安徽中祥環(huán)境科技有限公司 何中秋

國(guó)內(nèi)工業(yè)水平在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。但是其作業(yè)期間產(chǎn)生的工業(yè)廢氣，除了對(duì)大氣生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響外。廢氣達(dá)到一定濃度引發(fā)人體嘔吐、乏力，對(duì)人體傷害極大。同時(shí)由于工業(yè)廢氣成分復(fù)雜，導(dǎo)致處理起來(lái)相對(duì)困難。需要環(huán)保部門(mén)與企業(yè)著手研究處理廢氣的有效方法，找準(zhǔn)廢氣源頭，制定科學(xué)的解決方案，切實(shí)解決廢氣污染問(wèn)題，保證廢氣得到有效治理，減少?gòu)U氣對(duì)環(huán)境和人體的危害。從而降低廢氣的危害性，

一、工業(yè)VOCs廢氣

揮發(fā)性有機(jī)物是工業(yè)生產(chǎn)中的污染物之一，也被稱(chēng)為VOCs，是對(duì)有機(jī)化合物的統(tǒng)稱(chēng)。由于國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展相較于國(guó)外起步較晚。在保障空氣污染方面的改善工作，也執(zhí)行的相對(duì)較晚，當(dāng)前VOCs成為危害大氣與人類(lèi)健康的重要問(wèn)題，需要根據(jù)環(huán)保部門(mén)出臺(tái)的相關(guān)意見(jiàn)，切實(shí)做好VOCs治理與監(jiān)測(cè)工作。VOCs種類(lèi)相對(duì)較多，會(huì)引發(fā)人體極大的反應(yīng)，嚴(yán)重造成人員死亡。此外，未經(jīng)科學(xué)處理的VOCs會(huì)加劇對(duì)大氣層的污染，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。結(jié)合現(xiàn)有的處理技術(shù)，做好控制處理與排放控制，才能有效保證廢氣排放得到控制[1]。

二、現(xiàn)階段廢氣治理工藝

工業(yè)廢氣處理過(guò)程中，針對(duì)不同的治理需求，形成了多樣性的技術(shù)。從當(dāng)前工業(yè)廢氣治理現(xiàn)狀來(lái)看，燃燒法與吸附法是廢氣治理過(guò)程中，應(yīng)用相對(duì)廣泛的技術(shù)。生物法、等離子法則是廢氣治理過(guò)程中相對(duì)先進(jìn)的前沿技術(shù)。

（一）吸收法

作為傳統(tǒng)的廢氣治理方法，吸收法進(jìn)行廢氣治理時(shí)，利用油類(lèi)物質(zhì)與其互溶。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，多是采用填料洗滌吸收塔作為吸收器，針對(duì)VOCs特點(diǎn)，選擇不同的吸收劑材料，并額外增加活性劑等，用于提高VOCs的處理效果。該方法的優(yōu)勢(shì)在于操作相對(duì)簡(jiǎn)便，無(wú)須過(guò)多的治理成本。缺點(diǎn)在于治理效果不顯著，還會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害。

（二）吸附法

吸附技術(shù)作為廢氣處理常見(jiàn)技術(shù)，應(yīng)用活性炭的吸附性能，對(duì)廢氣進(jìn)行凈化處理。通過(guò)簡(jiǎn)單吸附，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣的處理。該方法的應(yīng)用有一定的適用范圍，從現(xiàn)階段工廠(chǎng)大量的排放情況，吸附法無(wú)法滿(mǎn)足大批量廢氣的處理需求。想要有效處理高濃度有機(jī)廢氣，需要與其他處理技術(shù)相結(jié)合，結(jié)合技術(shù)性能，對(duì)廢氣進(jìn)行協(xié)同治理。吸附法的缺陷在于處理成本過(guò)高，吸附相對(duì)有限。用于吸附的吸附劑屬于危險(xiǎn)廢物，不經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)處理，會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。

（三）氧化法

氧化法處理VOCs廢氣，需要在一定條件下才能實(shí)現(xiàn)。燃燒氧化需要熱能、催化劑等條件支持，通過(guò)形成化學(xué)反應(yīng)，將VOCs廢氣分解成氧氣和氫氣。并根據(jù)處理工藝不同，分為三種處理方法。

