龍建

摘要：我國長期以來把經(jīng)濟建設(shè)作為發(fā)展重點，在大氣污染治理工作上做得還不夠。迄今為止，我國已成為世界上揮發(fā)性有機化合物排放量最高的國家。大氣中PM2.5含量超標，危害人體健康和社會經(jīng)濟正常發(fā)展，所以控制大氣環(huán)境至關(guān)重要。本文主要探討研究了揮發(fā)性有機廢氣的處理工藝的未來發(fā)展，希望為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：大氣環(huán)境;揮發(fā);有機廢氣;治理

引言

有機廢氣在高溫下變成揮發(fā)性化合物，因此很容易擴散到大范圍的空氣中，造成一定的環(huán)境污染，危害人們的健康。由于揮發(fā)性有機化合物的成分多樣，不同有機廢氣的性質(zhì)非常相似，這些不同的廢氣很容易混合，造成環(huán)境污染。

一、大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣的主要來源

大氣環(huán)境治理中的各種揮發(fā)性有機廢氣主要都是來源于含有各類工業(yè)生產(chǎn)廢棄物、汽車尾氣等工業(yè)生產(chǎn)和道路交通運輸，這將可能會直接造成光化學(xué)污染等環(huán)境污染。

1.1工業(yè)生產(chǎn)

目前城市大氣環(huán)境污染源中出現(xiàn)的大量揮發(fā)性的有機廢氣主要還是來源于我國煤炭采掘加工、制藥、印刷線路板等一系列工業(yè)項目生產(chǎn)或加工裝配過程煙塵中生成的污染物。在這些工業(yè)生產(chǎn)的過程中，形成大量揮發(fā)性有機原料，在一定條件下有機原料混合就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高揮發(fā)性有機廢氣。

1.2道路運輸

隨著我國國民經(jīng)濟的日益發(fā)展，轎車已然發(fā)展成為我們?nèi)粘Ｗ钇毡槭褂玫慕煌üぞ?。然而，隨著社會汽車保有量規(guī)模的日益增加和全國汽車產(chǎn)業(yè)基地的數(shù)量不斷迅速擴大，汽車制造對生活環(huán)境中的嚴重污染和問題的日益嚴重，機動車尾氣是導(dǎo)致空氣污染的首要因素。

在各種機器生產(chǎn)過程和道路運輸中釋放出了大量的揮發(fā)性廢氣，對大氣環(huán)境產(chǎn)生污染物，從而造成光化學(xué)環(huán)境污染。在揮發(fā)性有機合成廢氣中，還含有大量的碳氫化合物和氮氧化物，當這種物質(zhì)釋放到大氣中，在強大的太陽光下經(jīng)過長期曝光，吸收了紫外光，再收集熱能并活化，在改變了原來的分子結(jié)構(gòu)后，新物質(zhì)才能產(chǎn)生，引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生了各種光化學(xué)反應(yīng)煙霧。同時由于光化學(xué)反應(yīng)煙氣中還產(chǎn)生了一些劇毒物質(zhì)，對各種農(nóng)作物的生長有害性極大。

二、大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣的危害

2.1室內(nèi)危害

如果室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機廢氣的濃度超過限度，會導(dǎo)致人頭痛、惡心、記憶力減退，患者長時間地獨自地待在室內(nèi)或者在睡眠睡眠，可能會突然出現(xiàn)全身強直性抽搐、昏迷及休克死亡等的一系列癥狀，這也就會嚴重的損害神經(jīng)系統(tǒng)，以及肝腎功能。

2.2揮發(fā)性有機廢氣的室外危害

大氣中揮發(fā)性有機廢氣污染存在直接風(fēng)險和間接風(fēng)險。直接風(fēng)險包括對人類健康和植物生長的影響，而間接風(fēng)險主要是氣候和環(huán)境影響。

2.2.1大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣對人體健康的危害

大氣環(huán)境是人類生存的空間。如果揮發(fā)性有機廢氣大量排放到環(huán)境中，會大大降低空氣質(zhì)量并引發(fā)霧霾天氣。揮發(fā)性有機廢氣被排放出來并在一定條件下反應(yīng)，有害物質(zhì)在人體內(nèi)慢慢地積聚，損害人體機能，引起病變，嚴重影響人體健康和生存發(fā)展。

2.2.2大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣對植物的危害

當有機廢氣污染物中釋放的某些有害化學(xué)物質(zhì)數(shù)量超過或其濃度限高值時，空氣系統(tǒng)中具有揮發(fā)性的有機污染廢氣數(shù)量的大幅增加還會大幅提高其硫化物含量和三氟化物等的污染濃度，會進一步直接危害到植物，導(dǎo)致疾病或死亡。在空氣中含有低濃度的揮發(fā)性有機廢氣情況下，會慢慢地對植物造成危害，作物產(chǎn)量和農(nóng)作物質(zhì)量也會隨之下降。

