當(dāng)前我國(guó)VOCS涉及的污染行業(yè)廣且各行業(yè)排放的VOCS種類繁多、成分復(fù)雜，常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產(chǎn)或使用有機(jī)溶劑的行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生VOCS排放，治理技術(shù)體系復(fù)雜，涉及十多種技術(shù)及組合技術(shù)，當(dāng)前，VOCS廢氣處理技術(shù)主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與凈化技術(shù)、吸附法和氧化處理方法等。

　　一、熱破壞法

　　熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機(jī)氣體，也就是VOC，或利用合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反應(yīng)，最終達(dá)到降低有機(jī)物濃度，使其不再具有危害性的一種處理方法。

　　熱破壞法對(duì)于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好，因此，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。這種方法主要分為兩種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對(duì)有機(jī)廢氣的熱處理效率相對(duì)較高，一般情況下可達(dá)到99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下，加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時(shí)更少，是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的首選技術(shù)。

　　二、吸附法

　　有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣?，F(xiàn)階段，這種有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，能量消耗比較小，但是處理效率卻非常高，而且可以徹底凈化有害有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明，這種處理方法值得推廣應(yīng)用。

　　但是這種方法也存在一定缺陷，它需要的設(shè)備體積比較龐大，而且工藝流程比較復(fù)雜;如果廢氣中有大量雜質(zhì)，則容易導(dǎo)致工作人員中毒。所以，使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)前，采用吸附法處理有機(jī)廢氣，多使用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié)構(gòu)比較好，吸附性比較強(qiáng)。

　　此外，經(jīng)過(guò)氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性能將會(huì)更好，有機(jī)廢氣的處理將會(huì)更加安全和有效。

　　三、生物處理法

　　從處理的基本原理上講，采用生物處理方法處理有機(jī)廢氣，是使用微生物的生理過(guò)程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，比如CO2、H2O和其它簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物等。這是一種無(wú)害的有機(jī)廢氣處理方式。

　　一般情況下，一個(gè)完整的生物處理有機(jī)廢氣過(guò)程包括3個(gè)基本步驟：

　　a)有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物首先與水接觸，在水中可以迅速溶解;

　　b)在液膜中溶解的有機(jī)物，在液態(tài)濃度低的情況下，可以逐步擴(kuò)散到生物膜中，進(jìn)而被附著在生物膜上的微生物吸收;

　　c)被微生物吸收的有機(jī)廢氣，在其自身生理代謝過(guò)程中，將會(huì)被降解，最終轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境沒有損害的化合物質(zhì)。

　　四、變壓吸附分離與凈化技術(shù)

　　變壓吸附分離與凈化技術(shù)是利用氣體組分可吸附在固體材料上的特性，在有機(jī)廢氣與分離凈化裝置中，氣體的壓力會(huì)出現(xiàn)一定的變化，通過(guò)這種壓力變化來(lái)處理有機(jī)廢氣。

　　PSA技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法，通過(guò)物理法來(lái)實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的凈化，使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩，在吸附選擇性和吸附量?jī)煞矫嬗幸欢▋?yōu)勢(shì)。在一定溫度和壓力下，這種沸石分子篩可以吸附有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分，然后把剩余氣體輸送到下個(gè)環(huán)節(jié)中。在吸附有機(jī)廢氣后，通過(guò)一定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化，保持并提高吸附劑的再生能力，進(jìn)而可讓吸附劑再次投入使用，然后重復(fù)上步驟工序，循環(huán)反復(fù)，直到有機(jī)廢氣得到凈化。

　　近年來(lái)，該技術(shù)開始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，對(duì)于氣體分離有良好效果。該技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)有：能源消耗少、成本比較低、工序操作自動(dòng)化及分離凈化后混合物純度比較高、環(huán)境污染小等。使用該技術(shù)對(duì)于回收和處理有一定價(jià)值的氣體效果良好，市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊，成為未來(lái)有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。

　　五、氧化法

　　對(duì)于有毒、有害，而且不需要回收的VOC，熱氧化法是最適合的處理技術(shù)和方法。氧化法的基本原理：VOC與O2發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O。

