城市环境有机废气的危害与治理技术

城市环境有机废气的危害与治理技术

胡少花

东莞市启泰环保科技有限公司

摘要：在经济发展带动下，近年来化工企业不断增加，化工企业在生产经营过程中由于企业排放机制不健全，再加之环保企业的监管不利等原因，化工企业的大量工业废气都未经处理排入空气中，严重污染了大气的质量，全球气候变暖与大气的污染有着直接的关系。大气质量的下降，直接危及人们的健康，同时也给经济带来了较严重的影响，所以加大对有机废气的处理力度，提高有机废气的处理技术将具有极其重要的意义，在对有机废气的处理上已经形成了较为科学的控制技术，并取得较好的成效。

关键词：有机废气；治理技术；发展趋势

引言

随着我国化工制造企业水平的不断提升，化工企业生产过程中所排放的废弃物尤其多，加之当前对化工企业生产经营的排放控制机制不够健全，而且针对环保企业的监管不力，使得大量化工企业所排放的工业有机废气没有经过处理排入到空气当中，严重污染了大气质量，对全球气候及局部环境造成了严重影响。进而直接危及当地人们的健康，同时也给当地经济的可持续发展造成了严重影响。因此，增加对有机废气的处理力度，加大对有机废气的处理技术应用有极为现实的意义。本文针对当前有机废气的处理技术进行了较为详细和系统的分析，为提高有机废气的处理质量提供参考。

一、有机废气处理技术概述

随着行业实践的发展和研究的进展，当前无论是国内还是国外，对下列几种有机废气处理技术应用较为广泛：

1.1活性炭法

活性炭材料具有比较好的吸附功能，能够通过自身的吸附作用去除对象中的有害成分。结合活性炭的这个功能，可以将其应用于有机废气处理之中。结合吸附品的具体吸附原理，可将其进一步细分为基于物理原理的吸附与基于化学原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水键来清除有机污染，主要适用于水体污染，因此对于有机废气，通常使用的是物理吸附。通常较为常用的材料包括活性炭、沸石等，此类材料的结构通常为孔状，因此其吸附表面积非常大。不少实践已经证明，在吸附体的内部结构上，纤维状的吸附效果最佳，因此在对有机废气进行处理时应以纤维状材料为首选。

1.2吸收法

这种方法是以液体的吸收剂与有机废气充分接触，实现废气中有害成分的有效吸收。吸收剂的作用是可逆的，在去除其中的有害组分之后，还能够继续使用。通常这种方法是以水喷淋的方式实现吸收剂和有害废气的充分接触，其原理是化学中的相似相溶。例如，通过水的作用来吸收丙酮、甲醇、醚等有害物质，通过活性基团来吸收水溶性尚差的“三苯”物质等。

1.3催化氧化法

有机废气中，有一些挥发性有机化合物是有毒有害的，回收成本较高，因此一般对其进行氧化处理。氧化处理的方法是：将氧气和挥发性有机化合物进行化学反应，反应完毕后的生成物是二氧化碳与水，这个过程类似于燃烧的过程，因为有机废气中的挥发性有机化合物浓度往往并不高，因此在氧化反应的过程中不会有火焰产生。氧化的具体过程分为两种情况，一是以持续加热的方式使含挥发性有机化合物的有机废气逐步升温，并渐渐到达能够发生氧化反应的条件；另外一种方法是在有机废气之中假如催化剂，一般来说以铂、镍等金属充当催化剂。在催化剂的作用之下，有机废气里所含有的挥发性有机化合物逐渐与氧气发生反应。

1.4生物法

这种处理方法首先以一定的介质培养微生物，并使之处于适合微生物生长的温湿度环境，有机废气中的碳氮等元素能够在微生物的作用之下逐步发生分解，并最终转化为无害的二氧化碳、水、无机盐等。随着环保的呼声日益迫切，这种方法正在得到大力的推广。

二、有机废气的危害

有机废气对人体的危害是多方面的，不同行业有机物废气的毒性也是各不相同的，其中工业废气中十种常见的有机废气对人体的危害主要表现为：苯类有机物多损害人的中枢神经，造成神经系统障碍，当苯蒸汽浓度过高时，可以引起致死性的急性中毒；多环芳烃有机物有强烈的致癌性；苯酸类有机物能使细胞蛋白质发生变形或凝固，致使全身中毒；发生氰类有机物中毒时，可引起呼吸困难，严重窒息、意识丧失甚至死亡；有机物硝基苯影响神经系统、血相和肝、脾器官功能，皮肤大面积吸收可以致人死亡；芳香胺类可致癌，二苯胺、联苯胺等进入人体可以造成缺氧症；有机氮化合物可以致癌；有机磷化合物降低血液中胆碱酯酶的活性，使神经系统发生功能障碍；有机硫化合物中，低浓度硫醇可引起不适，高浓度则将致人死亡；含氧有机化合物中，吸入高浓度环氧乙烷可致人死亡；丙烯醛对粘膜有强烈的刺激；戊醇可引起头痛、腹泻和呕吐等。

