挥发性有机废气的治理技术研究.doc

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1、挥发性有机废气的治理技术研究摘 要：随着我国经济体制的不断完善，国内经济迅猛发展，各类化工企业在为生活和工业生产创造大量资源的同时，也产生了大量污染物排放到空气和水源当中，造成了严重的环境污染。在当前的废气治理问题中，难点之一为挥发性有机废气的治理。由于部分有机污染物难以降解，有机废气对环境和空气的污染存在持久性和累积性影响，对生物体的伤害无法逆转，因此在有机废气治理中需采用有效的技术手段来实现预期效果。目前处理有机废气的技术方法很多，根据有机废气特点选择适合的治理方案，避免二次污染或治理不达标等问题是重中之重。关键词：有机废气;活性炭吸附;生物膜法;燃烧法引言在全球的工业化进程中，石油、涂料

2、等化工行业所产生的大量有机废气导致严重的大气化学污染，加重了温室效应，推进了全球气候变暖，从而对全球生态环境带来连锁危害，对人类健康构成威胁。随着全球性环境事件的发生，人类已逐渐意识到环境保护的重要性。尤其近年，各国均大力研究开发新的有机废气治理方案，而我国这几年与有机废气治理相关的政策和法规如雨后春笋，加速了有机废气的治理进程。本文主要对以下三种有机废气治理技术开展分析，并提出存在的主要问题，为有机废气治理方案选取提供技术支持。1 活性炭吸附法处理有机废气活性炭吸附法适用于处理低浓度有机废气，是目前产生有机废气企业的常规治理方案，也是我国相关治理挥发性有机废气技术政策中推荐方法之一。活性炭吸

3、附法通过将废气中的有机物吸附至活性炭中再进行后续处理的方式，以减少有机废气对空气的污染。当废气中的有机物具有回收价值时，可采用水蒸气对吸附饱和的活性炭进行再生，使活性炭可以重复使用，同时脱附的高浓度有机气体采用降温冷凝或液体吸收方法对有机物进行回收。对于无法重复使用的废活性炭可采用填埋或者焚烧的方式进行最终处置。活性炭吸附法处理低浓度有机废气具有成本较低、安全有效、可重复利用的优点，但使用的过程中需注意以下问题：当有机废气中含尘量过高，未經除尘的有机废气直接进入活性炭吸附装置，将会导致活性炭堵塞而影响活性炭的吸附效果，使活性炭短时间内吸附饱和，造成活性炭资源的浪费，即使再生也会影响活性炭的后续

4、吸收效率，同时可能造成废气超标排放。因此，对于含尘有机废气，应先经除尘后再进入活性炭吸附装置;当有机废气中水蒸气过高，对活性炭吸附功效将会产生很大影响，导致活性炭吸附能力逐步减弱，活性炭更换时间变短，甚至严重影响有机污染物的去除效率1，因此，当有机废气中湿度过高，应先经除湿再进入活性炭吸附装置或采用改性活性炭2，以克服湿度对活性炭的影响。2 采用生物膜法处理有机废气近年来，生物膜法处理有机废气逐渐在我国企业中推广应用，该方法为生物降解法的延伸。生物膜法处理有机废气最早由荷兰学者奥腾格拉夫（Ottengraf）提出，其在传统的气体吸收双膜理论基础上提出有机废气吸收-生物膜理论，该理论的有机废气处

5、理过程主要分为3个步骤：有机废气中的污染物利用扩散作用由气膜进入液膜;液膜中的有机污染物由于浓度差扩散至生物膜内，微生物将有机物捕获并吸收;通过代谢作用，微生物最终将有机污染物分解并转化为对人类无害的二氧化碳和水3。但是孙珮石等发现甲苯等不溶于水或微溶于水的有机物，很难用液膜扩散理论进行解释，于是提出了改进版的吸附-生物膜理论，其要点为：有机废气中的污染物利用扩散作用到达气膜后吸附到润湿的生物膜表面;微生物将有机污染物捕获并吸收;通过代谢作用，微生物最终将有机污染物分解并转化为二氧化碳和水4。生物膜法处理有机废气的主要操作为：在多孔介质填料表面进行生物培养，填料层内通入有机废气，利用填料上的微

