（杭州冶蓝环保科技有限公司，浙江杭州 310020）

0.引言

挥发性有机物，Volatile Organic Compounds，简称VOCs，是目前空气污染比较常见的一类有机污染物。而且因为VOCs具有一定的毒性，会危及到生命安全，并且一些VOCs具有活跃的光化学反应，在环境中会与其他的物质融合，产生更加难以处理的其他污染。所以，挥发性有机物，即有机废气VOCs对环境的污染，以及相关控制与治理，越来越受到人民的关注。

1.工程概述

位于徐州某工业园区的一家新材料科技有限公司，主要从事憎水岩棉的研发与生产工作。可是，在憎水岩棉生产过程中却产生了有机废气VOCs，对于工业园区周围的环境，以及周围的居民生活产生了一定的负面影响。而为了落实环保部分的相关要求，建设优质生活环境，公司领导层决定在已经存在的环保设施基础上，增加针对有机废气VOCs的处理环节。让经过处理后的空气质量有机物挥发气体含量达到污染物废弃排放的标准。

2.有机废气VOCs处理项目技改前有机废气处理情况

在没有进行技术改进之前，该公司对于废弃处理仅仅是对于熔炼原材料与释放凝结胶产生的SO2，NOX和甲醛进行碱液脱硫脱氮处理，以及干法箱式过滤处理，并将处理后的废气通过烟囱进行排除，空气质量无法全面达到标准，形成了以工业园区为中心，四周住宅区为辐射的污染区域。而且尾气排放量及其标准也仅仅是符合我国环境部门颁发的《大气污染排放标准》的二级标准，执行标准比较低，对于周围居民的健康安全问题有一定的影响，对于环境也有较为强烈的污染。

3.有机废气VOCs处理项目技改后有机废气处理工艺

3.1 VOCs废弃处理工艺选择

（1）活性炭吸附法。活性炭吸附有机废气，将污染物质通过活性炭层进行吸附处理，将处理好符合标准的气体排出到空气中，除去效率高达70%。但是，因为活性炭在处理一定的有机废气后，活性炭层将会达到饱和状态，需要进行定期的更换，实际生产所需的成本比较高。只适用于低浓度的有机废气，以及有机废气的二次处理[1]。（2）热氧化催化氧化法。通过添加催化剂，让有机废气中的碳、氢化合物在低温状态下氧化成二氧化碳与水蒸气，从而净化被污染的空气。但是热氧化催化氧化法的设备购买成本比较高，且使用的催化剂属于危险化学品，具有毒副作用，很容易产生含氮化合物，即NOX，造成二次污染。如果在作用过程中产生CO，容易造成催化剂失效，影响处理效果。（3）等离子法。利用高强电场，让电极空间的电子获得巨额能量，进行高速运动，从而让污染空气中的电子产生电离现象、激发物理反应与化学反应，从而对有机废气的化学链进行破坏，在经过多道净化工序，对废气进行净化处理。工艺流程简单，操作步骤简易，且对于气体的温度适应范围较大，从-50℃～50℃都可以适应。对于污染空气中的有机废气去除效率高，处理气体种类多。但是需要人员亲自进行操作，很容易发生人身安全问题。（4）UV光子钛触媒。利用UV紫外线光束对于有机废气进行照射，从而改变有机废气的分子结构，从而让高分子有机废气在高能紫外线照射下，转化为低分子化合物，从而进行有效的空气降解。而且，这种方法占地面积小，前期投入成本低，除去效果明显，后续维护设备费用也不是太过昂贵。（5）微生物净化法。利用微生物分解污染物特性，处理有机废气VOCs。其使用简单，不产生二次产物，适合小规模使用。

在对以上的处理技术进行对比后，考虑到投入成本、运行消耗以及管理成本，并且可以与现阶段的空气处理设备进行有机结合，最后选择将UV光子钛触媒工艺作为处理废气的主要工艺。

