大气环境中挥发性有机废气的治理方法分析

引言

挥发性有机废气（VOCs）在常温常压环境下很容易变成气体，是一种可以挥发到空气中的有机化学物质。VOCs 的种类较多，如烃类、醇类、醛类、酮 类、酯类等。若任由这些物质排放到空气之中，会加剧空气污染，影响人的身心健康。因此，需高度重视对 VOCs 的治理，采取有效的治理方法，改善大气环境质量，保证人民群众身心健康。

一、大气环境中挥发性有机废气来源

1、工业生产

在工业生产中，VOCs 是常见物质，常作为原料、溶剂和中间产物，涉及行业有化工、石油、医药等。在实际生产中，VOCs 经常出现泄漏、挥发和不完全燃烧等情况，导致大量的 VOCs 进入空气之中，造成大气污染。尤其在石油化工行业中，开展炼油、存储和运输等工作时，存在于原油石油制品中的有机物质很容易挥发，从而形成 VOCs。同时，在使用涂料和油漆等工业溶剂时，也会造成大量的有机溶剂挥发，从而对空气质量造成严重影响，部分物质还会通过大气进行扩散，影响更为广泛。

2、交通运输

在汽车运行期间，汽车和柴油中的烃类物质不能完全燃烧，由此产生大量的 VOCs。在燃料存储与使用过程中，燃料很容易挥发，进入空气之中，造成VOCs 污染。

3、农业活动

在农业生产中，人们对化肥和农药日益依赖，大量使用，这些产品中的有机成分会进入大气环境之中，形成 VOCs。同时，若不能对农业废弃物进行有效处理，也会产生大量的 VOCs，如，秸秆燃烧释放的VOCs 会对大气环境造成严重影响。

4、日常活动

在家用清洁剂、化妆品、空气清新剂中通常包含有机溶剂，这些溶剂会迅速挥发，形成 VOCs 。在日常烹饪中，容易形成高温油烟环境，由此产生许多挥发性有机物；室内装修中，油气和涂料也会释放VOCs。虽然这些 VOCs 每一次的释放量比较小，但频率高，影响范围广泛，同样不容忽视。

二、大气环境中挥发性有机废气的治理方法

1、活性炭吸附

活性炭的化学稳定性良好，且比较耐热，对环境的适应能力较强。采用活性炭吸附时，原理是物理吸附。活性炭的孔隙结构很发达，比表面积大，利用活性炭吸附 VOCs 废气时，可将分子吸附在表面、孔隙之中。常见装置形式有固定床和流化床。随着使用时间增加，活性炭面临吸附饱和的状态，其吸附能力进一步下降，此时，需要采用脱附再生的方式，或更换吸附剂。进行活性炭再生时，可采用加热方式，也可使用蒸汽吹扫的方式，将 VOCs 置换成蒸汽，还可采用真空抽除的方式，将 VOCs 从活性炭中释放。在这一过程中，需考虑到大量的能源消耗，同时，VOCs 得到释放后，可能会对环境造成二次污染。

2、化学吸收

使用化学吸收法时，通常采用富有化学活性的吸收液，实现对污染物的去除。化学吸收法的原理是推动VOCs 与吸收液发生化学反应，形成无害、容易处理的副产物，达到废气净化的目的。这一方法可将污染物进行转化，有很强的适用性，同时，可以有效弥补物理吸收的不足。此外，采用这一方法，要考虑到复杂的过程，温度、pH 值、反应时间等因素都会对吸收效果造成影响，且运行成本更高，不容易控制。

3、物理吸收

物理吸收法中，常用的吸收剂有有机溶剂、油类，尤其适用于不容易溶于水，但能溶于有机溶剂的 VOCs。物理吸收法操作简单，无需经历复杂的化学反应，吸收剂可以循环使用，运行成本较低，在处理高浓度 VOCs 方面有良好的效果。在实际应用中，常将这一方法与其他方法结合，吸收之前，采用冷凝法将废气内的部分 VOCs 进行冷凝处理；吸收后，使用热处理技术将剩余的VOCs 彻底去除。

4、冷凝法

一是常压冷凝。使用常压冷凝法处理VOCs 时，设置冷却装置后，将 VOCs 废气直接引入内部，在常温或低于常温的条件下，对废气进行冷凝处理，将沸点较高的有机物与气体分离。该方法无需复杂的设备，操作比较简单，成本较低，在涂料和印刷等行业中有广泛的应用空间。然而，在处理加完、乙烯等废气时，效果比较差。

二是低温冷凝。低温冷凝需要借助专业的制冷设备进一步降低废气温度，从而达到分离的效果。该方法可对甲烷和乙烷等挥发性较强的有机气体进行处理，且适合对浓度较高的废气进行高效处理，同时还可减少后续治理装置的使用成本。该方法可有效提高废弃的回收率，且拥有广泛的适用范围。

三是深冷冷凝。深冷冷凝法在各种冷凝手段中是最为极端的一类，需要将废气温度降低到零下几十摄氏度，将所有有机物完全转化成液体，可有效提高冷凝效率。对沸点极低的有机废气进行处理时，可采用这一技术；对使用常规的冷凝手段无效的液体进行处理时，也可采用这一技术。该技术的处理效率很高，适用范围广泛，可以达到可观的经济效益，减少资源浪费。缺点是设备的运行成本比较高，需要配备专业的制冷设备，设置完善的安全措施。

5、热力焚烧法

一是直接焚烧。该方法是将有机废气直接引入到燃烧室之中，在高温环境下，保证废气中的有机物得到彻底氧化，分解生成无害物质。该方法操作比较简单，几乎可对所有类型的有机废气进行处理，且净化效率比较高。但该方法会消耗大量的能源，对低浓度废气进行处理时，运行成本更高。

二是蓄热式焚烧。蓄热式焚烧法主要是基于直接焚烧的基础之上，利用蓄热装置将燃烧的热量进行回收。将废气正式引入到焚烧室之前，要利用蓄热床对其进行预热处理，从而进一步降低所需燃料。该方法适合对中低浓度的废气进行处理，具有较高的燃烧效率。

结束语

综上所述，对挥发性有机废气进行治理时，可以结合实际情况，选择相应的治理方法。同时要加强对源头的控制，搭配使用专业的治理技术，就可以全面减少挥发性有机废气的排放，保证治理效果得到提升，进一步改善大气环境，保障人民群众的生命健康，促进环境、社会、经济实现可持续发展。

参考文献：

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