陈小梅

（惠州市绿科环保有限公司，广东 惠州 516008）

工业VOCs废气主要是由多种有机气体构成，同时具有一定的挥发性、刺激性、毒性且存在特殊气味。因此，为了加强对生态环境的保护以及为人们提供健康的工作生活空间，有必要加强对VOCs废气的收集与处理，从而保证相关气体经过处理后不具有危害性与污染性，为生态环境建设的推进与人们的身体健康提供一定的保障。

1 当前工业废气的处理特点与技术选择

工业VOCs废气的来源主要是工业生产过程中燃料与涂料的使用。现阶段，工业废气已成为大气污染的主要污染物，其主要包括酸雾、粉尘以及有机废气等。通常情况下，在工业废气排风量、理化性质、浓度等方面存在差异的时候其所选用的处理方法也不同。值得注意的是，在工业生产中产生的VOCs废气，其刺激性与挥发性会对周围环境以及人体健康造成十分严重的威胁[1]。因此有必要重点加强对VOCs废气的治理，减少其对大气环境与人体健康的危害。

2 工业VOCs废气的危害

VOCs即挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于70.91 Pa、标准大气压101.3 kPa下沸点在50～260 ℃以下且初馏点等于250 ℃的有机化合物，或在常温常压下能挥发的有机固体或液体。VOCs废气会产生十分严重的危害：一方面，VOCs废气中存在大量酸类、醛类等有机化合物，这部分物质会对人体健康产生极大威胁，而其中危害最为严重的当属工业VOCs废气。其具体表现为：如果VOCs废气当中含有大量的苯蒸气将会直接引发人体出现中毒反应；而VOCs废气中的有机氮化合物等还存在一定的致癌性，并且，VOCs废气中的苯酸类有机物会导致蛋白质发生反应，进而引发人体的不良反应[2]。除此以外，VOCs废气还会损害人体的神经系统和呼吸系统，严重的时候会导致死亡。另一方面，VOCs废气还会对环境造成污染，破坏臭氧层，进而加剧温室效应。VOCs废气在与氮氧化物结合之后会生成硝酸盐等物质，由于这部分物质具有不易沉降的特性，会长时间存在于空气中且降低空气能见度，从而进一步造成严重的环境污染。因此，需要不断加强对VOCs废气的综合科学治理，减少其对人体以及环境的损害。

3 工业VOCs废气的有效处理工艺

3.1 吸附法

吸附法可有效处理VOCs废气，工艺原理是通过其对特殊介质的吸附力来对气体进行吸附，从而在降低其挥发性的基础上进行过滤。现阶段，吸附法相关技术的应用已经十分成熟，因此也得到了多个领域的认可。通常情况下，可选择活性炭作为吸附法的核心吸附剂，因其具有稳定性强以及成本较低等优势，所以，成为了VOCs废气治理过程中常见的工艺手段。随着吸附法的不断广泛应用，相关技术人员对活性炭技术进行了创新，即通过两段循环流化床吸附技术来提升整体VOCs废气的吸附水平与过滤效率。现阶段，活性炭纤维材料吸附技术已经成为工业领域当中最常见的处理工艺，通过该方法进行VOCs废气吸附不仅可以提升活性炭的可塑性，同时还可以获取更大的吸附面积，从而有着广阔的应用前景。但在实际实施相关技术的过程中，应重点做好吸附处理技术与吸收处理技术之间差异的区分，二者之间最明显的区别在于吸附法属于干法工艺，而吸收法是基于吸收液的吸收能力发挥作用，因此属于湿法工艺。

3.2 冷凝法

在VOCs废气处理过程中，冷凝法属于一种比较简单的工艺，其工艺主要原理是通过物理特性加以处理，因此，在工业生产领域当中得到了广泛应用。在冷凝法的应用过程中，主要是参考气体在不同状态下的特征，如在不同的温度环境下，气体会呈现出不同的饱和蒸气压。在实际应用中，是通过这样的特性对VOCs废气进行冷却，在凝结成为液体之后再进一步完成分离，以此对相关物质进行回收与处理[3]。通常，技术人员在掌握饱和蒸气压的情况下就可以实现对VOCs废气的有效处理，然而为了实现更好地凝结与回收效果，就必须营造出低温度以及高气压的状态。需要注意的是，通过冷凝法对废气进行处理后仍不能达到国家规定的排放标准的，就需要在现有的基础上对回收VOCs废气的装置进行升级，以提升其使用性能，但这也会在一定程度上增加冷凝法的使用成本。

