环境工程中有机废气处理技术运用分析

环境工程中有机废气处理技术运用分析

孙绪达 徐以秋

江苏苏北环保集团有限公司，江苏省宿迁市， 223600

摘要：社会与经济的发展离不开工业生产，而生产过程中往往会产生有机废气，其组成比较复杂，排放量较大，对环境产生的危害也较大，如何处理防治是人们重点关心的问题。基于此背景，本文首先介绍了有机废气的主要来源以及废气危害，可知有机废气主要是各种工业生产产生，对环境的影响、人们生活甚至健康的影响都较大。有机废气的处理技术，则主要分为回收法、消除法两大类，具体包括吸收法、吸附法、冷凝法，热力燃烧法、光分解法、生物降解法等。这些方法都各有优缺点，应用时都必须结合实际进行。期望通过本文的研究，能够为环境空气污染治理作出贡献。

关键词：环境工程；有机废气处理；运用分析

引言：随着我国经济与工业的告诉发展，工业生产排放的有机废气越来越多，对环境造成的空气污染日益严重，因此其治理问题也逐渐得到了社会的重视。一般而言，有机废气的成分比较复杂，排放量、排放时间等都没有规律可循，所以，在治理上也不容易。有机废气是除二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等之外的另外一种污染性十分强的大气污染，如果排放量不加以控制，那么便会遭到环境的反噬，所以必须在排放前进行有机废气处理，达到国家许可标准，之后才能排放。

1有机废气的来源与危害

1.1有机废气的来源

有机废气是一类有机化合物，通常是以蒸汽形式存在，可以大概分为烃类、卤代类、烯烃类等，来源主要挥发性有机物的排放。挥发性有机物是指，在标准大气压下，有机物沸点在50~250摄氏度之间，饱和蒸汽压强在133.32Pa。通常而言，有机废气来源可分为人工源、自然源两类，其中第一类属于可控制来源，又可分为移动源、固定源两类，前者是指汽车尾气，后者是指工业废气，最关键的是化工、石油行业废气，通常是在生产时排放的。根据一些数据显示。当前我国各个生产行业的有机废气排放量正在逐步增加，如果总量不能控制，处理不当的话，就会对环境以及人们健康造成影响。

1.2有机废气的危害

根据研究调查发现，在PM2.5中，有机废气所占比例大约有50%~70%左右，较大一部分是因为光化学烟雾合成的。在珠三角地区，大气的主要污染是臭氧，有机废气的存在是导致污染的根源之一，假设空气中有机废气含量降低，那么光化学烟雾可以被削弱。通常而言，大部分有机废气都是有毒的，气味刺激，如果存在浓度较高，可能会让人出现呕吐头痛等问题，还有可能伤及人体功能系统，尤其是甲苯合苯乙烯等，一般浓度不高，也会散发恶臭，伤害血液、神经、生殖系统等，如果废气不被处理，进入生活区，毫无疑问会影响人们的正常生活与工作。挥发性有机废气，主要危害包括四方面：第一，影响环境，危害人的身体健康；第二，容易产生光化学烟雾，生成气溶胶；第三；可能会破坏大气层，引发温室效应。

2.常用的有机废气处理技术

2.1回收法

2.1.1吸附法

吸附法是常见的回收有机废气方法，其技术关键在于利用多孔性固体物质将废气分离吸附，然后通过热风、蒸汽等析出分离。在工业上，常见的吸附剂包括活性炭纤维、活性炭、分子筛、沸石、活性氧化铝等，通常更适合低、中浓度的有机废气。所谓吸附，就是一个废气浓缩的过程，废气经过吸附之后，再经过脱附处理，便可以回收其中的有用物质，但吸附效果会受废气浓度、废气种类、废气性质、吸附系统等影响，一般而言，采用吸附法处理有机废气，主要拥有适应性强、效率高、设备简单三个优点，是比较普遍的一种方法，但同时也存在设备大、投资占地面积大等问题。如果该方法与冷凝法、催化燃烧等结合使用，一般而言能够节约能源，减少运费。

