有机废气污染防治技术及其进展研究

陈诗雨

（南京大学环境规划设计研究院（江苏）有限公司，江苏 南京 210003）

引言

随着时间的推移，人们对生态环境的日益重视，国家层面对生态环境保护的力度逐渐增强。当前，绿色生态产业已成为当代产业的主要发展趋势。从有机废气处理现状来看，一些地区仍然不重视有机废气的处理和净化，这种现象不仅对生态环境造成破坏，而且会造成污染累积或二次/伴发环境污染事件，从而导致严重的生态破坏。有机废气是我国空气污染的主要来源之一，工业的快速发展使有机废气的排放量迅速提高，且排放种类日趋复杂，其中包含各种碳氢化合物、醇类、醛类、酸类、酮类、胺类等；其工业来源也日益广泛，涵盖石化、塑料、玩具、纱线加工、家具、印刷、涂料等行业[1]。有机废气的成分也日趋复杂，大多数情况下含有一种或多种有毒污染物，例如含氧有机化合物，含氮、含硫、含卤素和含磷有机化合物等。有机废气借助呼吸道、皮肤进入人体后，会对人体呼吸系统、血液、肝脏等系统和器官造成暂时或永久性的伤害。尤其是苯并芘多环芳烃可致癌。同时，有机废气还造成光化学烟雾、臭氧空洞、温室效应、恶臭污染等环境问题。日常生活中，人们经常受到工业有机废气的侵袭，随着人们环保意识的增强，投诉也越来越多。因此，开发有机废气治理技术和设备十分必要。

1 有机废气治理技术概述

有机废气治理技术是现代工业生产中重要的环境保护措施之一。有机废气指的是在工业生产过程中产生的含有机物的废气，其中包括挥发性有机物（VOCs）等物质。这些有机废气如果没有得到有效治理和处理，会对环境和人类健康造成严重影响。因此，研发和应用适用的有机废气治理技术至关重要。有机废气治理技术的核心目标是降低和控制有机废气的排放浓度，以减少对环境和人体的危害[2]。

1.1 吸附技术

吸附技术是常见的有机废气治理技术之一。它利用吸附剂吸附有机废气中的有害物质，从而达到净化空气的目的。常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。吸附技术具有处理效率高、操作简单等优点。

1.2 催化氧化技术

催化氧化技术采用催化剂，促使有机废气中的有害物质与氧气发生氧化反应，从而转化成无害物质。催化氧化技术具有高效、高选择性、适应性强等特点。

1.3 燃烧技术

燃烧技术是常用的有机废气治理技术之一。它通过将有机废气燃烧成二氧化碳和水，实现有机物的完全氧化，达到净化的目的。燃烧技术适用范围广，处理效率高，但设备和能源消耗较大。

1.4 生物技术

生物技术利用微生物代谢活动来降解有机废气中的有害物质，是一种环保、节能的治理技术。生物技术具有处理效果稳定、操作简单等优点，适用于一些特定的有机废气治理场景。

1.5 膜分离技术

膜分离技术是一种物理分离方法，通过膜的选择性渗透，将有机废气中的有害物质分离出来。膜分离技术具有能耗低、操作简便等特点。

不同的有机废气治理技术在实际应用中往往需要结合具体情况进行综合应用，以达到更好的治理效果[3]。总之，有机废气治理技术在环境保护和工业生产中起着重要作用。通过使用各种有机废气治理技术，可以有效减少有机废气对环境和人体健康的危害，实现可持续发展的目标。随着科学技术的不断进步和创新，更多先进的有机废气治理技术将得到研发和推广，为保护环境做出贡献。

2 有机废气治理过程中存在的问题

随着可持续发展战略、资源密集型社会和生态文明建设的逐步推进，有机废气与生产和公共生活密切相关，其处理受到社会和公众的高度重视。

2.1 污染防治技术相对落后

有机废气处理技术是保证企业有机废气污染防治达标运行的重要条件。我国有机废气处理一直沿用西方发达国家的技术和路线，虽然在实践中逐步形成了具备自己特色的技术，但我国目前选用的技术与国外同时期的技术能力相比，还存在非常大的差距，主要存在能源消耗过多、利用率低、维护频繁等问题，降低了有机废气处理企业的整体水平。同时，鉴于专业知识储备不足，一些决策者盲目选择与具体情况不符的有机废气处理方法和技术，使设备运维十分困难，二次污染物处理在经济及技术上不可行。另外，现阶段我国严重缺乏高素质的人才，涉及到工艺复杂、设施使用密集的有机废气处理案例时，大多数情况下无法保证有机废物的达标处理及工业企业的长期健康运营[4]。

2.2 资金支持力度不够

有机废气污染防治是一个系统工程，涉及土地供应和设备运维等各个方面，因此需要大量的资金投入。虽然多年来，我国对有机废气污染防治的投资给予了一定的政策支持，但仍无法满足具体需求。用于处理有机废气的资源非常稀缺，因此不能完全依赖国外技术和相关模式，如依靠大规模建设来优化生态环境。另外，有机废气处理企业建成后，运行维护成本非常高，致使一些处理设施长期闲置，有机废气处理效率低，环境空气质量得不到改善，企业环境效益持续下降，并逐步形成恶性循环。

3 有机废气处理的特点

有机废气处理旨在降低有机废气的排放浓度，减少对环境和人体健康的危害。有机废气处理具有以下特点。

3.1 复杂性

有机废气的组成复杂多样，其中包括各种挥发性有机物（VOCs）。这些有机物的种类和浓度在不同的生产过程和行业中会有较大差异，导致有机废气处理技术需要具备一定的适应性和灵活性。