　　可以看出，該氧化反應(yīng)和化學(xué)上的燃燒過(guò)程相類似，但其由于VOC濃度比較低，在化學(xué)反應(yīng)中不會(huì)產(chǎn)生肉眼可見的火焰。一般情況下，氧化法通過(guò)兩種方法可確保氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行：

　　a)加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度;

　　b)使用催化劑。如果溫度比較低，則氧化反應(yīng)可在催化劑表面進(jìn)行。

　　所以，有機(jī)廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法：

　　a)催化氧化法?，F(xiàn)階段，催化氧化法使用的催化劑有兩種，即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括Pt、Pd等，它們以細(xì)顆粒形式依附在催化劑載體上，而催化劑載體通常是金屬或陶瓷蜂窩，或散裝填料;非貴金屬催化劑主要是由過(guò)渡元素金屬氧化物，比如MnO2，與粘合劑經(jīng)過(guò)一定比例混合，然后制成的催化劑。為有效防止催化劑中毒后喪失催化活性，在處理前必須徹底清除可使催化劑中毒的物質(zhì)，比如Pb、Zn和Hg等。如果有機(jī)廢氣中的催化劑毒物、遮蓋質(zhì)無(wú)法清除，則不可使用這種催化氧化法處理VOC。

　　b)熱氧化法。熱氧化法當(dāng)前分為三種：熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種方法的主要區(qū)別在于熱量回收方式。這三種方法均能催化法結(jié)合，降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。

　　熱力燃燒式熱氧化器，一般情況下是指氣體焚燒爐。這種氣體焚燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。其中，助燃劑，比如天然氣、石油等，是輔助燃料，在燃燒過(guò)程中，焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的熱混合區(qū)可對(duì)VOC廢氣預(yù)熱，預(yù)熱后便可為有機(jī)廢氣的處理提供足夠空間、時(shí)間，最終實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的無(wú)害化處理。

　　在供氧充足條件下，氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度——VOC去除率——主要取決于“三T條件”：反應(yīng)溫度(Temperat)、時(shí)間(Time)、湍流混合情況(Turbulence)。這“三T條件”是相互聯(lián)系的，在一定范圍內(nèi)，一個(gè)條件的改善可使另外兩個(gè)條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點(diǎn)在于：輔助燃料價(jià)格高，導(dǎo)致裝置操作費(fèi)用比較高。

　　間壁式熱氧化器指的是在熱氧化裝置中，加入間壁式熱交換器，進(jìn)而把燃燒室排出氣體的熱量傳送給氧化裝置進(jìn)口處溫度比較低的氣體，預(yù)熱完成后便可促成氧化反應(yīng)?，F(xiàn)階段，間壁式熱交換器的熱回收率最高可達(dá)85%，因此大幅降低了輔助燃料的消耗。一般情況下，間壁式熱交換器有三種形式：管式、殼式和板式。由于熱氧化溫度必須控制在800℃～1000℃范圍內(nèi)，因此，間壁式熱交換必須由不銹鋼或合金材料制成。所以間壁式熱交換器的造價(jià)相當(dāng)高，而這也是其缺點(diǎn)所在。此外，材料的熱應(yīng)力也很難消除，這是間壁式熱交換的另外一個(gè)缺點(diǎn)。

　　蓄熱式熱氧化器，簡(jiǎn)稱為RTO，在熱氧化裝置中計(jì)入蓄熱式熱交換器，在完成VOC預(yù)熱后便可進(jìn)行氧化反應(yīng)。現(xiàn)階段，蓄熱式熱氧化器的熱回收率已經(jīng)達(dá)到了95%，且其占用空間比較小，輔助燃料的消耗也比較少。由于當(dāng)前的蓄熱材料可使用陶瓷填料，其可處理腐蝕性或含有顆粒物的VOC氣體。

　　現(xiàn)階段，RTO裝置分為旋轉(zhuǎn)式和閥門切換式兩種，其中，閥門切換式是最常見的一種，由2個(gè)或多個(gè)陶瓷填充床組成，通過(guò)切換閥門來(lái)達(dá)到改變氣流方向的目的。

　　六、液體吸收法

　　液體吸收法指的是通過(guò)吸收劑與有機(jī)廢氣接觸，把有機(jī)廢氣中的有害分子轉(zhuǎn)移到吸收劑中，從而實(shí)現(xiàn)分離有機(jī)廢氣的目的。這種處理方法是一種典型的物理化學(xué)作用過(guò)程。有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)移到吸收劑中后，采用解析方法把吸收劑中有害分子去除掉，然后回收，實(shí)現(xiàn)吸收劑的重復(fù)使用和利用。

　　從作用原理的角度劃分，此方法可分為化學(xué)方法和物理方法。物理方法是指利用物質(zhì)之間相溶的原理，把水看作吸收劑，把有機(jī)廢氣中的有害分子去除掉，但是對(duì)于不溶于水的廢氣，比如苯，則只能通過(guò)化學(xué)方法清除，也就是通過(guò)有機(jī)廢氣與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后予以去除。

