天津市薊州區(qū)生態(tài)環(huán)境局 程立娜，王春晨，孫松，劉金友

在生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《2021年中國(guó)生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》中，明確顯示:“2021年全國(guó)廢氣中二氧化硫、氮氧化物和顆粒物的排放量分別為318.2萬噸、1019.7萬噸和611.4萬噸，并且工業(yè)源廢氣占據(jù)比重較大，分別 為79.6%、40.9%、65.6%?！泵鎸?duì)較大的廢氣排放量，我國(guó)也加大了治理力度，不過從實(shí)際來看效果不夠理想，究其原因與有機(jī)廢氣排放管控不嚴(yán)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)不足、采用治理技術(shù)落后等相關(guān)，要求新時(shí)期要對(duì)大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行全面細(xì)致的研究，并在準(zhǔn)確把握揮發(fā)性有機(jī)廢氣來源及可能產(chǎn)生危害以后，采用極具針對(duì)性的治理技術(shù)方法進(jìn)行妥善解決，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的有效保護(hù)[1]。

一、揮發(fā)性有機(jī)廢氣的來源、特點(diǎn)和危害

（一）來源

揮發(fā)性有機(jī)廢氣包括丙酮、甲醛、正乙烷、乙醇等內(nèi)容，主要來源有：（1）石油化工生產(chǎn)所排出的工藝尾氣，比如加熱爐煙氣、催化劑再生煙氣、硫回收尾氣等，見圖1所示；（2）煤、石油、天然氣等燃燒時(shí)產(chǎn)生的不完全燃燒產(chǎn)物，機(jī)動(dòng)車所排放尾氣含有的未燃燒完全烴類物質(zhì)等；（3）開展室內(nèi)裝修活動(dòng)使用的油漆、溶劑、膠合板等，在常溫狀態(tài)下釋放出的甲苯、甲醛、酚類等物質(zhì)；（4）日常生活中使用的化妝品、消毒劑、有機(jī)農(nóng)藥、洗滌劑等，進(jìn)行加工和使用過程有可能會(huì)產(chǎn)生醚類、酚類等揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)[2]。

圖1 工業(yè)生產(chǎn)有機(jī)廢氣排放

（二）特點(diǎn)

揮發(fā)性有機(jī)廢氣有以下特點(diǎn)：（1）不同行業(yè)開展生產(chǎn)活動(dòng)，所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣存在一定的差異，并且這些差異主要體現(xiàn)在污染物成分、污染方式、污染濃度等不同上面；（2）一些有機(jī)廢氣具有易燃易爆和有毒有害的特點(diǎn)，當(dāng)這些有機(jī)廢氣進(jìn)入到大氣環(huán)境中以后，很有可能與其他物質(zhì)相互發(fā)生作用，所帶來的危害也十分巨大；（3）部分行業(yè)開展生產(chǎn)工作，排放的有機(jī)廢氣會(huì)伴有顆粒物、二氧化硫等無機(jī)成分，對(duì)其進(jìn)行治理難度較大，通常要先進(jìn)行預(yù)處理[3]。

（三）危害

揮發(fā)性有機(jī)廢氣的危害主要有：（1）威脅人類健康，揮發(fā)性有機(jī)廢氣中存在的苯類物質(zhì)毒性非常大，并且在空氣中氣化以后會(huì)有較為強(qiáng)烈的刺鼻味道，如果人長(zhǎng)時(shí)間接觸這類物質(zhì)，很有可能會(huì)對(duì)人的嗅覺器官和身體健康帶來不利的影響；（2）產(chǎn)生二次污染物，揮發(fā)性有機(jī)廢氣在適合溫度條件下，可以與大氣中存在的碳?xì)浠衔锇l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以此生成二次污染物，比如霧霾，這也會(huì)對(duì)大氣環(huán)境和人體健康帶來極大的影響；（3）破壞生態(tài)平衡，隨著有機(jī)廢氣中的烴類物質(zhì)得到揮發(fā)以后，臭氧層就會(huì)遭受破壞，并嚴(yán)重威脅到各地區(qū)的生態(tài)平衡，各類自然災(zāi)害發(fā)生概率也會(huì)提升。

二、大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣常用治理技術(shù)

（一）吸附處理技術(shù)