2.2.3大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣對氣候的影響

大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機廢氣的增加造成空氣污染，陽光被空氣中的煙塵顆粒擋住，減少了對地面的光輻射，影響動植物的生長。另一方面，植物由于缺乏光合作用而發(fā)育不良。此外，大氣中的粒子可以凝結(jié)水汽，增加降水，改變氣候環(huán)境。

三、揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)分析

3.1吸附回收技術(shù)

溶劑吸附回收處理大氣中揮發(fā)性有機廢氣是一種非常有效的處理方法，同時它也大大的降低了可揮發(fā)性有機類的污染物等的化學(xué)總含量，在自然資源的利用率上也會大幅度提高。在某些處理工藝中，可以通過活性炭吸附處理。吸附完成后，在吸附過程中對活性炭進行分離和再生，對有機活性炭、有機污染物中的有害物質(zhì)進行破壞處理。

3.2催化燃燒處理技術(shù)

催化燃燒處理工藝主要利用化學(xué)催化劑在一定低溫下將大量揮發(fā)性有機工業(yè)廢氣完全加熱氧化，達到工業(yè)有機廢氣凈化處理的理想效果。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于化工、油漆和涂料制造業(yè)，并且科技的進步已經(jīng)可以為企業(yè)提供更廣泛的設(shè)備選擇。該技術(shù)由煙道、電加熱設(shè)備、余熱回收設(shè)備等組成。在早期生產(chǎn)中，氧化鋁通常用來作負載型貴金屬催化劑，但因為價格較為昂貴，逐漸的被其他的催化劑取代。在工業(yè)廢氣中催化稀土燃燒應(yīng)用過程的中，需要重點注意一些安全防護問題，電器在運行過程中，廢氣在高溫下與空氣混合極易發(fā)生爆炸。因此，在采用催化燃燒處理技術(shù)時，將空氣混合比濃度控制在空氣爆炸危害范圍的最大下限。

3.3生物處理技術(shù)

生物廢氣處理技術(shù)的主要基本原理都是通過微生物以微生物的分解或代謝酶的活性形式去處理高揮發(fā)性生物有機化合物廢氣體系中存在的各種有機物，從而有效降低有機物質(zhì)的含量。在這個轉(zhuǎn)化過程中，微生物主要通過利用各種有機物將它作為其正常生長或者繁殖的主要養(yǎng)分，然后微生物將使其物質(zhì)通過氧化分解反應(yīng)進行轉(zhuǎn)化，最終使其產(chǎn)生水和氣體。一些化學(xué)處理工藝中還需要對各種生物化學(xué)處理轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的各項化學(xué)指標進行合理質(zhì)量控制，以進一步提高各種有機物和污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化效果，并將其分解轉(zhuǎn)化而成水和二氧化碳。

3.4光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)不僅具有成本低等諸多優(yōu)點，而且還具有材料循環(huán)利用的能力?；钚蕴坷w維負載納米二氧化鈦光催化劑新產(chǎn)品，具有很強的光腐蝕性能，而且吸附性強，抗菌效果極佳。光催化氧化還原法雖然氧化時幾乎完全沒有氧化副產(chǎn)物，但由于同時又存在與催化劑作用后失活、催化劑固定時困難、催化劑先固定再活化然后與其它催化劑直接反應(yīng)作用時效率也明顯大大降低等幾種主要工藝缺點。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，納米技術(shù)與光催化氧化技術(shù)相結(jié)合，可以進一步提高分解處理的效率。不難理解，開發(fā)這項技術(shù)的潛力也是巨大的。

3.5膜分離法

膜分離法是利用高分子半透膜分離有機廢氣的方法。這種方法工藝簡單，無二次污染，能耗低。該分離工藝的操作有高溫壓縮冷凝和膜分離。膜分離方法可廣泛用于處理各種不同污染類型的大氣污染物，例如苯、甲苯、二甲苯和乙烯基、氯化物、甲基溴等。該種方法對于處理活性炭難以冷凝和吸收的低沸點和氯化有機物的效果非常好。

3.6集成治理技術(shù)

集成處理技術(shù)是將上述六種處理技術(shù)有機地結(jié)合起來，并與實際情況完美結(jié)合，實現(xiàn)對揮發(fā)性有機廢氣的處理?，F(xiàn)階段，一些集成處理技術(shù)已應(yīng)用于揮發(fā)性有機廢氣的處理。如吸附技術(shù)與溶劑吸收技術(shù)的有機結(jié)合，有效回收高濃度苯乙烯類廢氣。吸附劑再生過程充分利用吸附富集和催化氧化技術(shù)，自催化燃燒產(chǎn)生的熱量用于脫吸以恢復(fù)吸附劑的活性，節(jié)約二次能源。投入實際使用時發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)不僅處理效率高，而且功耗極小，發(fā)展前景看好。

3.7膜基吸收凈化技術(shù)