1.燃燒氧化法

燃燒氧化法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，分為直接燃燒與熱力焚燒。直接燃燒是對(duì)易燃程度較高的燃料進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)廢氣進(jìn)行氧化，來(lái)處理濃度較高的廢氣。熱力焚燒則是通過(guò)熱力處理廢氣，不采取直接燃燒，而是通過(guò)燃料釋放熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs廢氣的處理。通過(guò)高溫作用，來(lái)分解VOCs廢氣含有的有害物質(zhì)。蓄熱式氧化系統(tǒng)構(gòu)成如圖1，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的蓄熱式廢氣處理設(shè)備，主要是陶瓷材料構(gòu)成，在對(duì)廢氣處理的過(guò)程中，陶瓷類(lèi)的材料能夠更好地控制氣流方向，從而起到補(bǔ)熱的作用。并利用熱交換器進(jìn)行熱量回收，減少處理過(guò)程中熱能的實(shí)際消耗，提高治理的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

圖1 蓄熱燃燒技術(shù)工藝流程

2.催化燃燒氧化法

催化燃燒氧化法是借助催化劑，于低溫環(huán)境實(shí)現(xiàn)氧化燃燒。該方法處理優(yōu)勢(shì)在于：對(duì)于預(yù)熱溫度要求沒(méi)有較高的要求，低溫也能保證廢氣處理效率，維持整個(gè)處理過(guò)程只需處于無(wú)焰燃燒的狀態(tài)即可。并對(duì)VOCs廢氣濃度、熱值能有效控制，減少實(shí)際處理過(guò)程的成本。以往工業(yè)廢氣治理方法不夠完善，處理時(shí)導(dǎo)致催化劑與廢氣中的硫化物、重金屬等成分混合后，出現(xiàn)處理失效的情況；并且處理VOCs廢氣濃度較大時(shí)，需要依靠可燃物持續(xù)放熱，這對(duì)設(shè)備運(yùn)行而言，浪費(fèi)了相當(dāng)大的能耗。為了提高催化燃燒處理工藝的效果，除了繼續(xù)改進(jìn)催化劑性能外，還需要探索新工藝。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)吸收了國(guó)外的技術(shù)，更注重技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性?xún)r(jià)值，并研發(fā)出催化床、蜂窩陶瓷等設(shè)備。但是對(duì)于工業(yè)VOCs廢氣處理而言，未來(lái)還需要研發(fā)一種低能耗、使用低溫環(huán)境處理的工藝與設(shè)備。同時(shí)推廣低能耗工藝發(fā)展，轉(zhuǎn)變催化燃燒技術(shù)，在環(huán)保廢氣治理方面發(fā)揮最大價(jià)值。

3.光催化氧化法

光催化氧化法，利用高能紫外線(xiàn)分解有機(jī)氣體，促使VOCs發(fā)生氧化反應(yīng)。在該技術(shù)影響下，VOCs化學(xué)鍵斷裂，從而實(shí)現(xiàn)分解，成為氫氧等原子狀態(tài)。經(jīng)過(guò)分解后的氧氣，與紫外線(xiàn)接觸形成臭氧，臭氧自身氧化性較強(qiáng)，能夠?qū)U氣裂解達(dá)到處理VOCs廢氣的目的。在實(shí)際處理過(guò)程中，光催化氧化法使用的催化劑，多是金屬氧化物與硫化物。在此類(lèi)催化材料中，二氧化鈦憑借自身穩(wěn)定性，在催化過(guò)程中有著良好的應(yīng)用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用的催化材料，都是二氧化鈦占據(jù)主體，能有效轉(zhuǎn)化VOCs廢氣并對(duì)其有害物質(zhì)進(jìn)行處理。同時(shí)在處理過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的副產(chǎn)物。但是該方法存在的缺陷在于催化劑使用無(wú)法固定，導(dǎo)致自身活性喪失。并且對(duì)于流量較大的廢氣，無(wú)法發(fā)揮良好的處理效果。