2.1.2吸收法

吸收法，是通过不挥发液体溶剂来吸收有机溶剂，然后对其进行分离的一项技术，吸附剂通常是选用高沸点、低蒸气压的油类，一般比较适合用于大流量、低浓度废气，吸收效果受设备、被吸收物质、吸收剂等影响。该方法技术可以用来除去有机废气，回收可利用物质，一般废气浓度越高，温度越低，压力越大，吸收效率就会越高。吸收法与其他方法一起使用，通常能耗会较低、灵活性比较强，不过吸收之后溶剂处理会较为不易，且二次污染如何处理也是问题。

2.1.3冷凝法

冷凝法，是指通过降温，将有机废气的温度降低到一定，使其发生冷凝，转变为液体。一般，冷凝法比较适合浓度较高的有机废气。当前，冷凝法最常用的方式是，在确定温度一定的情况下，保持压力，降低温度，或者提高压力降低温度，让冷凝成液态的有机废气分离。但是，因为有机废气的液化，必须要温度达到露点以下，所以冷凝蛇形管可能会冻结，所以操作过程中要十分注意控温与除霜。冷凝法如果要想让处理废气的效果达到较高，降低温度、增加压力是必不可少的，而这一过程势必会增加能源的使用，处理难度与处理成本都较大，通常与其他方法结合使用。

2.2消除法

2.2.1热力燃烧法

热力燃烧法，是指通过废气加热，让其温度达到燃点，然后氧化分解的废气处理方法。处理过程中，需要燃烧进化的废气必须有足够的含氧量，先是充当助燃气，然后再被焚烧分解。采用热力燃烧法处理废气时，如果没有火焰，那么废气则在高温之下被分解成了其他小分子，假设要提高反应炉温度，则必须要添加辅料，这时反应炉中会出现火焰。通过热力燃烧，有机废气如果浓度较低，则比较容易处理，温度不会较高，且投资成本也不会较高，同时没有二次污染物，比较清洁方便。但是如果浓度较高，则燃烧处理消耗热量大，花费的成本较高。

2.2.2催化燃烧法

催化剂燃烧法，是指在燃烧氧化过程中，通过催化剂来降低反应分解需要的温度，让其能够在温度较低的环境下燃烧反应。研究发现，有机废气氧化分解的温度一般在500~700k之间时，反应处理的效果会比较好。催化剂能够降低反应需要的活化能，但因为有机废气具有毒性，通常催化性能会有所下降。，所以进行催化燃烧时，有必要选择合适的催化剂，考虑高温稳定性、高温活性、抗中毒能力等。当前，有机废气催化燃烧过程中选择的催化剂较多是铅、铂、金等，采用这种方法，可以处理不同浓度的废气，处理效果明显，温度也较低，但是会受废气毒性影响。

2.2.3低温等离子技术

低温等离子技术处理，是利用大量的高能粒子，来对有机污染分子进行分离、裂解、氧化等，让其变成无毒无害物质的过程。当前，国内外关于低温等离子技术处理有机废气进行了不少的研究与探索，发现在试验环境下，有机废气的降解可能会产生一些副产物，但相对而言分解效率比较高。实际工程应用中，等离子技术也对有机废气的处理发挥了不少作用。在处理有机废气方面，低温等离子技术具有能耗低、处理量大等优势，通常比较适合废气浓度中等的有机气体，对于除臭更有奇效，但值得注意的是，这一方法如果使用，会产生较多的其他产物，往往很难讲有机物完全分解为无害的二氧化碳与水蒸气。

结束语

本文首先介绍了有机废气的来源和危害，废气主要来源于橡胶加工成、皮革厂、制药厂、焦化厂和印刷厂等；有机废气不仅影响的环境，而且给我们的生活造成了一定的影响，长期生活在有机废气污染的环境中，会出现呕吐、头晕、精神紊乱等症状。接下来介绍了传统 VOCs 处理技术，分为以吸收法、吸附法、冷凝法等为代表的回收法和以热力燃烧法、光分解法、生物降解法代表的消除法等。

参考文献

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[3]张世全. 化工有机废气处理方法略谈[J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(01):176-177.

作者简介：孙绪达（1991-），男，汉族，籍贯江苏，职务/职称初级工程师，学历专科，研究方向：环境工程废气治理