6、生物对有机污染物进行降解，使其转化为二氧化碳、水和盐类，在有效治理有机废气的同时不会对生态环境产生二次污染，是一种极为绿色环保的降解方式。根据工艺型式生物膜法可分为生物过滤法和生物滴滤法。尽管生物膜法分解低浓度有机废气技术在国外已很成熟，但在我国大规模的工业应用尚处于起步阶段。生物膜法的运行成本低、无二次污染、对低浓度有机废气的良好治理效果5等特点，使其在我国低浓度工业有机废气治理中具有广阔前景。但实际应用中出现的以下几个问题：需根据有机废气特点寻找合适的降解生物;保证填料中足够的停留反应时间;占地面积过大等，均为采用生物膜法处理低浓度有机废气需要解决的主要问题。3 采用燃烧法对有机气体进行分

7、解有机废气中的有机污染物通常具有易燃烧氧化的特点，因此燃烧法是一种较为常见的高浓度有机废气热分解方法，通过燃烧氧化使有机污染物转换为无害的无机小分子，大大降低对环境的影响。燃烧法处理有机废气主要分为两种方式，第一种为直接燃烧法。当有机废气中的可燃物浓度极高，可燃物的燃烧热值也很高，不需要添加辅助燃料，相当于有机废气本身就是燃料，这种情形下可采用直接燃烧法6。直接燃烧法的最终产物主要为二氧化碳和水。在燃烧过程中控制好温度可使有机污染物去除率达到95%以上，由于其工艺简单，设备投资少，因此在企业当中是较为常见的一种处理高浓度有机废气的方式。该方法不适用于直接处理风量大、浓度低的有机废气，对低浓度有

8、机废气通常搭配吸附法一起使用。燃烧法的第二种方式为催化燃烧法，通过催化剂促使有机废气中的有机污染物进行燃烧，从而达到净化的目的。这种方式对空气无二次污染，而且净化效率最高可达到99%。但在目前状况下，催化剂的性能不稳定，非常容易失去活性，影响最后的净化效率。因此在未来的处理技术研究中应当加大对催化燃烧法中催化剂性能提高方面的研究，使催化性能得以改进和升级，研发更为稳定且具有活力的催化剂，使有机废气达到最为理想的处理效果。4 结束语综上所述，低浓度有机废气可采用活性炭吸附法或生物膜法，风量大时选择活性炭吸附更为合适，当有条件时也可采用吸附+燃烧法结合的处理方案。高浓度有机废气则更适合采用燃烧法处

9、理。由于有机废气的种类繁多，特点也各不相同，因此在处理方法的选择上要因地制宜，可根据不同处理技术的特点和企业的经济能力选择合适的治理方案。当然，有机废气的治理是一方面，从源头上减少产生量也很重要，企业在生产过程中应尽量选择对环境污染较小的原料，使经济与环保共同和谐发展。参考文献：1高华生等.空气湿度对低浓度有机蒸气在活性炭上吸附平衡的影响J.环境科学学报，2002，22（2）.2周剑峰等.不同条件对活性炭吸附挥发性有机物的影响J.浙江大学学报（理学版），2013，40（2）.3季学李.大气污染控制工程M.上海：同济大学出版社，1992.4孙珮石等.生化法净化低浓度挥发性有机废气的动力学模式研究J.上海环境科学，1997，16（8）.5杨豪等.生物法处理挥发性有机废气（VOCs）的研究J.广东化工，2009，36（8）.6曹秋伟等.燃烧法处理有机废气的探讨J.科技视界， 2012，9（27）.4