提高固定污染源VOCs废气治理效率的研究

姚美奎

（聊城市茌平区环境监控中心，山东 聊城 252100）

VOCs的全称是挥发性有机化合物，这种物质具有易于挥发、具有刺激性气味和成分较为复杂的特点。VOCs废气通常源于工业生产加工行业所产生的VOCs废气排放，其具有备覆盖范围广、组成成分复杂、排放量较大等特点。VOCs废气的排放，将会导致较大范围的大气污染，对生态环境保护相关工作的开展十分不利，我们应该采用科学合理的举措对VOCs废气的排放量加以控制[1]。所以，加强VOCs废气的治理工作逐渐成为了当前重点研究的内容之一。

1 VOCs废气治理的关键技术

1.1 基于吸附和吸收的废气处理技术

1.1.1 吸附再生技术

在应用吸附再生技术治理VOCs废气时，需要科学选取吸附材料，并要保证所选用的材料能够与废气中存在的物质相结合，以获得更加良好的吸附效果，完成对气体的净化处理。然而在实际治理中，吸附剂并不能长时间具有良好的吸附效果，当其处于饱和状态时，就需要采取抽真空的方法实施处理，以有效降解吸附剂内部存在的污染物，确保其所具有的吸附作用能够得到充分发挥。通过实际经验表明，硅胶、分子筛和活性炭是比较普遍的VOCs废气吸附材料。而在这几种材料中，活性炭的实际应用范围最广。使用活性炭作为吸附剂，针对VOCs废气的净化处理效率能够高达90%。利用该项技术对VOCs废气进行治理，具有操作较为方便、处理效果良好以及处理工艺相对简单等诸多方面的优势，所以具有较大的推广应用价值，但是由于吸附材料饱和造成的二次污染是需要我们予以高度关注的问题[2]。

1.1.2 吸收法

在石化企业的VOCs废气处理中，吸附法的应用十分普遍。与吸附再生技术相比，该种VOCs废气处理方法主要是通过对低挥发性溶剂的运用，使其与有机分子之间互为亲和，对有机烃分子有效吸收，将其从中分离，这样便实现了VOCs废气的整体处理过程。该种废气处理方法主要运用在化工生产、产品储存及运输过程中。对于石油化工企业而言，众多VOCs废气都具备压力较大、温度较低以及浓度较高等特征，利用这样的废气处理技术，实际处理效率能够达到98%。然而值得关注的是，吸收法所能够取得的实际运用效果与所采用的设备及吸收剂性能之间存在着十分密切的关联。企业需要多次更换使用的吸收剂，这样才能取得更为良好的废气治理效果。正是因为这一方面的原因，如果利用该项技术针对VOCs废气实施处理，往往需要投入较大的成本。

1.2 以压力原理作为基础的废气处理技术

1.2.1 膜分离技术

关于膜分离技术，其实是一种降解减排技术。对于VOCs废气的各种成分而言，通过压力的实际作用，各种成分透过膜的程度也不尽相同。该项技术正是基于这一原理，针对VOCs废气中所含的一些组成成分实施分离，这样便完成了净化和提纯处理。针对膜分离技术的实际应用效果，膜材料具有相对较大的依赖性，硅橡胶是一种使用较为普遍的材料，且实际运用效果也得到了公众的普遍认同。该项技术具有分离率较高的优势特点，但是需要投入较大成本。在今后的发展中，开发全新的膜材料是该项技术获得更加广泛应用的重点所在。

1.2.2 冷凝回收技术

在VOCs废气处理中应用冷凝回收技术，主要是采取对气体实施加压和冷却处理的方式，利用这样的方式可以确保废气中的有机物渐渐实现饱和，这样便能够完成对其的分离。在实际应用该项废气处理技术的过程中，应该综合考虑气体的浓度和沸点等相关参数，若VOCs废气浓度和沸点都相对较高，该项技术便能够获取良好运用[3]。冷凝回收技术具有较强的可控性，且操作性相对较强，然而废气处理的实际效率却差强人意，最低处理效率仅有50%。另外，使用这一技术，要想获取更加良好的制冷效果，就要加大相关辅助性设施的投入，所以实际应用通常会受到一定限制。