采用吸附技術(shù)對(duì)大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行治理，涉及方法包括：（1）直接吸附法，實(shí)際操作可以直接選用吸附能力較強(qiáng)和纖維表面較為均勻的活性炭，對(duì)濃度較高的有機(jī)廢氣進(jìn)行直接吸附處理，吸附效率可以達(dá)到90%以上，并且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資較小、吸附效果好等的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。（2）吸附回收法，簡(jiǎn)單來說就是先使用纖維活性炭對(duì)有機(jī)廢氣中存在的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行有效的吸附與去除以后，再通過熱水蒸氣進(jìn)行反吹和脫附再生，實(shí)際運(yùn)用要想取得理想的效果，就要注意在使用時(shí)提供必要的蒸汽量[4]。（3）吸附催化燃燒法，這種方法在揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中運(yùn)用，由于融合了吸附法和催化燃燒法的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，整個(gè)廢氣處理效率與質(zhì)量也能得到極大的提高，實(shí)際操作中可以先采用蜂窩轉(zhuǎn)活性炭進(jìn)行吸附作業(yè)，并在接近飽和狀態(tài)后引入熱空氣進(jìn)行脫附與解析，然后將完成脫附以后的廢氣引入到燃燒床中進(jìn)行無焰燃燒，產(chǎn)生的熱量則進(jìn)行循環(huán)利用，降低能源消耗、廢氣凈化率高等優(yōu)勢(shì)十分明顯。

（二）燃燒處理技術(shù)

在對(duì)一些濃度較高的揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行處理時(shí)，可以考慮對(duì)燃燒處理技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，主要是因?yàn)檫@一技術(shù)使用具有較高的實(shí)效性，并且實(shí)際操作也較為簡(jiǎn)單，具體方法有：（1）直接燃燒法，操作時(shí)不需要添加任何物質(zhì)，直接對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行燃燒處理，執(zhí)行時(shí)也要注意把控好燃燒的溫度，一般不會(huì)超過1000℃，雖然可以提高廢氣處理效率，并且操作上也較為簡(jiǎn)單，但是這種方法運(yùn)用所產(chǎn)生的煙氣很有可能會(huì)引發(fā)二次污染。（2）助燃熱力燃燒法，使用該種方法處理有機(jī)廢氣，通常會(huì)借助一些助燃的物質(zhì)進(jìn)行操作，甚至還可以將廢氣當(dāng)作助燃劑，并且燃燒溫度只需要控制在800℃，就能夠取得較好的廢氣處理效果，節(jié)約能源資源優(yōu)勢(shì)也十分明顯[5]。（3）催化燃燒法，在揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中，對(duì)催化燃燒法進(jìn)行運(yùn)用，就需要充分發(fā)揮催化劑的作用，使廢氣中的可燃物質(zhì)能夠在較低溫度下進(jìn)行氧化分解，并且與熱力燃燒法相比較，輔助燃料運(yùn)用少、能量消耗比較低、設(shè)備設(shè)施體積小等優(yōu)勢(shì)更加明顯。

（三）冷凝處理技術(shù)

采用冷凝技術(shù)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，其工作原理就是將有機(jī)廢氣直接導(dǎo)入到冷凝器當(dāng)中，并在完成吸附吸收處理以后，再將解析的濃縮廢氣引入到冷凝器中，待經(jīng)過冷凝液分離以后，就可以對(duì)有價(jià)值的有機(jī)物進(jìn)行有效回收與利用。冷凝處理技術(shù)在有機(jī)廢氣處理中能夠取得較好的凈化效果，主要是因?yàn)槔昧宋镔|(zhì)在不同溫度下有不同飽和蒸氣壓這一性質(zhì)，在通過增加和降低系統(tǒng)溫度以后，處于蒸汽狀態(tài)的污染物就會(huì)發(fā)生冷凝，并有效從廢氣中分離出來，具體操作中要提高廢氣的凈化效果，就要注意將冷凝技術(shù)與吸附技術(shù)、其他凈化手段等相互聯(lián)合起來，以達(dá)到提高處理效率和效果的目的[6]。

（四）光催化氧化技術(shù)

