挥发性有机物废气VOCs治理技术分析以及总结

工业废气污染是目前我国的主要污染源之一。如果不及时治疗，被人体吸收后容易引发疾病，影响人的健康。因此，必须采取有效措施处理废气，特别是有机废气，以改善空气质量，减少疾病的发生。本文对处理有机废气的技术和方法进行了分析和探讨。

一、有机废气的主要成分和特性

通过分析大部分有机废气的成分可以得出，其成分主要包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油污、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、树脂、添加剂、漆雾等苯系物以及一些含碳氢化合物和氧气的有机气体。有机废气具有以下特点:有毒、易爆、易燃、不溶于水、溶于有机溶剂、难处理。如果得不到有效治疗，会对人的健康造成威胁。通过采取相应的处理技术，可以有效地处理有机废气，处理后的部分物质可以再利用。

有机废气的处理技术和方法

1.光解方法

用这种方法处理有机废气可以从以下几个方面实现:第一，利用光分解，当光波长达到相应值时，可以分解有机废气；二是加入催化剂，以光照的形式分解有机废气。比如有机氯化物和含氯氟烃，用185mm的紫外线照射，可以在短时间内分解。在光降解过程中，通常会产生一些中间物质，但这些物质可以通过长时间光照或氢氧化钠溶液处理；第三种是光催化降解，用紫外线照射TiO2 _ 2产生OH-自由基，将有机废气分解成CO2和H2O。

我们在选择消除有机废气的催化剂时，可以使用常见的荧光灯作为光源，消除有机废气中的异味或降低其污染浓度。但就目前的经验来看，使用催化剂进行降解的技术和效果还有待提高。

2.吸附法

(1)直接吸附法

活性炭用于直接吸附有机废气。其吸附率很高，可达96%以上。该方法具有投资小、简单的优点。而当活性炭饱和后，其对有机废气的吸附程度会大大降低，只有35%左右，对“三苯基”废气的吸附只能达到20%~25%，也就是说，一吨活性炭对“三苯基”气体的吸附量只有200-250kg。然而，饱和的活性炭是不可再生的。如果要提高活性炭的吸附效果，需要更换活性炭，处理成本高，存在二次污染问题。

(2)吸附再生法

该方法用纤维活性炭或颗粒活性炭等吸附剂吸附有机废气，然后用过热蒸汽反吹活性炭进行脱附再生。水蒸汽和解吸的三苯基气体经冷凝分离可回收三苯基液体。这种方法具有解吸速度快、冷凝吸附效果好的优点，但缺点明显:如必须有相应的蒸汽，腐蚀性高；以及需要对回收液进行二次分离，二次吸附前必须对活性炭中的残留水进行干燥，成本较高。

该方法适用于浓度高、风量小、有一定回收价值的废气处理，否则不适合选择该工艺。此外，这项技术还需要进一步改进和完善。

(3)吸附-催化氧化。

采用新型活性炭吸附低浓度有机废气。吸附达到相应的饱和后，用热空气加热，除去吸附的三苯基等废气，再通过催化燃烧实现净化有机废气的目的。此外，热气可以回收，余热可以利用。

采用这种方法，可以综合利用各种吸附方法，有效解决风量大、有机废气浓度低的问题，是国内比较成熟的方法。由于有机废气中含有磷、铅、锡、汞等多种杂质，容易造成催化剂中毒。

因此，在使用催化剂时，应加入一定的载体，以减少催化剂的使用量，增加其使用面积，减少烧结，提高催化剂的稳定性。常用的催化剂载体有石棉、粘土、活性炭等物质，具体应用时可根据实际情况选择。

3.催化燃烧技术的工艺特点和技术进展。

根据有机废气的预热方式和富集方式，催化燃烧可分为以下三种:

(1)预热:这是催化燃烧的一种常见方式。有机废气温度在100℃以下，浓度低，热量不能自给，需要在预热室加热后才能进入反应器。净化气体在热交换器中与未处理的废气进行热交换，以回收一些热量。这种技术一般使用气体或电加热将温度升高到催化反应所需的起燃温度。

(2)自热平衡公式:当有机废气排放温度高于起燃温度(300℃左右)且有机物含量较高时，换热器回收部分净化气产生的热量，使热平衡在正常运行下得以维持，无需补热。一般来说，只需要在催化燃烧反应器中设置一个电加热器用于点火。

(3)吸附-催化燃烧:当有机废气流量大、浓度低、温度低、选择催化燃烧消耗大量燃料时，可先将有机废气吸附在吸附剂上进行浓缩，再经热空气吹扫后解吸浓缩成高浓度有机废气(可浓缩10倍以上)，再进行催化燃烧。此时无需补热源即可维持正常运行。

(4)催化燃烧技术研究进展。

随着工业生产的快速发展，有机废气的种类越来越多。因此，人们不断开发一些催化燃烧的新工艺和新技术，以进一步提高有机废气的处理效率。催化燃烧技术涉及化学工业、环境工程、催化反应和自动检测与控制，在我国尚处于发展阶段。其未来发展方向如下:1)进一步强化催化剂的功能，开发抗毒性、大空速、大比表面积、低燃点的非贵金属催化剂，以降低建设成本和运行成本。2)催化燃烧装置应向大型化、集成化和节能化方向发展。

5.生物学方法

生物净化是一个氧化的过程:生物净化附着在活微生物和潮湿介质上的有机物，作为生命的能量进行适时转化，一般转化为无机物(CO2、H2O)和常见的细胞物质。目前，生物净化工艺有三种:生物过滤、生物滴滤床和生物洗涤床。

第三，总结

1.在众多有机废气处理技术中，生物处理技术具有良好的应用前景。它具有运行费用低、能耗低、无明显二次污染的优点，可处理各种规模的中低浓度有机废气。随着其技术的不断完善，越来越受到人们的重视，并广泛应用于工业有机废气的处理。生物处理技术的研究重点应是加强填料性能、设备结构和工艺条件的改进，研究不同菌种的处理能力。

2.吸附技术是目前处理有机废气较为成熟和成型的技术之一，但存在处理设备能力不足、吸附剂需要再生等问题，限制了该技术的应用和发展。

3.催化燃烧技术具有投资少、设备简单、操作方便、净化彻底等优点，可处理低浓度和高浓度有机废气。是目前应用广泛、经济有效的处理技术。今后该技术的研究方向应集中在如何防止非VOC物质引起的催化剂失活和重金属引起的中毒。