（四）生物降解法

生物降解法是利用微生物對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理，將污染物轉(zhuǎn)移到液相的過(guò)程中，通過(guò)表面吸附，對(duì)廢氣進(jìn)行降解凈化。該技術(shù)更適用于處理濃度低、降解性好、揮發(fā)性的廢氣。對(duì)于部分難以處理的廢氣類(lèi)型，生物降解法并不適用。生物降解法處理的VOCs菌種具有轉(zhuǎn)移性，對(duì)環(huán)境條件相對(duì)敏感。該方法設(shè)備占據(jù)的場(chǎng)地較大，并不適用于中小微企業(yè)使用。生物降解是國(guó)外起先研究的技術(shù)，后期進(jìn)入國(guó)內(nèi)。技術(shù)的出現(xiàn)，也使得凈化裝置在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用。當(dāng)前德國(guó)與荷蘭擁有上百套處理廢氣的裝置，其他國(guó)家也擁有實(shí)際工程應(yīng)用。可以說(shuō)國(guó)內(nèi)想要實(shí)現(xiàn)VOCs廢氣處理，還需要在原有的處理基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研發(fā)設(shè)備，加強(qiáng)工程實(shí)際應(yīng)用，推動(dòng)生物法治理工業(yè)有效發(fā)展。

三、廢氣處理注意事項(xiàng)與未來(lái)展望

（一）廢氣處理的有效措施

對(duì)于當(dāng)前廢氣的處理，由于廢氣類(lèi)型不同，需要結(jié)合處理的廢氣制定針對(duì)性的處理方案。對(duì)治理對(duì)象有全面了解，根據(jù)周?chē)h(huán)境和污染情況，制定完善的廢氣治理方案。處理廢氣的過(guò)程中，涉及較多的技術(shù)與設(shè)備。想要保證處理質(zhì)量，需要選擇對(duì)應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備，并且遵循經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性的特點(diǎn)，保證凈化效果的合理性。在處理好廢氣后，由于當(dāng)前技術(shù)條件有限。處理后的廢氣，會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境造成二次污染。需要在處理廢氣時(shí)，重視善后處理，防止二次污染現(xiàn)象發(fā)生[3]。

（二）未來(lái)展望

工業(yè)治理VOCs廢氣是需要長(zhǎng)期堅(jiān)持的系統(tǒng)工程，由于國(guó)內(nèi)的工業(yè)廢氣排放量較大。開(kāi)展污染防治工作刻不容緩，未來(lái)廢氣處理應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的污染源排放情況，制定明確的控制標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)環(huán)保部門(mén)與企業(yè)對(duì)于工業(yè)污染源的調(diào)查較少，未能正確掌握污染源排放特征，影響了措施制定。對(duì)此，應(yīng)通過(guò)合理調(diào)查，掌握污染的實(shí)際情況，為全國(guó)地方工業(yè)制定科學(xué)的控制措施。

國(guó)家對(duì)于不同行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)根據(jù)排放量制定了初步目標(biāo)。但是從治理情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)整體工業(yè)廢氣治理水平與國(guó)外相比較，還存在技術(shù)和設(shè)備等方面的不足。觀(guān)察國(guó)外對(duì)于廢氣污染治理標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)適當(dāng)借鑒外國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，提高國(guó)內(nèi)廢氣治理標(biāo)準(zhǔn)，積累治理經(jīng)驗(yàn)。盡管當(dāng)前國(guó)內(nèi)污染防治工作開(kāi)展較晚，并且控制技術(shù)存在較為落后的地位。需要在材料、工藝等方面加強(qiáng)探索，創(chuàng)新各科研部門(mén)與企業(yè)之間的合作，尋找更優(yōu)質(zhì)的廢氣處理方法。通過(guò)加強(qiáng)新技術(shù)研究，推動(dòng)國(guó)內(nèi)工業(yè)廢氣處理水平提升。國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域涉及較多的行業(yè)，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是VOCs產(chǎn)生的主要形式。因此，除了采用高效技術(shù)以外，還需要重視企業(yè)的管理能力，做好排放控制與管理，從整體對(duì)VOCs廢氣排放進(jìn)行控制，提高VOCs廢氣對(duì)環(huán)境污染的控制水平。

四、結(jié)論

綜上所述，當(dāng)前工業(yè)對(duì)于廢氣VOCs的處理，涉及較多處理方法。但是不同方法效果、缺陷并不相同，在日后廢氣處理過(guò)程中，需要結(jié)合廢氣治理的實(shí)際情況，選擇符合處理技術(shù)與設(shè)備的方法。能夠從治理效率以及經(jīng)濟(jì)效益入手，掌握不同的處理技術(shù)才能更好地滿(mǎn)足治理需求。同時(shí)對(duì)未來(lái)應(yīng)用的處理技術(shù)方法進(jìn)行研究，當(dāng)前的技術(shù)存在一定缺陷，還需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，保證有效處理的同時(shí)，提高廢氣處理質(zhì)量，為工業(yè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展提供助力。