VOCs有機廢氣處理常用10大工藝及原理圖

摘要：近年來我們的科技和工業快速發展，如何處理工業活動過程中產生的有機廢氣已經被列為我們國的重要課題。多種工業領域的快速發展一方面促進了我們經濟的快速增長，另外一方面，也為我們的環境治理工作帶了嚴峻的挑戰。目前，我國涉及有機廢氣排放的行業眾多，排放總量巨大。據統計，我們VOCs排放相關行業包括石油煉制、石油化工、機械設備制造、化工制藥、印刷和包裝印刷等二十幾個行業，僅2020年有機廢氣排放總量就達到了1140萬噸。

在此背景下，需要我們采取更科學的治理措施，全面提升其在實踐中的處理水平，采用適當的工藝或結合多種工藝對有機廢氣進行處理。本文整理了有機廢氣處理的10種工藝。

1.吸附法

目前，吸附法是一種應用較為廣泛的有機廢氣處理方法。其原理是通過吸附能力較強的物質，比如沸石分子篩及活性炭等，吸附廢氣中的有機污染物，將空氣與有機氣體分開，從而處理好有機廢氣，而吸附劑還能夠進行循環利用。一般情況下，吸附法 主要適用于氣體污染物，特別是濃度中低等、流量大的氣體污染 物，其應用十分廣泛，制造工藝也已經發展成熟。相關科研人員 還發現纖維狀的吸附劑結構，具有最佳的吸附效果。

2. 吸收法

一般情況下，吸收法包括物理和化學吸收法。其中物理吸收法是利用洗滌裝置中的溶劑將廢氣中的有害成分吸收掉，利用溶劑與有機分子的物理性質差異，分離和處理有害氣體。比如，利用水吸收丙酮、甲醇及醚等，并利用活性基因將水溶性差的“三苯”等吸收掉。但是，針對凈化要求高、廢氣量大的有機廢氣， 物理吸收法存在局限性，而化學吸收法是利用溶劑中的化學物質和廢氣進行化學反應，來實現廢氣的處理。相較于物理吸收法，化學吸收法具有更高的吸收效率，但是，化學吸收法通常用于處理無機廢氣。

3. 催化燃燒法

催化燃燒法，其優點很多，比如節約能源、起燃溫度低、不產生二次污染、適用面廣及經濟等。燃燒有機廢氣時，應通過催化劑的助燃，使氣流中的有機廢氣迅速燃燒，可用于處理烴類廢氣和惡臭氣體，具有完全處理的效果。該方法以其可以有效處理 有機廢氣的特點，廣泛應用于處理工業廢氣。

4. 生物氧化法

該方法是有機廢氣經過盛有液體的處理器，因為其在氣液中 不一樣的溶解度，將有機廢氣轉化為液態，然后利用處理器中的 微生物，通過代謝作用分解有機物，并將其轉換為無機物。該方 法具有投資低、設備簡單及無二次污染等特點，而受實用性與經 濟性等的限制，該方法還在起步階段。

5. 低溫等離子體技術

該技術實際作用發揮中對電場有著較強的依賴性，且在高頻 放電狀態下會產生瞬間高能，從而將有機廢氣分子化學鍵打開， 采用分解的方式得到無害或單質的有機廢氣分析，且在等離子體 氧化性強的自由基、正負離子等作用下，實現對有機廢氣分子的 氧化處理。同時，基于低溫等離子體技術的有機廢氣處理，由于 最終可生成二氧化碳、氮氣等無機物質，且實踐應用效果良好， 使得這類技術在有機廢氣處理方面有著良好的應用前景。

