翟栋梁

摘 要：为了满足可持续发展的需要，对于工业废气做好治理，应用环保设备，本文则论述了工业废气处理环保设备的保护现状以及其未来发展趋势。

关键词：VOCs工业废气处理;环保设备;现状;趋势

1. VOCs污染源头控制技术

第一，清洁生产。即注重生产全过程中的物料回收，充分实现再回收、再利用，从而防止和减少污染的产生。第二，寻找可替代原料。在生产过程中使用VOCs比较低的原料，如包装印刷过程中使用低VOCs溶剂、汽车涂装过程使用低VOCs涂料等。第三，改进工艺。即采用先进的工艺技术，减少VOCs排放量，如汽车涂装过程中用3C1B工艺代替传统的3C2B工艺。

2.VOCs废气来源与危害

2.1  VOCs废气来源

VOCs作为形成城市灰霾与光化学烟雾的关键前体物，主要来源于燃料涂料制造与溶剂制造及煤化工、石油化工等过程。VOC的室内来源，主要体现在燃煤和天然气等燃烧产物;烹调与采暖等的烟雾;建筑与装饰材料使用;汽车内饰件生产;家用电器与家具释放等方面;尤其是在室内装饰中，溶剂型脱模剂与油漆及涂料等材料使用都会释放VOC;油漆含有0.4～1.0mg/m3的VOC，受其挥发性特征影响，油漆施工后，在10h内可挥发释放处超过90%的VOC。室外来源包括汽车尾气与燃料燃烧工业废气及光化学污染等。

2.2  VOCs废气危害

随着人们生活水平不断提高，对室内装修材质环保性与居住环境的空气质量提出了更高要求，对室内VOC污染问题更加关注。挥发性TVOC很有很多致癌物质，会通过刺激呼吸道与皮肤及眼睛等途径，使人产生皮肤过敏与咽痛及头痛等症状表现。因此对建筑行业的室内环境污染控制做出了明确规定，要求Ⅰ类民用建筑室内TVOC含量不超过0.5mg/m2，Ⅱ类民用建筑室内TVOC含量不超过0.6mg/m2;因此室内TVOC含量俨然成为了评定空气质量合格度的重要参照指标。

大部分VOCs有强烈毒性与致癌性，如多环芳烃与树脂化合物及芳香胺等有害物质，有促使机体产生真性瘤作用;如氯乙烯与芳香胺及卤代烷烃等有害物质，存在一定诱变作用。部分VOCs有易燃易爆的安全隐患。在阳光照射下与光化学反应作用下的VOCs，会与空气中的碳氢化合物或氮氧化合物及氧化剂反应成光化学烟雾。光化学烟雾的主要成分有过氧乙酰硝酸酯与臭氧及酮类等物质，不仅会危害人体健康，如刺激呼吸系统与眼睛，同时也会危害农作物的生长。而氯氟碳化物等肉烃类VOCs，对臭氧层有一定的破坏作用。

3.传统技术

3.1  冷凝法

冷凝法的原理是：将废气降温至VOCs成份露点以下，凝结为液态后加以回收。此方法适用于高浓度、成份单纯且回收价值高的VOCs;适用浓度≥5000ppm，效率介于50-85%之间;浓度≥1%时，回收效率90%以上。冷凝技术的优势在于设备和操作比较简单，回收物质的纯度较高，近年来出现的半导体制冷和液氮冷凝等新型冷却设备体积小。劣势是处理成本较高、能耗高、运行费用大，且常需要搭配其他控制技术，如焚化、吸附、洗涤等作为前处理步骤，所以没有一些特殊的需求，通常不会采用此种措施。

3.2  吸收（洗涤）法

吸收法一般可以划分为化学以及物理吸收两种形式，然而“三苯”废气化学活性总体较低，一般不会采用化学吸收，物理吸收是选择使用有着比较小的挥发性液体吸收剂，其可以被吸收组分有着一定亲和力，等到吸收饱和以后通过加热解析进行冷却以后可以重新应用，此方法较为适合应用大气量、浓度低以及温度低的废气之中。