膜基的吸收和凈化技術(shù)主要依賴于兩種類型的中空纖維膜。首先，吸附劑脫吸所使用的膜，其次，吸收大量揮發(fā)性強的有機氣體的膜和用于處理有機廢氣的吸收粘合劑一樣具有很高的氣體溶解度，但需要注意的是，而這種吸收劑只用于溶解有機廢氣，不會影響其他氣體的化學(xué)成分。也就是說，在空氣中沒有溶解作用。作為一種不揮發(fā)、無毒的溶劑，吸收劑從環(huán)境中吸收了大量的有機廢氣，在環(huán)境治理中發(fā)揮著重要作用。

3.8活性炭纖維治理技術(shù)

目前，活性炭是我國常用的吸附劑?；钚蕴坷w維吸附處理技術(shù)是簡單的活性炭纖維吸附處理技術(shù)的升級版。吸附比以前更強，效果會更明顯。由于在處理過程中我們添加了大量活性炭原子纖維，因此在活性炭原子纖維的外部會被活性碳原子涂層覆蓋?；钚蕴坷w維處理技術(shù)的原理主要是因為活性炭的內(nèi)外表面都有很多活性炭原子。使用這些具有高吸附能力的環(huán)?；钚蕴坷w維，可以有效處理揮發(fā)性有機廢氣?；钚蕴坷w維加工技術(shù)本身具有非常特殊的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)。研究表明，活性炭纖維的特殊結(jié)構(gòu)增強了吸附能力，具有表面積增加、吸附速度更快、對VOCs處理能力更強等優(yōu)點，所以目前這項技術(shù)優(yōu)勢明顯。然而，活性炭的回收和進一步處理已成為一個新的令人煩惱的問題，研究人員必須不斷努力解決這個問題。

四、揮發(fā)性有機廢氣污染的防治及治理

揮發(fā)性有機氣體污染行業(yè)多，有著復(fù)雜的成分、不同的濃度和氣體流速。揮發(fā)性有機廢棄氣體處理必須從源頭和末端做起，源頭控制必須是重中之重。源頭控制必須通過改進控制、制造過程中的有害廢氣的監(jiān)測分析和利用創(chuàng)新的工藝技術(shù)設(shè)計來實現(xiàn)。

4.1加強揮發(fā)性有機廢氣源頭和過程控制

一則是在工業(yè)生產(chǎn)中，特別在對于石油化工、煤炭產(chǎn)品加工等相關(guān)行業(yè)，積極主動倡導(dǎo)和支持鼓勵化工企業(yè)不斷優(yōu)化清潔生產(chǎn)工藝。二則是以揮發(fā)性有機物產(chǎn)品為主要原料的生產(chǎn)廠家需要加強對生產(chǎn)設(shè)備和清潔生產(chǎn)工藝流水線等零部件的日常檢查和保養(yǎng)維護，如泵體、閥門、法蘭、物料儲運裝置等易泄漏的設(shè)備和部件應(yīng)予加強。防止管道組件和廢氣泄漏造成的損壞。

4.2加強揮發(fā)性有機廢氣監(jiān)測

為實現(xiàn)揮發(fā)性有機廢氣排放控制，為有效減少嚴重的大氣污染，生態(tài)環(huán)境保護部門應(yīng)切實加強安全監(jiān)管，積極組織引導(dǎo)處理企業(yè)人員使用揮發(fā)性有機化學(xué)廢氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備。各級有關(guān)處理人員要切實加強使用揮發(fā)性有機化學(xué)廢氣綜合處理裝備的日常維護保養(yǎng)，建立日常安全管理工作記錄，完善設(shè)施相關(guān)安全管理制度和操作規(guī)范，確保設(shè)備、工具正常工作運行。

4.3優(yōu)化工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)

目前，我國目前總體而言大氣污染較為嚴重，大氣污染綜合治理迫在眉睫。積極支持推動和鼓勵化工減少使用揮發(fā)性有機廢氣排放，鼓勵化工企業(yè)改造升級生產(chǎn)工程技術(shù)和應(yīng)用生產(chǎn)工程設(shè)備，開發(fā)和推廣清潔生產(chǎn)工程技術(shù)和化工設(shè)備，減少揮發(fā)性有機氣體的排放。

結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)的快速經(jīng)濟發(fā)展給我們賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境帶來了一定的環(huán)境污染。在這種特殊情況下，需要我們科學(xué)合理地開展揮發(fā)性有機廢氣處理技術(shù)，為我們建設(shè)一個資源節(jié)約型和生態(tài)友好型經(jīng)濟社會體系奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]段樹衛(wèi).揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)[J].中國化工貿(mào)易，2020，（6）：155-157.

[2]張建剛，鄭杰，藺曉康.揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)進展分析[J].化工管理，2017，（3）：144-144.

[3]于東盛，任高翔.揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)發(fā)展研究[J].城市建設(shè)理論研究，2017，（18）：118-119.