6. 變壓吸附技術

該技術基本原理為：利用氣體組分在不同吸附劑上吸附特性的差異，以及吸附量隨壓力不同而變化的特性通過壓力變換實現氣體的分離或提純。同時，變壓吸附由于采用了壓力漲落的循環操作方式，使得強吸附組分在低分壓下脫附，吸附劑得以再生利 用。在此期間，可在加壓下進行吸附，減壓下進行解吸。實踐中 若進行基于變壓吸附技術的有機廢氣處理，則需要在硅膠、氧化 鋁、活性炭、分子篩等吸附劑的配合作用下，對有機廢氣進行高 效處理。除此之外，由于變壓吸附技術在有機廢氣處理應用中具 有一次性投資成本經濟性良好、能耗低、處理效果好等優點，且 能得到純度高的副產品，使得該技術在有機廢氣處理應用中有著 良好的應用價值，能夠為相關企業的生產效益增加提供保障。

7. 納米 TiO2 光催化技術

結合有機廢氣處理作業落實的實際要求，可在納米技術的支持下，對其進行針對性處理。實踐中若能將納米 TiO2 光催化技術應用于有機廢氣處理中，則能夠將其轉化為二氧化碳、水等無機小分子物質，還可以去除氯仿、多氯聯苯、有機磷化合物、多環芳烴等難降解或用其他方法難以去除的有機廢氣，可避免有機廢 氣處理中二次污染問題的發生。同時，由于這類技術應用過程中 具有成本低、操作便捷、化學活性高等優點，從而增加了其在有 機廢氣處理方面的應用優勢。因此，有機廢氣處理過程中應給予 納米 TiO2 光催化技術的選擇與使用更多的關注，確保廢氣處理技 術運用有效性。

8. 膜生物反應器

現階段隨著我國膜生物技術的快速發展及新材料研制水平的日益提升，使得性能可靠的膜生物反應器在有機廢氣處理方面的應用得到了更多的關注。在膜生物反應器應用過程中，可實現對膜技術與傳統微生物廢氣處理技術的融合使用，使得有機廢氣處理中的環保效果得以增強，并保持其良好的降解效果，全面提高 有機廢氣處理工作效率。實踐中若采用膜生物反應器對有機廢氣 進行處理時，則需要根據實際情況，對該方法應用中的成本經濟 性、阻力、水溶性污染物去除效率低等問題進行充分考慮，并加 大該技術的理論研究力度，做好其在有機廢氣處理應用方面的實 踐作用效果評估工作，促使我國在有機廢氣處理方面的技術手段 更加豐富。

9. 膜分離法

所謂膜分離法，其原理主要是由于其他內部具有多個不同的 組成部分，這些部分在進行膜穿透的時候，實際速度有著非常大的差異。究其原因主要是各類氣體在進行膜穿透的時候，往往與 其自身性質、特性以及氣體分壓有著極為重要的聯系。在使用膜 分離法進行氣體凈化的時候，其主要依靠蒸氣和空氣在進行膜滲 透的時候，兩者自身能力有著非常大的差別，從而起到分離的效 果。一般情況下，應用率最高的工藝主要包括膜分離、膜吸收以及蒸汽滲透。膜分離的工藝本身最大的優勢便是前期資金成本的 投入非常低，整體效果非常好，同時分離出來的因子也相對較大。 不僅如此，這種方式還具有非常強的可操作性，控制方式也十分 簡便，從而降低了人為誤操作出現的概率。

10. 微波催化法

所謂微波催化法，其主要是基于早期的填料吸附方式經過一 系列演變得出，從而將原本的解吸方式逐步改為微波解吸的形式， 從而可以大幅度降低能量損耗，同時還能使得原本的解吸時間得 以有效縮短。一般而言，只要吸附的次數超過了 20 此之后，其吸 附能力便會完全恢復。微波接吸技術的基本原理和早期的水處理 方法非常相近，基本上都可以通過“體積加熱”以及“容器加熱” 的形式予以解釋。目前來看，基本上國內外的許多實踐活動都已 經開始應用這種模式，尤其是在對于空氣進行凈化的方面，許多 西方國家現如今已經出現了大量成功案例。然而，由于起步相對較晚的原因，我國當前的研究工作仍然處于初期階段。