3.2 低浓度

有机废气通常以低浓度的形式排放，这使得有机废气处理技术对浓度的降低要求较高。处理低浓度有机废气需要采用高效的治理技术和设备，以确保达到排放标准。

3.3 高毒性

有机废气中的一些有机物具有较高的毒性，对人体和环境可能造成严重危害。因此，有机废气处理技术需要具备较高的处理效率，确保将有机物降解为无害物质，避免对人体和环境产生负面影响。

3.4 多污染源

有机废气通常来自于多个污染源，如化工厂、印刷厂、喷漆车间等。这意味着有机废气处理技术要同时应对多个污染源，并采取相应的技术手段进行处理，以确保全面而有效的治理。

3.5 能耗与成本较高

有机废气处理过程中可能涉及到较高的能源消耗和运营成本。特别是对于一些高浓度、复杂组分的有机废气，治理设备和技术需要更多的能源支持和更高的投资成本。因此，有机废气处理技术需要在治理效果和经济可行性之间寻求平衡[5]。

3.6 政策压力较大

随着环境保护意识的增强，各国对有机废气排放的要求不断提升。政府对有机废气排放的监管越来越严格，对治理设备和技术的要求也越来越高。因此，企业需要密切关注环境政策的变化，并不断更新和改进有机废气处理技术，以满足法规的要求。

综上所述，有机废气处理具有复杂性、低浓度、高毒性、多污染源、能耗与成本较高、政策压力较大等特点。了解和应对这些特点，选择合适的有机废气处理技术和措施，对于保护环境和人体健康具有重要意义。同时，相关部门也需要加强科技创新和行业合作，不断推动有机废气处理技术的发展和进步。

4 有机废气污染防治的创新途径

4.1 推广及应用有机废气污染防治新技术

4.1.1 膜生物反应器

近年来，随着膜生物反应器在我国的快速发展，这种反应器已逐渐用于处理有机气体。在膜生物反应器的实际应用中，膜技术能够与现有的微生物废气处理技术有效结合，从而有效提升有机废气处理效果并保持良好的分解效果。该方法的原理与化学吸收法类似，只不过鉴于生物膜的作用，水中的“化学吸收剂”能够不断再生。此法与化学吸收法相同，也受有机物在水中溶解度的影响。鉴于涉及到微生物的使用，废气和环境的温度变化也会极大地妨碍设备的处理效果[6]。

4.1.2 微波吸收与解吸技术

该技术使用微波解吸代替热解吸，可有效降低能耗，缩短解吸时间。微波吸收解吸技术是近年来新兴的有机废气处理技术，使用微波吸收解吸技术能够减少有机废气对周围环境的污染，且操作较为简单，大多数情况下都能使用，适合于需要处理有机废气的相关企业。

4.2 建立健全法律法规监督体系

具体来说，一方面，相关部门应利用法律规定鼓励企业合理处理有机废气，对不按要求处理有机废气的单位予以处罚，防止未经处理的有机废气对生态造成危害。此外，还应借助相关法律法规规范企业在进行有机废气污染防治时的实施方法和排放路线，防止一些企业借助传统实施标准表述的模糊性“钻空子”，从而制约有机废气处理的绿色化。此外，传统的有机废气处理评价体系存在缺陷，这会对有机废气处理突发事件和各种处理路线的实施造成负面影响。因此，相关部门应借鉴先进国家的有机废气处理评价体系，同时在现有的基础上进行合理优化，建立健全适合我国有机废气污染状况的评价体系，确保有机废气处理的可行性。

4.3 加大相关资金投入

各地应充分发挥政府财政资金的引导作用，支持生态环境污染防治，确保一系列生态环境污染防治和保护工程顺利开展。此外，还应构建政府、企业、社会多样化的投资体系，逐步形成多样化、多层次的投资渠道，对有机废气处理的生态环保效果予以技术保障，帮助企业减少额外的废气处理费用。

4.4 加强源头管理

在有机废气处理过程中，很多企业只注重有机废气的处理，却没有注重对生产过程的有效管理。因此，要从源头上治理有机废气，企业需要高度重视生产过程的管理。首先，企业应详细分析有机废气成分，优化生产工艺，有效减少有机废气的产生；在实际管理工作中，要合理规划工业生产，对挥发性化学品储存进行有效管理，减少物资储存带来的问题；企业还应设立相应的管理机构，制定生产工艺和原材料储运控制计划，有效控制污染源的有机废气排放。同时，对于汽车、家具生产等企业，相关部门应督促其优化生产原材料，尽量选用低VOC油漆、染料等[7]。

5 有机废气处理技术的进展

5.1 集中再生技术

集中再生技术能够降低企业一次性投资和运营成本，以及建设和项目管理成本，促进达成污染物排放集中监管。如果要凸显集中再生技术的优势，企业应当从搭建平台的角度与相关部门合作，以凸显治理的重要性。

5.2 生物净化技术

生物净化技术已应用于有机废气的污染防治。该技术在发展过程中需要积累各种有机废气分类处理的效果数据，为实际应用奠定良好基础。生物净化技术应用范围广泛，在开展实际工作时，企业应当结合不同的有机物质构建不同类型的有机协同处理数据模型，以保证该技术能够适应需求并提升有机废气处理效率。生物法尚需进一步的实践论证，但基于生物法具备良好的发展潜力，应将其列入有机废气治理领域的主攻方向。

6 结语

综上所述，有机废气污染防治刻不容缓，其对国家发展和社会稳定具有重要的现实意义。相关部门需要继续研究并分析各种方法和策略，加大有机废气污染防治力度，做好环保宣传工作，构建扎实的监管体系，以确保生态环境的健康和长远发展。