在实际应用中，为了减少投入，技术人员会选择将冷凝法、吸附法以及吸收法一起使用，通过相关处理工艺的耦合来实现更好的回收效果以及更高的经济效益。通过将多种方法结合对VOCs废气进行处理，虽然在一定程度上降低了总体投入，但也会限制其适用范围，因此在实际应用的过程中也会存在一定局限性。

3.3 低温等离子处理工艺

低温等离子处理工艺是，在实际应用的过程中主要通过发挥自由基、高能电子等粒子的作用，对废气进行处理时可在短时间内将其分解，同时引发一系列的后续反应。应用低温等离子处理工艺对VOCs污染物进行处理，具有以下特点：①整个处理过程均可以在常温、常压的环境下完成，所以降低了处理的难度；②具备较高的自动化水平，不仅可以明显缩短反应流程，还可以避免受到外界因素的侵扰；③该技术的装置设备结构简单，在相关设备的安装与拆卸上可以减少成本的投入；④对高分子污染物具有很好的处理效果，同时还可以提升整体的除臭效率。但低温等离子工艺也存在一定的弊端，一方面，为提升整体设备的运行精密度，需加强设备的设计与调试，所以需要较高的投资成本；另一方面，在该技术使用的过程中往往会产生火花和击穿问题，难以实现对苯有机物的彻底分解。

3.4 氧化法

使用氧化法处理VOCs较为常见，该方法主要包括燃烧氧化、催化燃烧氧化以及光催化，这三种方法具有不同的优缺点。

3.4.1 燃烧氧化法

燃烧氧化法是利用燃烧反应来处理工业中所产生的废气，废气在经过氧化消除后会呈现出较为无害的状态，这种废气处理方法通常会应用在浓度较高的废气处理中。在使用燃烧氧化法来处理工业废气的时候，没有直接使用易燃材料来进行燃烧，而是借用燃料释放热量，以燃烧热量来净化VOCs。一般在高温下VOCs会转化为水和二氧化碳，从而达到清除废气中有害物质的目的。

在实际应用中，设计蓄热氧化系统时主要从三个方面进行，即陶瓷蓄热床、自动控制阀和燃烧室。由于陶瓷材料能够储存气体中的热能，在进行燃烧时可以通过陶瓷释放热能来对燃烧过程补充热量，整体上对热能的消耗要小于其他材质。所以陶瓷材料属于较为优质的蓄热材料。除此之外，在热交换器使用中还能够实现尾气的热量回收，使废气处理能够获得较高的经济效益。

3.4.2 催化燃烧氧化法

催化燃烧氧化法是利用催化药剂使含有VOCs的废气在一定温度下进行氧化燃烧，并在燃烧中分解为水和二氧化碳。由于这种方法燃烧的温度较低，所以在燃烧的整个过程中VOCs基本上会处于无焰燃烧的状态，这有利于提高燃烧废气过程的安全性，会使燃烧区内的VOCs浓度更加容易控制，从而有效降低了燃烧成本。但该方法也存在一些缺陷，有待完善。比如，当废气中的重金属含量较多时，药剂容易出现失效的现象；当废气中VOCs含量过大时，由于其燃烧反应所需温度较低，会导致燃烧反应中产出的热量难以满足催化剂所需要的净化温度。

3.4.3 光催化氧化法

光催化氧化法主要利用催化剂所具有的光催化特性，使VOCs废气发生氧化并分解为水和二氧化碳，以此达到氧化处理VOCs的目的。在实际应用过程中，氧化剂通常以金属氧化物和金属硫化物为主，其中较为突出的是TiO2。这种金属氧化物具有较强的稳定性，并且催化性能较好，是目前较为常用的催化剂之一。光催化氧化法下的VOCs废气能够被转化为较为无害的有机分子，并且，由于整个反应中所产生的副产物较少，也能有效地保障废气处理的清洁性。但光催化氧化法目前还存在一些问题，如催化剂在实际使用时往往会由于外界原因而出现活性丧失和难以固定的情况，会对废气处理产生一定的影响，此外，在需要处理大量废气时，光催化氧化法的应用效果并不理想。

4 结语

综上所述，随着生态治理工程的不断推进，人们越来越关注工业废气的治理工作，特别是对于VOCs废气的治理，相关部门应提出更为有效的废气处理策略来减少其对环境的损害。同时，可结合工业生产的实际情况，重点针对源头控制、过程控制以及工艺耦合处理等提出相应的优化措施，保证最大限度地减少VOCs的排放量及其对环境产生的不利影响，进而为社会生态环境的持续发展奠定坚实基础。