對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣分子進(jìn)行治理時(shí)，可以對(duì)光催化氧化技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，操作中會(huì)利用一定波段的高能紫外光波，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破碎分解，然后通過特定的催化氧化劑使之產(chǎn)生電子空穴，并且在與氧氣和水進(jìn)行充分接觸以后，所產(chǎn)生的高濃度臭氧活性粒子會(huì)與有機(jī)廢氣分子相互發(fā)生反應(yīng)，最終將有機(jī)廢氣大分子直接降解為小分子物質(zhì)。與此同時(shí)，在使用光催化氧化技術(shù)對(duì)有機(jī)廢氣治理時(shí)，要對(duì)紫外光波長(zhǎng)、實(shí)際照射強(qiáng)度、使用催化劑種類等進(jìn)行綜合性的考慮，一般情況下會(huì)優(yōu)先考慮使用TiO2，主要是因?yàn)楣庹赵綇?qiáng)催化劑活性就會(huì)越大，最終廢氣處理效率與效果也會(huì)更高，甚至還可以采用摻加金屬粒子的方式，提升TiO2的活性。

（五）低溫等離子技術(shù)

將低溫等離子技術(shù)應(yīng)用到揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中，其工作原理是借助介質(zhì)阻擋放電過程被擊穿，從而產(chǎn)生高能量活性基團(tuán)，促進(jìn)其與揮發(fā)性有機(jī)廢氣中的有機(jī)物分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，最終生成水與二氧化碳，不僅可以起到較好的揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化處理效果，還能防止二次污染問題發(fā)生。實(shí)際操作中，由于低溫等離子技術(shù)運(yùn)用會(huì)涉及高壓放電內(nèi)容，因此在使用時(shí)要注意對(duì)環(huán)境加強(qiáng)管控，以防止意外情況發(fā)生，必要情況下還可以對(duì)實(shí)際操作流程進(jìn)行監(jiān)督，以保證整個(gè)處理工作順利進(jìn)行，相應(yīng)設(shè)備也能保持高效地運(yùn)轉(zhuǎn)[7]。

三、大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理優(yōu)化創(chuàng)新

（一）重視大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)分析

采用上述提到技術(shù)對(duì)大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行治理，只能取得治標(biāo)不治本的效果，因此在治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣時(shí)，還要將治理端口向前移，并通過深化落實(shí)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)分析工作，有效把握大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放量情況，并根據(jù)有機(jī)廢氣組成成分、實(shí)際濃度等，采用更具有針對(duì)性的措施進(jìn)行處理，可以進(jìn)一步提高廢氣治理效果，相關(guān)措施包括：（1）開展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況，積極組織開展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，并且要提高實(shí)際工作效率，在開展工作時(shí)還要注意堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)現(xiàn)代化儀器設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的使用，這些儀器設(shè)備包括環(huán)境大氣采樣器、環(huán)境顆粒物采樣器、大氣顆粒物綜合采樣器、揮發(fā)性有機(jī)物采樣器、甲烷總烴非甲烷總烴采樣器等，通過這些儀器設(shè)備在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中發(fā)揮作用，可以更好把握地區(qū)大氣環(huán)境整體情況，針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放量、成分物質(zhì)、實(shí)際濃度等也能有效地把握[8]。（2）加強(qiáng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息分析，在完成大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作以后，也要對(duì)監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面細(xì)致的整理與分析，并將工作重點(diǎn)放在揮發(fā)性有機(jī)廢氣上面，執(zhí)行時(shí)可以借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化處理與分析，并生成所需要的各類分析結(jié)果圖表產(chǎn)品，為后續(xù)開展大氣環(huán)境保護(hù)和揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作提供有力參考依據(jù)。

（二）加強(qiáng)處理技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)

