关于VOCs有机废气处理技术研究进展

黄宽贤

摘 要： VOCs是我国的主要污染物，通过对VOCs有机废气排放情况进行研究，本文主要介绍VOCs有机废气处理技术，希望能对相关企业起到一定作用。

关键词： 有机废气;处理技术;研究进展

【中图分类号】X701 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.160

引言：挥发性有机物是生物代谢和人类活动产生的污染物，也是雾的成因之一。不稳定有机化合物来源很多，包括家具包装，油漆等等，其中所含化学物质会对环境造成一定影响。现在大多数国家和地区都有挥发性有机化合物治方法，由于污染日益严重，相关企业有必要从源头上控制VOCs的排放。

1 VOCs排放状况

根据相关统计表明：中国某一地区工业源挥发性有机化合物年排放量约一百多万吨，超过全国排放总量的一半;这个华南和华东地区是VOCs排放的集中地区，而西部地区由于经济发展缓慢，排放量相对较低是。目前我国VOCs排放标准较少，国家有必要建立VOCs排放标准体系，这样既能限制有机废气的排放，又能满足经济系统的发展要求。

2 传统VOCs处理技术分析

2.1 冷凝法

根据有机气体的化学性质，通过活性炭吸附，降低温度，保证达到饱和状态，净化回收液，减少气体排放。冷凝阀主要在低温和低浓度比中使用。但是，冷凝法不能用于低浓度有机气体。可作为高浓度废气的预处理，从而降低有机负荷，回收有机物。

2.2 吸收法

该方法主要是根据不同的物理性质对挥发性有机物进行吸附，一般来说，在高压和低温下，吸收发VOCs处理的效果是显著的。由于吸收塔的性能特点和特殊性，吸收系统可以显著提高吸收效果。目前水、煤油和柴油主要用作VOCs处理的吸收剂。

2.3 吸附法

在该方法中，挥发性有机物与多孔固体接触后，固体表面的残余，通过化学结合力可将混合气体中具有挥发性的有机物吸附到固体表面，以达到吸附高浓度处理废气法。吸附法处理效率高，使用成本低，可以彻底处理有机废气。但由于处理设备数量大，工艺流程相对复杂，吸附法应用不足。在最新的研究结果中，通过将活性炭分子与极性分子结合起来，使它们能够完全吸附挥发性有机化合物。

2.4 燃烧法

本方法主要用于绝缘材料、涂料、化工生产中广泛使用的易燃易挥发有机物。燃烧法作为废气处理的基本技术，在这些方法中，直接燃烧法具有成本低、使用方便等优点，适用于低风量、高效率的高浓度废水处理。热燃烧时废气经处理后不能直接用作燃料，但可作为提供氧气燃烧。在特定的燃烧阶段，挥发性有机化合物可以被催化剂氧化和降解。一般来说，当VOCs浓度较高、温度较高时，燃烧过程有不同的应用优势，因此，它是有机废气处理VOCs的常用应用技术。

3 VOCs处理新技术

3.1 膜分离器

膜法气体分离基本原理是，根据混合气体中各组分在压力推动下透过膜的传质速率不同而达到分离的目的。这种分离技术主要是通过聚合物膜在一定的压力下，不断渗透废气，保证有机化合物从挥发性有机化合物中分离出来。在工业排放的挥发性有机化合物（VOCs），进入膜分离系统后，根据膜的选择性，只有VOCs才能进入装置，剩余气体被隔离，对于收集到的挥发性有机物，有机溶剂可循环进入冷凝回收系统。膜分离技术在目前在食品工业中，制药工业和石化工业被广泛使用。在现有环境污染的背景下，膜分离技术具有广泛的应用前景。挥发性有机物经过处理后，可直接引入大气中。目前大多数公司致力于膜分离技术的研发，广泛在有机化合物中使用。

3.2 低温等离子体法

该方法根据体系能量状态、温度和离子密度，等离子体分为高温等离子体和低温等离子体。低温等离子体是物质形态的一部分，它能使中性粒子和带正电粒子结合，并进入准中性气体，自由基和能量丰富的电子可以在短时间内分解成气态物质。与其他方法相比，低温等离子体法的优点是操作简单，但是在实际生产中，低温等离子体法的应用会带来安全隐患，一些科学家认为，这项技术在未来的发展中需要标准化和改进。

3.3 生物处理技术

在挥发性有机物的处理中，生物处理技术作为新型废气处理技术，有着广泛的发展前提。生物处理的理念是利用微生物的特性在廢气中产生物质。通过利用生物降解有机废气，实现有机化学物质的回收。实际应用中，相关企业必须培养微生物，因此微生物讲解只用于处理低浓度废气。生物的处理技术主要包括生物滤池和生物洗涤塔。生物吸收和生物降解阶段由有机循环液逆流，再与塔内气相接触，使氧和有机物在气相中转化为液相。在气流交换完成，再回到到生化池。当气体浓度达到塔底压力后，生物滤料将与气体接触，经吸收处理后从顶部排出。但实际上，微生物降解操作的复杂性相对较高，还会降低挥发性有机物在不稳定气体和高浓度气体中的处理效果。

总结：综上所述，新生物技术的应用比传统的气体处理方法更有意义，在运行成本、投资成本和安全性方面具有优势，并且不会造成二次环境污染，适合环境处理和维护。相关企业应该更好地利用生物技术进行工业生产，解决难处理气体和高浓度废气处理等实际问题。由于挥发性有机物的成分比较复杂，大部分是混合物，因此降解过程应根据VOCs的实际浓度和性质进行改进，提高防治效果。

参考文献

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