3.2 处理工艺流程及说明

该家新材料科技有效公司的岩棉生产线VOCs排放源主要有两处，分别在冲天炉熔炼工序与施胶工序。而冲天炉熔炼广工序的污染空气处理已经有碱液脱硫脱氮系统正常运行，对于废弃污染物可以做到有效的去除，所以不在本次技改工程范围之内。施胶工序处理废弃首先要经过厂房内已有的干法箱式过滤室进行第一段处理，将大颗粒的污染物进行阻拦，让废气中的大量有害物质进行过滤，从而对后续处理设备减轻使用负荷。处理好的废气再经过喷淋塔进行预处理，降低废气温度，对废气中漂浮的颗粒物进行二次处理。经过两次处理后的废气经过高能高臭氧UV紫外线光束照射，让有机废气的分子结构发生变化，让无机高分子在紫外线照射下发生分子链断开的现象，从而转化为低分子化合物。然后将需要处理的气体用UV+活性炭吸附处理，使其VOCs去除70%以上，达到空气排放标准后，再由烟囱进行高空排放。

3.3 技改后主要建筑物及设计参数

废气从喷淋塔的低端进入，由塔中叶片进行引导，使废气沿着喷淋塔旋转上升，并且在塔板叶片上进行雾滴喷洒，对于气体与液体之间的接触面增大，可以有效地包覆气体中固体小颗粒。并且，雾滴会被气流带动，甩到内侧的塔壁上，通过溢流装置到下一层塔板上，再次进行气液接触，从而将废气中大量的固体小颗粒实现拦截作用。

喷淋塔内部直径可以根据废气实际流量与流动速度确定。当废气流动速度越大，传输速率也在增大。但是由于废气在喷淋塔内部停留时间过短，无法达到吸收固体小颗粒的效果，所以需要对喷淋塔进行增大增高。

按照喷淋塔的高度参照表，一般吸收小颗粒物质区域大概在5m～15m的水平高度，废气与雾滴接触时间一般在2s～5s左右。而为了保证对于废气中的硫化物质进行高效除去，所以现设计接触时间为2s，则吸收区高度为2s乘以喷淋塔直接2.5m，即7m。考虑到性价比问题，所以在喷淋塔中的喷嘴选择轴向式喷嘴，采用交叉分布的方式，对喷淋塔内部实现300%的覆盖。便于维护与检修，设置四个喷淋区域，每个区域间隔1.5m。从废气进入喷淋塔第一层喷淋层的距离设置为2.5m，即吸收区高度去除喷淋塔间隔。

3.4 光氧催化设备通风设计

有机废气经过喷淋塔的处理后，进入到光氧催化设备进行最后工序的处理。当有机废气通过喷淋塔后，应该满足两个条件才可以继续进行操作处理。水温要小于50℃，同时相对来说要保持一定的清洁。在这种情况下，经过UV紫外线光束照射下，光触媒会产生强烈的催化作用，从而将有机废气进行降解处理。而且，不仅可以对于污染空气中有毒物质进行讲解，还可以对空气中的细菌进行灭杀，并且对于细菌产生的毒素还可以进行无害化处理。还可以根据用户需求，进行去除处理空气异味现象。

3.5 技改后有机废气处理情况

按照设计，选择62500每小时每立方通风量。经过UV光子钛触媒处理后的污染空气，无论是SO2、NOX、还是甲醛或其他污染物含量都有明显的降低，并且通过15m排气筒排气后，处理后的空气质量已经达到了符合国家尾气处理的二级标准，符合新材料科技有限公司选择对于有机废气处理技改的初衷。

4.有机废气VOCs处理项目技改经济效益分析

VOCs废气治理，最重要的并不是工艺该如何选择，而是考虑到选择处理废气的工艺经济效益是否符合企业当前发展预期。在VOCs处理项目设计中，应该在确保技术应用效果合理前提条件下，对于处理成本进行适当的降低，避免出现“低处理效果，高投入项目”的情况发生。而文中提及的这家新材料科技有限公司，对于VOCs废气改进项目投资主要是包括喷淋塔、光子钛催化设备，以及其他电源电线等物品的制备，投入成本不到70万元。而运行设备的成本主要包括电费、零件更换费用、操作人员工资，以及其他必要的支出费用，合计每天设备支出不到900元。与其他工艺相比，运行成本与投入成本大幅度降低。

5.结语

本技改主要从投入成本与运行成本方面考虑，并且极大限度地利用现有设备，避免浪费。对于有害气体中的有机废气VOCs进行有效去除，不仅将废气中的固体物进行前期设备拦截，还对废气的温度进行降温处理。不仅对于生产过程中的有机废气进行高效的处理，符合国家对于空气污染物的标准，还对类似有机废气处理工程具有一定的参考价值。