谈工业有机废气污染治理技术

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【摘要】近些年来全世界范围内都有着较为严重的大气污染，而工业废气污染则是较为重要的原因之一，为了能够有效削弱工业有机废气污染对于大气环境的负面影响，本文简略阐述了当前我国工业有机废气污染的主要类型，并提出几点针对工业废气污染的治理技术，旨在切实提高污染治理水平，最终达到环境保护的目的。

【关键词】工业；有机废气；污染治理

引言

工业在我国的经济领域中有至关重要的作用，然而我国在最初发展工业的过程中，在发展模式方面存在较为传统的特点，过分依赖资源与能源。随着社会经济的快速发展，工业企业规模在不断扩大，部分工业企业在生产过程中为了利益的最大化，向环境空气中排放大量废气，对空气环境质量产生严重的影响，造成比较严重的污染问题。基于此，我国在治理空气污染的过程中务必要加强对于工业有机废气的重视。

1工业有机废气的来源及主要类型

工业有机废气是指以有机化合物（VOCs）为主的挥发性气体，主要包括各种烃类、醇类、醛类和酮类等。这些废气的来源十分广泛，其中包括化学行业石化、有机合成反应设备排气，印刷行业印墨中有机溶剂，机械行业机械喷漆，金属制品产生的气味，汽车行业汽车的喷漆、干燥炉铸件生产设备排气，五金、家私厂喷涂设备排气等。其特点是不溶于水、易燃易爆、波动性大、污染面广并伴有一定毒性。挥发性有机气体作为一种有机化合物污染物，有极强的危害性。若是空气中存在较高含量的碳氢有机气体污染物，便会在一定条件温度以及光照条件下产生化学反应，进而生成光化学烟雾，造成二次污染；一些有机污染物进入平流层后，在紫外线的照射下与臭氧发生光化学反应，造成臭氧层空洞；一些具有恶臭污染和有害气体的两重性；还有一些有机物会引起温室效应。该类气体污染严重威胁人们生存环境的空气质量，对于人们的身体健康有不利影响。VOCs有机废气的情况特别复杂，各行各业均有其特殊性，就废气成分来说，有含尘的、含水的、含油雾的、含漆雾等，并且多数情况下都是多种气体的混合物，而且就排放方式也各不相同（分散、集中、连续性、稳定性等）；废气的参数差别也很大，所以就决定了采用的处理工艺也不一样。

2工业有机废气污染治理技术的应用

2.1技术应用

2.1.1催化燃烧法在治理工业有机废气污染的过程中，催化燃烧法是较为常见的方法之一，催化燃烧设备系统如图1所示。在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到治理的目的。催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200～400℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化，产生二氧化碳和水。催化燃烧反应的关键是选择合适的催化剂。对催化剂的要求是：活性高，特别要低温活性好，以便在尽可能低的温度下开始反应。燃烧反应是放热反应，释放出大量的热，使催化剂的表面达到500～1000℃的高温，而催化剂容易因熔融而降低活性，所以要求催化剂能耐高温。一般来说，在燃烧的时候，有机废气会同氧气产生氧化还原反应，然后将原本的污染物的污染程度降低。例如：当二氧化硫和氧气之间产生燃烧反应的时候，便会使得原本污染程度较大的二氧化硫转化成为三氧化硫，再使用吸收塔对三氧化硫进行吸收，进而形成硫酸，这便能够高效实现工业废气污染程度的降低。然而工业有机废气本身有比较复杂的成分，在实际采用催化燃烧法进行处理的过程中，催化剂应有的效果无法得到完全发挥，致使各种问题不断出现。再者，催化燃烧法的应用对于燃烧设备有较高要求，其应当具备抗干扰以及耐高温等特点，因此，还需要投入大量的成本展开对于设备的维护保养工作[1]。

2.1.2光解及催化氧化法UV光解催化氧化运用特别制作的高能高臭氧UV紫外线光线直射废气，使有机化学或无机物高分子恶臭味化学物质分子链，在高能紫外线光线直射下，与臭氧开展反应转化成低分子化学物质，如CO2、H2O等。光解及催化氧化法在工业有机废气污染治理中的应用需要使用特定催化剂，并满足相应的光照条件，使OH－离子从空气中分离出来，进而达到分解和净化工业废气中有毒物质的目的。主要有两种方式能够实现对于工业废气的光分解：①对工业废气直接进行光照作用，但要注意的是必须使用具有特定波长的光才可以真正做到将污染物光解，充分体现出其净化的作用；②在光照条件下，配合催化剂所产生的催化反应来达到分解和净化工业废气中有害物质的目的。

