VOCs去除率，但处理负荷不大，对温度、湿度、PH等的变化也极为敏感。
2.6光催化氧化技术
光催化氧化技术作为污染治理新技术，日益受到人们的关注，它主要指在紫外或可见光的照射下，催化剂受光照后产生具有强氧化性的电子空穴对，经过一系列的氧化还原反应使吸附在其表面的VOCs分解为无害的CO2、H2O等小分子物质，从而达到净化降解目的。光催化过程的核心部分是光催化剂，其活性的高低严重影响光催化效果。常用的光催化剂大都是n型半导体氧化物，如TiO2、ZnO、CdS、WO3、BaTiO3等，由于TiO2具有的催化活性高、稳定性好、价格便宜、对人体无毒等优点，因此成为目前研究和应用最广泛的光催化剂。但是常规TiO2催化剂存在禁带较宽、光响应范围窄、量子效率低等缺点，为提高TiO2光催化效率常通过离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合等方式对TiO2光催化剂进行改性。另外，光催化效果还受光源与光强、外加氧化剂、有机污染物的初始浓度的影响。光催化氧化法具有反应条件温和，对污染物没有选择性，大多数污染物均可以净化，光催化剂无毒、无害、稳定性好、可再生重复循环使用，能量消耗低，成本低，无二次污染等优点，适用于处理低排量、低浓度的VOCs废气，并且除臭效果较好。然而，光催化氧化法存在催化剂失活、催化剂难以固定、催化剂固定化后催化效率降低等缺点，难以处理高浓度、高排量的污染物，如何将现有的研究成果大规模的应用到工业领域是今后研究的重点和难点。
结语
挥发性有机废气治理需要投入时间与精力，在目前的挥发性有机治理技术汇总，光催化氧化、催化燃烧法、生物法治理等技术在实际的应用中都取得了不错的效果，避免了传统挥发性有机废气治理技术的不足，不同的治理技术具有不同的特点，在实际的应用中，需要根据挥发性有机废气的严重程度选择不同的治理技术，这样才能取得理想的治理效果。
参考文献:
[1]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.
[2]董龙标，冯伟铭，夏良媛，等.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].环境科学与管理，2016，41（5）：125-128.
论文作者:张珊珊1,王瑞瑞2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/7
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