3.3  吸附法

吸附技术设备较为简单，操作便捷，同时也是较为有效以及经济的回收技术。较为常用的吸附剂包括有沸石、活性氧化铝、活性炭、硅胶等等内容，该吸附剂对于VOCs进行选择性吸附，其中活性炭即使在水存在的状态下，活性炭仍能吸附非极性有机物。当前商业化的活性炭空气净化器的精华层厚度可以达到715-1126cm，VOCs其去除率可以达到90%，其缺陷为要求经常对活性炭进行更换，并且只能应用在浓度低、污染物不会被回收的场合中。

3.4  燃烧技术

燃烧技术最开始是应用的直接燃烧法，然而直接燃烧法需要温度比较高，（700—800℃），因此一般都会应用催化燃烧的形式，即把废气加热到200-300℃进而通过催化床燃烧，可以满足净化的目的，此方法具有着能耗低、污染少、净化率高、工艺便捷等诸多特征，较为适合应用在高温高浓度的有机废气治理过程中，较为不合适应用在低浓度、风量较大的有机废气治理。

3.5  生物降解法

该技术具有着效果好、二次污染少以及费用低等诸多优势，较为适合应用在处理一些低浓度有毒空气污染物（HAPs）。废气生物降解技术一般包括有生物过滤、洗涤以及滴滤法等等。缺点在于降解速度慢，占地面积广，运行操作条件不易控制。

4.组合式工艺

4.1  膜分离法

比较常用的处理废气过程中VOCs膜分离技术包括有的蒸汽渗透（VP）、气体膜分离以及膜接触器等，在蒸汽渗透过程中同冷凝或者是压缩中进行集成。当前气体之中膜分离技术而被广泛应用在天然气分离以及浓缩氮气等诸多的工业中，多种膜材料的制备以及应用则是近些年来化学以及材料科学研究的重点之一。

4.2  低温等离子体催化技术

低温等离子体催化技术适用于低浓度、大风量的VOCs，原理是通过活性物种和臭氧，触发催化剂，降低活化能。低温等离子技术可以在对饮食烟油处理等方面有着一定的技术优势，并且该技术处理具有着能耗低、效率较高以及净化清新空气。

5.新工艺

催化燃烧技术以及高温焚烧技术是目前VOCs治理过程中的主流技术，同时也是较为有效的彻底治理技术，不管时热力焚烧或者是催化燃烧法都必须把废气加热到一定的温度。而废气之中有机物的浓度较高，在进行燃烧以后出现的热量可以保持有机物分解得到的反应温度，应用燃烧法也是一种有着较高效益的技术。

5.1  蓄热式热氧化（RTO）技术

RTO技术作为一种技术简单、运行费用低、占地面积较小的低浓度有机废气处理系统，一般应用的是较为先进的热交换设计技术以及新兴的陶瓷蓄热材料，在进行设计之时一些高效先进转阀式换热系统可以确保燃烧热量得到回收以及连续进出气，从而有效保证净化质量以及最大程度降低成本。

5.2  蓄熱催化燃烧（RCO）技术

RCO设备可直接应用于中高浓度的有机废气净化，较为适合应用在干性活性炭吸附浓缩催化燃烧系统，可以被用来替代燃烧以及加热器部分。RCO处理技术适合应用在热回收率需求较高的场合，也较为适合应用在同一个生产线上，因为产品质量的不同，废气的成分也较为容易出现变化以及废气浓度也会出现一定的波动较大的地方。

结语

我国VOCs污染防治工作仍处于摸索性前进阶段，存在基础薄弱与标准不完善及环境监管力度不足、控制技术水平低等问题，防治工作形式化，且整体步伐发展缓慢。与此同时，环保等部门机构应当加强协作，本着可持续发展理念，共同研发与利用新型VOCs处理技术，进一步优化有机废气处理成本与效果，从而打破VOCs污染治理瓶颈。

参考文献：

[1]卢娟丽.VOCs废气来源、危害及处理技术研究[J].环境与发展，2018，30（3）：97.

[2]孔阳阳.化工行业VOCs废气处理技术综述[J].建筑工程技术与设计，2018（24）：712.

（山东山明环境服务有限公司，山东 泰安 271600）