雖然采用吸附、燃燒、冷凝等技術(shù)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，可以取得較好的效果，但是實(shí)際運(yùn)用也容易出現(xiàn)凈化不徹底、發(fā)生二次污染等問題，不利于揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理能力與水平得到提升，這時(shí)候要對(duì)這些問題進(jìn)行解決，就要緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí)，以提高實(shí)際處理效率與質(zhì)量，相關(guān)措施包括：（1）聯(lián)合使用多種處理技術(shù)，在處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣時(shí)，要克服單一處理技術(shù)使用存在的缺陷，根據(jù)廢氣處理實(shí)際情況，將多種處理技術(shù)聯(lián)合起來進(jìn)行運(yùn)用，能夠取得更好的效果，比如將吸附技術(shù)與催化燃燒技術(shù)相互結(jié)合起來，就可以通過吸附法將有機(jī)廢氣中的大分子有機(jī)物進(jìn)行有效的去除，對(duì)于一些可燃物質(zhì)，則通過發(fā)揮催化劑的作用有效實(shí)現(xiàn)氧化分解，整體來看揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化效率也會(huì)有所提升[9]。（2）積極研發(fā)新的處理技術(shù)，依托現(xiàn)代快速發(fā)展的技術(shù)手段，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理技術(shù)進(jìn)行改革創(chuàng)新，并更好地服務(wù)于有機(jī)廢氣治理，比如納米空氣凈化法，作為一種較為先進(jìn)的廢氣處理工藝，實(shí)際操作會(huì)對(duì)納米材料進(jìn)行運(yùn)用，并在電解水蒸氣中產(chǎn)生較強(qiáng)氧化性的羥基負(fù)離子，相較于強(qiáng)氧化劑羥基負(fù)離子還原電位更高，并對(duì)空氣中存在的有機(jī)污染物進(jìn)行有效的氧化，對(duì)苯類、烷烴類等揮發(fā)性有機(jī)廢物去除效果比較好，并且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

（三）強(qiáng)化廢氣源頭治理管控

要從根源上治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣，就要做好以下工作：（1）減少廢氣排放，實(shí)際操作中可以對(duì)環(huán)保型的材料和綠色生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，比如新型節(jié)能墻體材料涂料、無溶劑復(fù)合技術(shù)等，可以從根源上減少揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放量，并實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的有效保護(hù)。（2）加強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)管理，考慮到工業(yè)生產(chǎn)是揮發(fā)性有機(jī)廢氣的主要來源，因此在開展揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作時(shí)，就要對(duì)工業(yè)生產(chǎn)管理引起極大的關(guān)注，實(shí)際操作中可以引導(dǎo)各工業(yè)企業(yè)在有機(jī)廢氣產(chǎn)生環(huán)節(jié)使用吸附、吸收等工藝，對(duì)有機(jī)廢氣存在的污染物進(jìn)行有效的凈化處理，并對(duì)超出有機(jī)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)實(shí)施嚴(yán)厲的懲處，進(jìn)而倒逼工業(yè)企業(yè)高度重視自身的轉(zhuǎn)型升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新，最終取得較好的有機(jī)廢氣治理成效。（3）提高廢氣收集率，嚴(yán)格遵循“應(yīng)收盡收、分質(zhì)收集”的原則，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣收集系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，并在此過程中將無組織的排放轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪M織的排放控制，執(zhí)行時(shí)要采用全密閉集氣罩和保持微負(fù)壓狀態(tài)，然后采用適宜高效的治污設(shè)施和組合工藝進(jìn)行有效的處理[10]。（4）開展企業(yè)幫扶指導(dǎo)，特別是對(duì)污染物排放量比較大的工業(yè)企業(yè)，可以組織專家為這類工業(yè)企業(yè)處理有機(jī)廢氣提供更加專業(yè)的指導(dǎo)與支持，實(shí)際操作中也可以從編制切實(shí)可行污染治理方案、明確原輔材料替代、改進(jìn)優(yōu)化生產(chǎn)工藝、廢氣收集治理等方面入手，助力這些工業(yè)企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，并最大程度的降低有機(jī)廢氣排放量。

四、結(jié)語

本文是對(duì)大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣常用治理方法的研究，工業(yè)事業(yè)的不斷發(fā)展，使得揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放量逐漸增大，并對(duì)大氣環(huán)境造成極大的污染，不利于人與自然和諧發(fā)展，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理也愈發(fā)的重視。實(shí)際操作中，可以有效采用吸附、冷凝、燃燒、低溫等離子等技術(shù)，對(duì)大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行治理，并深化落實(shí)好大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、相關(guān)數(shù)據(jù)分析、處理技術(shù)創(chuàng)新、加強(qiáng)源頭治理等工作，不僅可以從根源上減少揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放量，還能促使揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)水平得到提升，并實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的有效保護(hù)。