1.3 以燃烧原理为基础的废气处理技术

1.3.1 蓄热氧化工艺

针对废气实施处理可以利用蓄热氧化反应装置。通常使用的蓄热氧化反应装置包含多个基本组成部分，具体如表1所示。每一部分的实际作用有所不同。通常情况下，燃烧器在燃烧室内，主要作用是给燃料的燃烧提供充足的空间，室内温度通常在800～900 ℃。在对VOCs废气进行燃烧处理之后，其中包含的有机物会发生氧化反应，生成二氧化碳和水。通过该项技术对VOCs废气实施处理，可以处理大量废气，且具有较高的效率，并可以排除废气内含有的粉尘。然而因为相应设备需要占据较大空间，加之设备的维护管理较为困难，所以企业应结合本身经营状况进行选用。

表1：蓄热氧化反应装置基本组成

1.3.2 催化氧化技术

该项技术同蓄热氧化工艺具有相似的特点，针对VOCs废气主要是通过高温实施处理。相对来讲，该项技术的实际处理温度偏低，通常在200～450 ℃。利用该项技术对VOCs废气进行处理，也会生产二氧化碳和水，完成对废气的净化处理。该项技术具有无污染的特点，同时对于各种能源的实际消耗量和需求量都相对偏低[4]。实际经验表明，使用该项技术实施处理VOCs废气，可以获取99%甚至更高的处理效率。在实施催化氧化处理时，应使用稀土元素和贵金属作为催化剂，其中，贵金属具有更加良好的性能。然而需要注意的是，在实际运用过程中，若无机物浓度相对偏高，容易出现催化剂中毒的情况。

2 提高VOCs废气治理效果的相关措施

2.1 提高废气回收率

VOCs废气的治理存在诸多方面的困难，如废气的排放覆盖面较广、废气组成成分具有一定复杂性、废气实际排放量相对较高等问题。就当前VOCs废气治理的效果而言，很多企业相关的废气收集装置依然不够完善，针对VOCs废气排放的控制不足，相应排放系统仍然有待完善。要想使挥发性有机化合物废气治理的实际效果有所提升，加强相关化合物废气的吸收十分关键。要对污染源进行有效收集，并对污染企业加以限制[5]。针对废气收集系统，要尽量与VOCs废气排放源接近。若是在实际操作中不能顺利接近，便需要采取相应措施对其加以处理，以获取更加良好的治理效果。我们可以针对受到污染的部分实施封闭处理，然后采用微负压针对受污染部分实施有效处理，并提供一定的封闭空间，这样可以大幅提高废气的实际回收率。

2.2 加强综合处理能力

为进一步加强自我监测技术能力及污染源废气的监测能力，并为环境监测相关系统的更换提供帮助，有关部门应召集相关专业人员，对废气进行现场便携式监测。紧紧围绕怎样实施现场采样以及选用现场监测技术，组织有关如何保障监测质量等方面的讲座活动，特别是应把监测质量的控制和标准的验证作为重点内容。通过这种形式，可有效处理监测工作人员开展具体工作时遇到的困难，并能够确保监测工作人员更加全面而深入地掌握污染源排放的相关知识。此外，通过与相关监测机构的沟通和学习，环境监测业务水平将显著提高。

2.3 提高工艺水平

为了提高污染物监测能力，需加强现场污染物监测的整体操作水平，加强VOCs废气治理的技术能力也是非常关键的，因此有必要进行技术创新。我们应该掌握固定来源的低颗粒物采样，对污染的实际来源进行有效监测，排除环境空气净化中经常出现的问题，把握固定污染源处理的相关技术要点[6]。在所采用的技术处理方案中，需要对现场监测中出现的问题作出分析，比如硫酸雾排放的监测技术和硫酸雾的主要来源等。只有提高现场监测工作人员的技术水平，才能有效提高处理监测现场各种突发故障的能力，保证现场监测工作的有效开展，并同时实施整体监测与相关技术处理，来提高治理效果。所以，采用更有效的技术处理措施可以显著提高VOCs废气的处理效果，减少污染物中VOCs废气的排放，确保实现绿色生产。

3 结论

总之，随着工业化的快速发展，VOCs废气排放的问题也日益严峻。为有效控制VOCs废气对环境的污染，应大力研究VOCs废气治理的相关技术，并结合VOCs废气排放的实际情况，选择更加合理的技术实现对VOCs废气的有效治理，创造出更加适合人类生活的环境条件。