VOCs廢氣治理技術(shù)與應(yīng)用研究進展

張慶智

（淄博市環(huán)境保護科學研究設(shè)計院,山東 淄博 255040）

引言：

VOCs氣體是一種揮發(fā)性的有機化合物，該廢氣的來源非常廣泛，涉及到了眾多的行業(yè)領(lǐng)域。該廢氣的大量生成對我國的大氣環(huán)境造成了較大影響，VOCs廢氣治理工作迫在眉睫，需要不斷的研發(fā)新的廢氣處理技術(shù)，提高VOCs廢氣處理的工作效能。

一、VOCs廢氣治理技術(shù)分析

（一）燃燒治理

VOCs廢氣具有很強的揮發(fā)性，采取燃燒治理的方式，可以對廢氣進行一定的分解處理，合理的降低廢氣的污染指數(shù)。在對該廢氣進行燃燒處理時，可以根據(jù)實際預(yù)想的處理效果選擇最佳的處理工作方案。

第一種方案，直接將VOCs廢氣導(dǎo)入燃燒鍋爐內(nèi)，對廢氣當中的可燃氣體進行全部的焚燒消除。直接燃燒的方式處理的效果很好，可以將VOCs中的多數(shù)氣體進行去除，但是VOCs廢氣當中的少量惰性氣體仍舊無法得到很好的根除，且燃料耗費較多。

第二種方案，在廢氣燃燒的過程中添加一定量的助燃劑，在助燃劑的作用下，廢氣當中的多數(shù)氣體得到了燃燒，在800℃以上溫度下可較為完全的去除有機組分，有效的治理了VOCs廢氣。但是由于助燃劑添加的成本較高，會增加VOCs廢氣治理的成本[1]。目前流行的是蓄熱式焚燒爐（RTO），其優(yōu)點是可將大部分熱量回收利用，減少燃料耗費。

第三種方案，在VOCs廢氣進行燃燒處理時，可以添加一定量的催化劑，由于VOC廢氣中含有多種揮發(fā)性有害氣體，該氣體在發(fā)生燃燒反應(yīng)時，需要借助一定的外在條件。在燃燒催化劑的作用下，廢氣的燃燒效率得到了很好的提升。并且該種處理方案不需要提供較高的燃燒溫度，燃燒治理的成本也可以得到很好的控制，因此該種治理方案得到了一些行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

（二）水或溶劑溶解治理

VOCs廢氣中的部分揮發(fā)性氣體可溶于水或其他溶劑，因此在治理該廢氣時，可以利用水溶液或其他溶劑對其進行有效處理。在水溶液治理時，可以在微生物循環(huán)系統(tǒng)的作用下，逐漸的吸收降解有害氣體，且在水溶液治理工作開展時，不會對外界環(huán)境造成了任何的影響。由于該種處理方案簡單便捷，因此已經(jīng)在一些行業(yè)進行了應(yīng)用。但是由于水溶液治理時需要消耗一定量的水資源，若是進行大規(guī)模VOCs廢氣治理時，就會浪費水資源，同樣無法實現(xiàn)生態(tài)治理的工作目標。因此在水溶液治理技術(shù)推廣應(yīng)用時，需要結(jié)合企業(yè)的實際廢氣產(chǎn)生量和企業(yè)實力，采取最佳的VOCs廢氣處理技術(shù)方案。若采用溶劑吸收，則可能產(chǎn)生溶劑本身的二次污染。

（三）冷凝治理

為了對VOCs廢氣進行合理的回收再利用，可以充分的發(fā)揮出冷凝治理技術(shù)的優(yōu)勢，利用氣體中不同組分的不同沸點，可以通過低溫（-10℃）或超低溫（-70℃）處理將廢氣當中的揮發(fā)性氣體轉(zhuǎn)化為液體，實現(xiàn)與空氣的分離。在分離之后對不同的氣體進行一定的后續(xù)處理，實現(xiàn)VOCs廢氣的回收再利用。