2.1.3吸附技术吸附技术主要是采用多孔固体吸附剂来实现对于工业有机废气的处理，工业废气中所存在的各种有害物质会在化学键和分子引力的作用下被吸附剂所吸附，进而达到废气治理的效果。一般来说，吸附技术的应用为物理吸附，该过程体现出强烈的可能性，当工业废气中所存在的有害物质呈现出饱和状态之后展开对于吸附剂的脱附，然后再进行更换以及循环使用。与此同时，吸附面积大能够切实提高其吸附质量，但在该过程中还面临着诸多不利因素的制约，包括废气浓度、性质、类型以及吸附剂性质等。有机废气回收多使用碳基吸附剂，它们包括颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性炭纤维毡等，有时候也使用沸石分子筛或硅胶作吸附剂。环式固定床多使用活性炭纤维毡，在处理大风量低浓度废气时，使用蜂窝活性炭居多；而利用移动床和流化床时，需要选择特别耐磨的颗粒活性炭。这里还需要一提的是，在回收混合溶剂（如汽油、涂布行业的VOCs）时，当废气中所含成分的分子动力学直径范围较宽时，应采用以中孔为主的活性炭。在采用转轮进行浓缩回收时，多采用沸石分子筛作吸附剂。

2.1.4微生物降解法除了上述治理方法以外，微生物降解法也是较为有效的工业有机废气处理技术，然而从目前来看，微生物降解法大多会在应用于污水处理的过程中，很少出现在有机废气分解领域。工作人员在实际应用微生物降解法的过程中需要为微生物营造良好的环境，这样一来便能够实现微生物的快速繁殖与生长。在工业有机废气领域中采用微生物降解法，需要综合考虑各方面影响因素，包括环境温度、含氧量以及湿度等，技术人员在进行废气过滤填料的时候，需要优化开展对于固定载体介质的选择，此举有助于促进微生物更好地生长。除此以外，在正式开展填料工作的过程中应当重视其面积问题，以使其可以容纳一定量的微生物，并切实提升结构本身的均匀性，保障填料过程中的营养搭配以及保养工作得以顺利进行。

2.2管理措施

2.2.1有组织有机废气的管理除了采用适当的处理技术以外，在治理工业有机废气污染的时候，还应采取相应的管理措施，在进行有组织有机废气管理的过程中，应当在原有的基础上尽可能减少废气污染物的产排量。主要可从以下三方面入手[2]：（1）工作人员需要严格遵循“应收尽收、分质收集”的原则开展对于废气的收集工作，从实际的气体浓度、产生量、流量、性质以及风速等多方面因素出发，在此基础上完成对于废气收集系统的设计，进而确保其能够具有良好的收集效果。工作人员还应充分考虑企业自身的各方面实际情况，并在明确废气具体类型的基础上展开分类收集以及分质处理工作，包括采用冷凝法、吸附法以及溶剂对有机废气进行吸收。（2）工作人员在对有机废气处理设备进行选择的时候应当尽量保障其具备及其系统，并有现代化的特点，当运用集气罩完成对于污染气体的收集之后应当通过管道将其输送至相应装置处进行净化处理，唯有确定经过处理之后的气体并符合相关标准之后才能够正式进行排放。（3）工作人员务必要科学进行处理工艺的选择，确保其经济与可行性，进而实现对于废气中物质的循环再利用。例如：灵活运用活性炭以及碳纤维能够有效吸附废气中存在的有用物质，进而达到循环利用的目的。而运用溶剂还可以使废物资源化，运用吸附耦合催化燃烧的技术可以实现原位再生。

2.2.2无组织有机废气的管理工作人员在进行无组织有机废气管理的过程中需要结合实际情况，增加相应的废气收集设备，使原本无组织的排放变成有组织的排放。与此同时，工作人员还应适当加大对于无组织有机废气的管理力度，定期检查以及维护管线、阀门、泵等设备，且保障设备使用的严密性以及稳定性，有效规避无组织排放现象的出现。除此以外，工作人员应当实现对于工业有机废气的全过程分类收集，并充分运用系统的收集工艺以及技术提高收集工作的质量与效率，最终实现工业废气的有组织达标排放[3]。

3结论

综上所述，优化采用科学的工业有机废气污染治理技术能够有效缓解当下我国普遍存在的工业有机废气污染问题，对于我国工业的可持续发展以及大气环境水平的提高有促进作用。因此，相关工作人员需要对科学系统的工业有机废气污染治理展开深入研究，并在实践过程中对各项治理技术进行优化与更新，进而解决空气污染问题，促进我国经济以及生态共同的可持续发展。

参考文献

[1]王薇.工业有机废气污染治理技术研究[J].商品与质量，2020（16）：109.

[2]单西海.工业有机废气污染治理技术及其进展探讨[J].百科论坛电子杂志，2019（16）：212-213.

[3]陈琛，刘红阳.活性炭吸附工艺在工业有机废气治理中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（12）：51-52.

作者：冼少婷 单位：广东中衡环境科技有限公司