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揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣的危害及治理研究

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揮發(fā)性有機(jī)廢氣對環(huán)境和人類的健康危害較大，在分析揮發(fā)性有機(jī)廢氣危害的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了揮發(fā)性有機(jī)廢氣的具體治理方法。

揮發(fā)性有機(jī)廢氣；危害；治理方法

揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds，簡稱VOCs）一般是指常壓情形下沸點(diǎn)在50℃～260℃之間，在室溫下飽和蒸汽壓超過134Pa，且具有很強(qiáng)的揮發(fā)性的有機(jī)化合物?，F(xiàn)實(shí)中，VOCs的種類較多，主要來源于制藥、油漆、石油化工以及印刷等行業(yè)，有芳香烴、鹵代烴、酮、酯等等，這些揮發(fā)性有機(jī)化合物排放到廢氣會(huì)對周圍環(huán)境造成較大危害，甚至對周圍居民的身體健康構(gòu)成威脅。

1 揮發(fā)性有機(jī)化合物的現(xiàn)實(shí)危害

VOCs的現(xiàn)實(shí)危害性主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.1 有毒性，并伴有異味

據(jù)檢測，揮發(fā)性有機(jī)化合物排放出的廢氣中常常含有許多甲醛、多環(huán)芳香烴等，這些物質(zhì)具有很強(qiáng)的致癌性。另外，揮發(fā)性有機(jī)化合物排出的廢氣對人的神經(jīng)系統(tǒng)破壞也較大，而且揮發(fā)性廢氣還常常伴有異味，對人的呼吸系統(tǒng)刺激明顯，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致人的殘疾或死亡。

1.2 有礙植物生長

揮發(fā)性有機(jī)化合物在陽光的照射下，多半會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)煙霧，化學(xué)煙霧的成分主要是酮類、醛類以及臭氧等等，這些物質(zhì)對植物的生長危害較大，形成了二次污染。

1.3 消耗臭氧，削弱對紫外線的吸收

一些揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣（如氯氟烴等）若未經(jīng)處理直接排放到大氣中，由于質(zhì)量較輕會(huì)進(jìn)入到高空氣層，對臭氧產(chǎn)生較大的消耗作用，破壞臭氧層，從而降低大氣中臭氧層對紫外線的吸收和屏蔽。

2 揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣治理技術(shù)分析

揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣的危害性較大，對其治理的技術(shù)方法研究較多，也取得了許多良好成就，從目前的研究情況來看，大體可以將治理方法劃分為兩大類：消除法和回收法。

2.1 消除法治理VOCs技術(shù)分析

2.1.1 吸附法[1]

吸附法處理VOCs的原理是通過利用吸附劑表面所存在的分子吸引力或者化學(xué)鍵力的作用，直接把揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣中的組份牢牢的吸附在表面上，從而實(shí)現(xiàn)凈化的效果。吸附法具有處理效率高、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于處理那些風(fēng)量大、濃度低的揮發(fā)性廢氣。吸附法的處理效果主要受到吸附劑以及有機(jī)廢氣的濃度等影響，目前常用到的吸附劑主要是活性炭，這一吸附劑常常能達(dá)到90%甚至更高的處理效果。不過吸附法也有不足之處，就是常常需要運(yùn)用到大量的吸附劑，對容量要求較高，設(shè)備占用面積較大，而且吸附劑也具有一定的毒性。

2.1.2 冷凝法

冷凝法也常常被引用到揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理領(lǐng)域。冷凝法處理揮發(fā)性廢氣的原理是，利用物質(zhì)在不同溫度下所產(chǎn)生的不同飽和蒸汽壓的特性，通過提高系統(tǒng)壓力或者降溫等措施，將污染物冷凝并分離。冷凝法在實(shí)際應(yīng)用中常常與其他處理方法結(jié)合運(yùn)用，作為吸附法凈化廢氣濃度的前置處理措施，對于溫度低、濃度高的廢氣具有很好的處理效果。而且經(jīng)過冷凝液處理后，可以分離揮發(fā)性氣體中的其他有用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)資源的二次利用。

2.1.3 吸收法

吸收法采用低揮發(fā)或不揮發(fā)的液體作為吸收劑，通過吸收裝置利用廢氣中各組分在吸收劑中的溶解度或化學(xué)反應(yīng)的差異，使廢氣中的有害組分被吸收劑吸收，從而凈化廢氣的目的[2]。吸收法處理有機(jī)廢氣具有運(yùn)行費(fèi)用低、工藝流程簡單、占地少等優(yōu)勢，對于流量大、濃度高、溫度地的有機(jī)廢氣具有很好的處理效率，但其不足之處就是在處理有機(jī)揮發(fā)性氣體時(shí)存在成分的選擇性，在處理的領(lǐng)域受到一定的限制，容易產(chǎn)生二次污染等。

2.2 吸收法治理VOCs技術(shù)分析

2.2.1 等離子體分解法

低溫等離子體分解法是近年來發(fā)展起來的廢氣治理新技術(shù)。等離子體分解法處理廢氣的原理是：通過高壓脈沖，產(chǎn)生大量高能電子、自由基等活性粒子，這些活性粒子能夠?qū)⒂袡C(jī)化合物廢氣中的C-C、C-H、C-O等化學(xué)鍵轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水、二氧化硫等無害或低害物質(zhì)，降低廢氣的毒害性，等離子體分解法在橡膠廢氣和食品加工領(lǐng)域產(chǎn)生的有機(jī)化合物廢氣具有很好的處理效果。等離子體分解法具有設(shè)備簡單，易操作，能耗低等優(yōu)勢，尤其對于流量大、濃度低的有機(jī)廢氣具有很好的處理效果，但等離子體分解法也具有凈化效率不高等不足。

2.2.2 生物法

生物凈化法處理VOCs廢氣是目前應(yīng)用較新的一種處理方式，其原理是利用廢氣自身所含有碳源和能源，把附著在濾料介質(zhì)上的微生物在一定條件下促使其新陳代謝，從而達(dá)到治理的預(yù)期效果。這一技術(shù)目前在日本、德國等應(yīng)用較為廣泛，生物法處理效果雖然與其他處理方法差異不大，但這種方法設(shè)備簡單、投資費(fèi)用少，沒有二次污染等優(yōu)勢，特別是在處理一些生物降解性好、濃度低的廢氣方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢。

2.2.3 燃燒法

吸收法處理揮發(fā)性有害氣體中常用到的是燃燒法，因?yàn)榇蠖鄶?shù)揮發(fā)性有害廢氣具有燃燒氧化等特性，通過燃燒能夠把有害廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，燃燒法處理VOCs的效果達(dá)到95%以上，具有很好的應(yīng)用前景。目前，燃燒法處理VOCs廢氣的方式主要有催化燃燒、熱力燃燒和直接燃燒三種。

3 結(jié)語

近年來隨著生物處理法、等離子體分解法等在解決傳統(tǒng)技術(shù)對處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣不適用的難題方面發(fā)揮出理想效果，而且投資及運(yùn)行費(fèi)用低、流程簡單、易管理，無二次污染等優(yōu)勢，實(shí)際中應(yīng)用越來越廣泛。

[1]曲茉莉．大氣中VOCs的污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)研究進(jìn)展[J]．環(huán)境科學(xué)與管理,2012，37（6）：102-103．

[2]何毅,王華,李光明.等．有機(jī)廢氣催化燃燒技術(shù)［J］．江蘇環(huán)境科技,2004,17(1):35-38．

封林（1984—），男，漢族，江蘇連云港人，本科，助理工程師，主要從事化工廢水、廢氣治理研究。