大气环境中挥发性有机废气治理技术发展研究
摘要：本文介绍了挥发性有机废气自身的特点，指明了其危害所在，并针对挥发性有机废气治理技术展开了深入分析，文章具有一定的参考价值。
关键词：挥发性有机废气；治理技术；危害
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0044-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.025
Abstract： This paper introduces the characteristics of volatile organic waste gas itself， points out its harmfulness， and carries out an in-depth analysis on the technology of volatile organic waste gas treatment. The article has certain reference value.
Keywords： Volatile organic waste gas； Treatment technology； Hazard
揮发性有机物即Volatile Organic Compounds（简称：VOCs），是对一大类有机物的统称。这种物质若是存在于空气中，将会给人类造成较大的危害。因此，有必要就其治理技术展开研究。图1给出了目前VOCs治理技术的综合进展。
1 挥发性有机废气及其危害
1.1 关于挥发性有机废气
通常情况下，挥发性有机物的沸点相对偏低（常位于50—260℃），在室温环境中，其饱和蒸气压通常处于71 Pa以内。VOCs具有较多的种类，大气中可以形成挥发性有机废气的类型各不相同，其成分组成也十分复杂。一般来说，烃类、酮类、酯类、醇类、酚类、胺类以及腈（氰） 类等都是大气中常见的 VOCs 污染物。需要注意的是：苯、甲苯、二甲苯（属于三苯类的物质）以及卤代烃类在工业中不仅存在量最大，而且其自身也属于高毒性的物质[1]。
1.2 VOCs危害
VOCs 的存在将会给大气、环境以及人类造成极大的危害，这些危害主要体现在以下四方面：
（1）大部分的VOCs存在一定的毒性，因此，其很可能使人畜陷入昏迷状态，严重时还会导致死亡。
（2）一部分的VOCs带有恶臭味，会破坏大气环境。
（3）一部分的VOCs具有致癌的作用，极有可能引起人类癌症的出现。例如：甲醛、氯乙烯以及多环芳烃等都容易使得人体患有癌细胞。
（4）大气中存在的大部分VOCs具有易燃易爆的特征，这不仅使得生产企业不得不面临严重的安全隐患，而且这些物质在阳光的照射作用下就会产生化学反应并生成光化学烟雾，这样就会形成二次污染产物，给人类的身体健康带来极大的危害。
2 分析挥发性有机废气的治理技术
2.1 吸收法
吸收法属于VOCs回收方法的一种。这种方法主要是把具有低挥发性或者不挥发特性的液体作为吸收剂，然后充分利用其吸收功能，并通过吸收装置对废气进行吸收。吸收法巧妙地利用了各种组分溶解度以及化学反应存在的差异性，让废气 VOCs 中存在的有害组分被最大程度地吸附。
2.2 燃烧法
燃烧法属于VOCs分解方法的一种。这种方法充分利用了有机气相污染物易燃烧的特性。经过燃烧，废气变成为无机小分子，通过直接燃烧或是催化燃烧的方式，便可以有效去除废气中的污染物。其中，直接燃烧法的去除效率已经超过了95%。
2.3 吸附法
吸附法的原理在于：充分利用吸附剂（固体介质）的微孔结构使吸附质（目标物质）被吸附于表面处，从而让目标物质与主体分离开来。
图2给出了吸附法具体的工艺流程。首先，有机废气通过风机流入到吸附塔1中进行吸附操作。在吸附塔1吸附饱和以后，气体就会被切换到吸附塔2中进行吸附操作，此时吸附塔1则会进行脱附以及再生等操作。这样通过不断的交替操作，便可以对有机废气进行连续处理[2]。
一般情况下采用的吸附剂包括：沸石分子筛以及活性炭等。就沸石分子筛而言，其具备的微孔结构相对均匀，选择性吸附作用也相对突出。就活性炭而言，尽管其不可进行选择性吸附，但其表面积相对偏大，吸附容量也相对偏高，因此，其已经成为了最常用的VOCs吸附剂。相对于其它挥发性有机废气治理方法而言，吸附法的优点在于：能源消耗少、工艺较为成熟、去除效率高以及推广难度小。当然，这种方法也存在一定的缺陷，例如：所需处理设备较为庞大，处理流程相对复杂。另外，如果有机废气存在一定的胶粒物质或者是其它杂质则吸附剂十分容易失效。
2.4 冷凝法
就某些具有一定浓度的有机蒸气的废气而言，如果对其进行降温处理，保证废气所含有的有机物蒸气的浓度维持在原有值的同时，使其应当对应的饱和蒸气压值小于该废气的组分分压值，便可以让相应的组分凝结形成液体，从而减少该废气中相应组分的分压值，让气体分离的目标得以达成。通常情况下，有机废气经过冷凝形成液体，常采用的方法包括：冷却法、压缩法以及两者联合使用的方法。而针对高浓度的有机废气大都需要采用冷凝法对废气进行预处理或者是回收。特别是需要对有机物进行回收的时候，一般要求废气具有较高的浓度和较少的组分[3]。
3 未来展望与结论
因为VOCs性质不尽相同，种类相对繁多，危害程度较大，因此必须全面考虑VOCs的特性以及挥发性有机废气处理技术的针对性，选择科学、合理的方法实现对有机废气的高效治理，在技术上、经济上以及效益上尽可能达到最理想的效果[4]。
参考文献
[1]杨飞，杨卫红.探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].资源节约与环保，2014，（4）：125.
[2]于东盛，任高翔.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（18）：110-111.
[3]杨飞，杨卫红.探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].资源节约与环保，2014，（04）：45.
[4]黄建洪，宁平，许振成，周新云，周瑜，彭福全.挥发性有机废气治理技术进展[J].环境科学导刊，2011，（05）：77-78.