　　七、冷凝回收法

　　在不同溫度下，有機(jī)物質(zhì)的飽和度不同，冷凝回收法便是利用有機(jī)物這一特點(diǎn)來(lái)發(fā)揮作用，通過(guò)降低或提高系統(tǒng)壓力，把處于蒸汽環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)通過(guò)冷凝方式提取出來(lái)。冷凝提取后，有機(jī)廢氣便可得到比較高的凈化。其缺點(diǎn)是操作難度比較大，在常溫下也不容易用冷卻水來(lái)完成，需要給冷凝水降溫，所以需要較多費(fèi)用。這種處理方法主要適用于濃度高且溫度比較低的有機(jī)廢氣處理。

　　廢氣處理相關(guān)問(wèn)答

　　問(wèn)題：怎么處理化工廠的有機(jī)廢氣處理？

　　答案：對(duì)于高濃度有價(jià)值有機(jī)廢氣一般采用低溫冷凝加活性炭吸附回收工藝。不適合回收的有機(jī)廢氣我們一般采用催化燃燒或者是蓄熱氧化的方式處理。針對(duì)工業(yè)上的無(wú)機(jī)廢氣大部分采用噴淋裝置處理。

　　問(wèn)題：有機(jī)廢氣處理方法及優(yōu)缺點(diǎn)？

　　答案：有機(jī)廢氣處理方法及優(yōu)缺點(diǎn)：（1）熱力燃燒法：適用于處理高濃度、小氣量的可燃性氣體，凈化效率高，有機(jī)廢氣被徹底氧化分解，缺點(diǎn)：設(shè)備易腐蝕，處理成本高，易形成二次污染在高溫下有機(jī)廢氣與燃料氣充分混和，實(shí)現(xiàn)完全燃燒。（2）催化燃燒法：催化燃燒法在催化劑的作用下，使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達(dá)到治理的目的。缺點(diǎn)：催化劑易中毒，投入成本高；（3）吸收法：利用有機(jī)廢氣易溶于水的特性，廢氣直接與水接觸，從而溶解于水，達(dá)到去除廢氣的效果。適用于水溶性、有組織排放源的有機(jī)氣體，工藝簡(jiǎn)單，管理方便，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，缺點(diǎn)：產(chǎn)生二次污染，需對(duì)洗滌液進(jìn)行處理；凈化效率低；（4）吸附法：利用吸附劑吸附功有機(jī)廢氣，適用于處理低濃度有機(jī)廢氣。 凈化效率高，成本低。缺點(diǎn)：再生較困難，需要不斷更換；（5）生物法：利用微生物的生命過(guò)程把廢氣中的氣態(tài)污染物分解轉(zhuǎn)化成少或甚至無(wú)害物質(zhì)。自然界中存在各種各樣的微生物，幾乎所有無(wú)機(jī)的和有機(jī)的污染物都能轉(zhuǎn) 化。生物處理不需要再生和其他高級(jí)處理過(guò)程，與其他凈化法相比，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低、安全可靠、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但不能回收利用污染物質(zhì)。（6）低溫等離子體技術(shù)：介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中，等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學(xué)活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生 反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。適用范圍廣，凈化效率高，尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭氣體，如化工、醫(yī)藥等 行業(yè)。電子能量高，幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用；運(yùn)行費(fèi)用低；反應(yīng)快，設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速，隨用隨開。缺點(diǎn)：一次性投資較高、安全隱患。（7）光催化氧化介紹：光氧催化處理技術(shù)是利用特種紫外線波段（C波段），在特種催化氧化劑的作用下，將廢氣分子破碎并進(jìn)一步氧化還原的一種特殊處理方式。廢氣分子先經(jīng)過(guò)特殊波 段高能紫外光波破碎有機(jī)分子，打斷其分子鏈；同時(shí)，通過(guò)分解空氣中的氧和水，得到高濃度臭氧，臭氧進(jìn)一步吸收能量，形成氧化性能更高的自由羥基，氧化廢氣 分子。同時(shí)根據(jù)不同的廢氣成分配置多種復(fù)合惰性催化劑，大大提高廢氣處理的速度和效率，從而達(dá)到對(duì)廢氣進(jìn)行凈化的目的。暫無(wú)發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)。

　　問(wèn)題：有機(jī)廢氣處理和無(wú)機(jī)廢氣處理有什么區(qū)別

　　答案：因?yàn)闊o(wú)機(jī)廢氣中主要是粉塵，所以不存在再利用，但是有機(jī)廢氣中的很多組份是能夠進(jìn)行回收利用的，所以現(xiàn)在通常使用先進(jìn)的有機(jī)廢氣處理手段，將有機(jī)廢氣中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行吸附，將其從氣相變成固相存在，然后再收集起來(lái)進(jìn)行循環(huán)利用。