該工藝存在缺陷，例如廢氣中污染組分較少，如果強行對廢氣進行冷凝，則需要耗費大量，使得廢氣處理的整體成本攀升，增加了企業(yè)負擔，且冷凝回收的組分較少，只能在特定的企業(yè)進行應(yīng)用，無法實現(xiàn)大規(guī)模VOCs廢氣的集中處理[2]。

二、VOCs廢氣治理技術(shù)應(yīng)用進展

（一）生物分子治理方案

VOCs廢氣治理技術(shù)出現(xiàn)了新的突破，即利用生物分子對廢氣進行高效的治理，實現(xiàn)企業(yè)廢氣的回收再利用。該技術(shù)主要發(fā)揮了生物學科的特長，在生物分子與揮發(fā)性氣體結(jié)合之后，廢氣中的有害氣體會被逐漸轉(zhuǎn)化，使得廢氣中的有害氣體含量下降。由于生物分子治理方案的成本較低、治理操控工藝簡單，且在VOCs廢氣治理過程中不會生成新的污染物，因此在未來VOCs廢氣治理工作中，該技術(shù)方案可以得到很好的推廣，實現(xiàn)大規(guī)模廢氣的集中處理，提高VOCs廢氣的處理安全性與可靠性[3]。

（二）隔離提取治理方案

VOCs廢氣是一種混合氣體，其中有害氣體、惰性氣體、易燃氣體都含有一定比例，若是可以對廢氣中不同類型的氣體進行很好的隔離，并對隔離后的特殊氣體進行一定的提取轉(zhuǎn)化，不僅有效的治理了VOCs廢氣，并且合理的利用了廢氣當中的可回收氣體。因為隔離提取處理方案的前期投資較大，該治理方案主要應(yīng)用于超大型工廠，如火電廠、冶煉廠、石化廠、化工廠等。通過對工廠產(chǎn)生的VOCs廢氣進行集中的收集，然后采取隔離提取技術(shù)方案，對廢氣中的氣體進行高效的處理，保障工廠生產(chǎn)排出的煙氣符合國家排放的管理標準。隨著我國對中小型工廠的關(guān)停，VOCs廢氣產(chǎn)生量得到了很好的控制。同時為了確保超大型工廠生產(chǎn)排出的VOCs廢氣可以得到有效治理，在超大型工程項目規(guī)劃時就需要合理的融入隔離提取治理方案，確保后期煙氣可以得到有效的治理。

（三）光催化治理方案

光催化VOCs廢氣治理技術(shù)是目前較為先進的技術(shù)種類之一，在該技術(shù)方案應(yīng)用時，主要利用光照對催化劑進行一定的處理，從而使得催化劑可以在廢氣處理中發(fā)揮出最大的效用，提高VOCs廢氣治理的工作質(zhì)量[4]。

在廢氣處理催化劑選擇時，需要確保催化劑的安全性能，在催化過程中與催化之后都不會產(chǎn)生相應(yīng)的污染物。目前主要采取的催化劑是半導(dǎo)體材料，由于該種催化劑材料的生產(chǎn)成本較低、安全性較高，因此半導(dǎo)體催化材料在該廢氣治理工作中得到了廣泛應(yīng)用。

（四）新型藥劑捕集治理方案

目前新興一種日本的C-TK新型除臭藥劑，是利用特種改性藥劑將廢氣中的VOC分子捕集下來，轉(zhuǎn)移到廢水中進行處理，具有投資低，運行方便簡單，處理效率高，無毒無害，自身易生化降解等優(yōu)點。

三、結(jié)束語

綜上所述，在我國VOCs廢氣治理工作中遇到了一些困難，目前采取的水溶解治理、燃燒治理、冷凝固治理方案等，都存在一定的技術(shù)不足，無法滿足大規(guī)模集中性的廢氣處理。在今后VOCs廢氣治理技術(shù)發(fā)展中，需要根據(jù)我國國情進行針對性的研究創(chuàng)新，不斷改良廢氣治理技術(shù)，提高VOCs廢氣治理工作的質(zhì)量與效率。