收稿日期：2018-01-06
作者简介：庄职源（1986-），男，大专，初级职称，研究方向为工业废气治理。
关键词：挥发性有机废气；治理技术；危害
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0044-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.025
Abstract： This paper introduces the characteristics of volatile organic waste gas itself， points out its harmfulness， and carries out an in-depth analysis on the technology of volatile organic waste gas treatment. The article has certain reference value.
Keywords： Volatile organic waste gas； Treatment technology； Hazard
揮发性有机物即Volatile Organic Compounds（简称：VOCs），是对一大类有机物的统称。这种物质若是存在于空气中，将会给人类造成较大的危害。因此，有必要就其治理技术展开研究。图1给出了目前VOCs治理技术的综合进展。
1 挥发性有机废气及其危害
1.1 关于挥发性有机废气
通常情况下，挥发性有机物的沸点相对偏低（常位于50—260℃），在室温环境中，其饱和蒸气压通常处于71 Pa以内。VOCs具有较多的种类，大气中可以形成挥发性有机废气的类型各不相同，其成分组成也十分复杂。一般来说，烃类、酮类、酯类、醇类、酚类、胺类以及腈（氰） 类等都是大气中常见的 VOCs 污染物。需要注意的是：苯、甲苯、二甲苯（属于三苯类的物质）以及卤代烃类在工业中不仅存在量最大，而且其自身也属于高毒性的物质[1]。
1.2 VOCs危害
VOCs 的存在将会给大气、环境以及人类造成极大的危害，这些危害主要体现在以下四方面：
（1）大部分的VOCs存在一定的毒性，因此，其很可能使人畜陷入昏迷状态，严重时还会导致死亡。
（2）一部分的VOCs带有恶臭味，会破坏大气环境。
（3）一部分的VOCs具有致癌的作用，极有可能引起人类癌症的出现。例如：甲醛、氯乙烯以及多环芳烃等都容易使得人体患有癌细胞。
（4）大气中存在的大部分VOCs具有易燃易爆的特征，这不仅使得生产企业不得不面临严重的安全隐患，而且这些物质在阳光的照射作用下就会产生化学反应并生成光化学烟雾，这样就会形成二次污染产物，给人类的身体健康带来极大的危害。
2 分析挥发性有机废气的治理技术
2.1 吸收法
吸收法属于VOCs回收方法的一种。这种方法主要是把具有低挥发性或者不挥发特性的液体作为吸收剂，然后充分利用其吸收功能，并通过吸收装置对废气进行吸收。吸收法巧妙地利用了各种组分溶解度以及化学反应存在的差异性，让废气 VOCs 中存在的有害组分被最大程度地吸附。
2.2 燃烧法
燃烧法属于VOCs分解方法的一种。这种方法充分利用了有机气相污染物易燃烧的特性。经过燃烧，废气变成为无机小分子，通过直接燃烧或是催化燃烧的方式，便可以有效去除废气中的污染物。其中，直接燃烧法的去除效率已经超过了95%。
2.3 吸附法
吸附法的原理在于：充分利用吸附剂（固体介质）的微孔结构使吸附质（目标物质）被吸附于表面处，从而让目标物质与主体分离开来。
图2给出了吸附法具体的工艺流程。首先，有机废气通过风机流入到吸附塔1中进行吸附操作。在吸附塔1吸附饱和以后，气体就会被切换到吸附塔2中进行吸附操作，此时吸附塔1则会进行脱附以及再生等操作。这样通过不断的交替操作，便可以对有机废气进行连续处理[2]。
一般情况下采用的吸附剂包括：沸石分子筛以及活性炭等。就沸石分子筛而言，其具备的微孔结构相对均匀，选择性吸附作用也相对突出。就活性炭而言，尽管其不可进行选择性吸附，但其表面积相对偏大，吸附容量也相对偏高，因此，其已经成为了最常用的VOCs吸附剂。相对于其它挥发性有机废气治理方法而言，吸附法的优点在于：能源消耗少、工艺较为成熟、去除效率高以及推广难度小。当然，这种方法也存在一定的缺陷，例如：所需处理设备较为庞大，处理流程相对复杂。另外，如果有机废气存在一定的胶粒物质或者是其它杂质则吸附剂十分容易失效。
2.4 冷凝法
就某些具有一定浓度的有机蒸气的废气而言，如果对其进行降温处理，保证废气所含有的有机物蒸气的浓度维持在原有值的同时，使其应当对应的饱和蒸气压值小于该废气的组分分压值，便可以让相应的组分凝结形成液体，从而减少该废气中相应组分的分压值，让气体分离的目标得以达成。通常情况下，有机废气经过冷凝形成液体，常采用的方法包括：冷却法、压缩法以及两者联合使用的方法。而针对高浓度的有机废气大都需要采用冷凝法对废气进行预处理或者是回收。特别是需要对有机物进行回收的时候，一般要求废气具有较高的浓度和较少的组分[3]。
3 未来展望与结论
因为VOCs性质不尽相同，种类相对繁多，危害程度较大，因此必须全面考虑VOCs的特性以及挥发性有机废气处理技术的针对性，选择科学、合理的方法实现对有机废气的高效治理，在技术上、经济上以及效益上尽可能达到最理想的效果[4]。
参考文献
[1]杨飞，杨卫红.探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].资源节约与环保，2014，（4）：125.
[2]于东盛，任高翔.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（18）：110-111.
[3]杨飞，杨卫红.探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].资源节约与环保，2014，（04）：45.
[4]黄建洪，宁平，许振成，周新云，周瑜，彭福全.挥发性有机废气治理技术进展[J].环境科学导刊，2011，（05）：77-78.
收稿日期：2018-01-06
作者简介：庄职源（1986-），男，大专，初级职称，研究方向为工业废气治理。