三、有机废气治理技术现状

3.1活性炭吸附的限制。使用活性炭吸附污染物是通过将气相的污染物吸附到活性炭中，从根本上没有解决污染的问题。当污染物中只有一种有机气体时，活性炭的吸附效果较为明显，但当多种有机气体混合在一起，同时存在污染物中时，活性炭的吸附作用便会大幅降低。活性炭吸收污染物一定程度后达到饱和，处理活性炭的方式主要有两种，一是再生，二是废气。再生主要是指提取用过的活性炭中的有效部分，重复使用，但是使用过的活性炭有效部分较少，大部分被损坏，而且在不断再生的过程中它的吸附作用逐渐下降，再次使用产生的尾气会造成二次污染。废弃主要是指把吸附过后的活性炭以填埋或烧掉的方式处理掉，这种方式会造成资源的直接浪费，不利于环境友好型的社会发展。

3.2生物法的限制。微生物在高分子材料中进行降解时，如对苯类物质和PAEs进行降解，速度会非常慢，原因是微生物的酶靠近化合物的分子内部是非常困难的，有机物中的复合物分子和聚合物对这种降解作用具有抵抗作用。这些客观条件在很大程度上限制了生物处理法的应用。

3.3吸收液吸收效率低。液相吸收法是一种物理或化学转变，把污染物从气相转变到液相，大风量低浓度的有机废气或高浓度有机废气通过气态污染物液相喷淋吸收针的治理效果比较好，但针对低风量低浓度有机废气的治理仍存在一定缺陷。

四、有机废气治理技术发展趋势分析

在上述分析过程中，对有机废气几类传统处理技术有了初步的了解。为此，加大有机废气处理技术研发工作非常关键。下面针对有机废气处理技术未来发展前景进行论述。

4.1生物处理技术

针对有机废气采取的生物技术，指的是基于特定状态下，以有机废气的有机成分为依据，把有机物有效地分解成为水以及二氧化碳，同时遵循“有机氨→氨气→硝酸”、“硫化物→硫化氢→硫酸”的两大转化过程。通过生物技术装置，有机废弃物的处理效率超过90%，恶臭物处理效率则更高。和传统处理技术相比，此项技术在设备上显得比较简单，并且很少发生再次污染的情况，所以生物处理技术具备很好的未来发展前景。

4.2放电等离子体技术

在新的有机废气处理技术中，利用高压放电技术进行废气处理，是具有良好发展前景的技术。高压放电技术可以产生大量的高能电子和活性离子，构成平衡等离子体，这样就会使得C-C和C-H等化学键发生断裂，进而实现与废气中F，H和CI等原子的置换，得到大量无害的二氧化碳和水。另外，在等离子体中引入金属氧化物，可以形成一个催化体系，使得副产物的产量极大的降低，这时可以增强对污染物的剔除率。与传统的处理技术相比，高压放电技术操作更加简便.而且具有很好的节能效果，适用于对低浓度有机废气的处理。

4.3PSA技术及光催化氧化技术

PSA技术在有机废气处理过程中其应用得到了初步的肯定。此项技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据，同时结合周期压力的改变，进而使有机废气被净化和分离。PSA技术具备的优势包括成本低廉、能耗小以及具备较高的自动化能力。在有机废气的分离及其回收过程中，合理地采纳此项技术前景良好，值得考虑。此外，光照状态下部分半导体材料可能有自由基活性的物质存在，利用光催化氧化技术，在常温常压条件下，能够使有机废气发生无毒反应，此过程是不会受到溶剂分子的影响的，其主要优势是反应速度快以及易于回收，因此光催化氧

化技术在部分有机废气处理上也值得考虑应用。

4.4综合处理技术

综合处理技术就是对多种有机废气处理进行综合运用，使每种处理技术的优点都可以获得最大程度的发挥，从而达到更好的废气处理效果。如今，在工业废气处理中应用的处理技术主要有如吸附催化技术、吸收一解吸一变压一吸附组合工艺等等。通过吸附催化技术可以对废气中的有害物质进行吸附，并且降低有机废气中污染物的浓度；利用复合吸收技术可以增强对废气中甲苯、乙酸丁醋的吸收效率，使得废气中的污染物含量达到国家标准的要求。

结束语

对于有机废气的净化处理，无论是广泛采用的传统处理方法，还是新开发的处理技术，都要考虑到应用的实效性。目前，除了推广传统工艺外，应重点开发新技术，以达到提高去除效率，降低运行费用，减少二次污染的目的。随着有机产品的大量使用，有机物污染已引起世界各国的高度重视，控制该类污染已成为各国的一项义不容辞的任务。我国是一个发展中国家，面临环境保护和经济发展的双重任务。为使经济、环境、社会协调发展，开发经济有效的有机物净化处理技术已成为我国解决有机物污染的重要课题。

参考文献

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[2]陈志航.复合吸收技术净化复杂工业有机废气.环境科学.2016.

[3]张正怡.浅谈化工行业有机废气处理技术.科技信息.2014.