论文部分内容阅读
摘要：VOC废气是一种挥发性的有机化合物，它的形成是多方面的。人们出行使用汽车排放出的尾气，还有各种家装涂料以及重金属冶炼污染等都会形成VOC废气，给空气造成了污染。目前，我国各行业产生有机废气的企业80%的没有废气处理设备，VOC废气治理现状还在探索阶段，需要不断发展和进步，利用更先进和科学的治理方法更加彻底的治理VOC废气。
关键词：VOC废气;处理技术;发展前景
一、VOC废气处理传统技术研究
1.1活性炭吸附技术
活性炭吸附技术在我国VOC废气处理工作中的应用比较普遍，且技术发展已经相当成熟。活性炭在吸附有害物质时，吸收对象的性质不同，其作用原理也不同，可被分为物理吸附和化学吸附。而对VOC废气的处理主要是物理吸附的原理，使用表面疏松多孔的活性炭或沸石，与废气充分接触，将气体中的有害物质吸附干净后再进行排放。通过大量实践证明，纤维状的活性炭处理VOC废气的效果最佳，因此在使用该技术时，应尽量选择纤维型活性炭。
1.2催化氧化技术
催化氧化技术顾名思义是通过发生催化氧化反应来达到处理有害物质的目的，该过程为气-固催化。在反应过程中，催化剂能够有效降低反应物的活化能，反应物附着在催化剂表面，提高反应速率。在使用催化氧化技术处理VOC废气时，要求反应温度控制在300-500℃，反应的最终生成物为H2O和CO2。该方法相较于其他VOC废气化学处理技术来说，对反应温度的要求较低，因此涉及到的处理成本也比较有限。但该技术的应用对VOC废气中的物质有着较高的要求，若废气中含有硫化物、卤化物时，应选用其他技术进行处理。
1.3吸收剂吸收技术
吸收剂吸收技术就是选用适当的化学试剂作为吸收剂，将VOC废气中的有害物质吸收清除。目前常用的吸收剂一般为液体形式，主要原因是由于液体能够在吸收过程中物废气充分接触，以达到更优的有害物吸收、处理效果。在使用吸收技术处理VOC废气时，将液态吸收剂喷淋到待处理气体当中，确保与废气充分接触，在接触的过程中，吸收剂就能将其中的有害物质清除。该技术一般被用在温度较低、压力较高、有害物质的浓度较大而废气的体方较小的情况下，且需要根据废气中的有害物质类型选择吸收剂。例如，当VOC废气中含有较大浓度的甲醇、丙酮等易溶于水的物质时，吸收剂中的水就可将有害物质吸收，而三苯等物质就要借助吸收剂中的活性物质来处理。
二、VOC废气处理技术前景探讨
活性炭吸附技术、催化氧化技术和吸收剂吸收技术被用于VOC废气处理工作中的时间较长，目前，这几项技术的发展较为成熟，且在实际应用中，多使用以上三种技术进行VOC废气处理。但随着工业行业的发展，VOC废气中有害物质的种类更为复杂，需要处理的废气体方也逐渐扩大，传统技术的使用效果受到一定的考验。为了不断提高VOC废气的处理水平，也有很多新的处理技术被研发、试用和推广，这些技术的主要特点除了能应对更高的VOC废气处理工作压力外，还具备更高的经济性和环保性，在未来，这些新技术将成为VOC废气处理技术的主要发展方向。
2.1生物处理技术
相较于其他VOC废气处理技术，生物处理的最大优势就在于其环保性，整个处理过程中均不存在二次污染的生成。生物处理技术主要是利用微生物，将VOC废气中的有害物质转化为H20、CO2等无毒无害的物质，具体的处理流程如下：
首先，将VOC废气与水充分接触，让其中的有机有害物质溶解到水中。其次，当半透膜两端的液体出现浓度差时，有害物质会从水溶剂中扩散到生物膜中，从而被生物膜上的微生物所吸收。最后，微生物在吸收有害物质之后，通过自身的新陈代谢反应，将有害物质转化为无毒的物质排放出来，完成整个VOC废气处理过程。
工业活动中产生的VOC废气的构成不断复杂化，但这些有害物之间的化学性质存在很大的差异，生物膜技术正能利用这种性质差异，将有害物质逐渐的吸收、处理，从而提高VOC废气的处理质量。生物处理技术的处理质量高、耗能少，其能够处理的有害物质的范围也更大，总整体看来，经济性和废气处理效果都能被可靠保证。但是，使用生物技术无法将同分异构体分离，在使用时，依然存在一定的限制。因此在未来的技术革新中，重点需解决这一部分问题。
2.2等离子体技术
等离子体技术是一种新型的VOC废气处理技术，它通过构建等离子体来实现VOC气体中有害物质的处理。在高压放电的状态下，活性离子作用在废气中有害物质上，破坏其结构中的C-C和C-H，从而将有害物质转化为H2O和CO2。等离子体技术的主要优点有处理效率高、相关设备使用寿命长、适用范围广、处理成本低等，因此被作为VOC废气的主要技术而被改进和推广，未来也有望成为工业产业中，VOC废气的核心处理技术。但是从企业角度讲，使用等离子体技术的应用涉及到一笔较大的前期投入，目前很多工业企业出于成本资金的考虑而无法实现该设备的采购。随着对工业生产环保性要求的不断提高，VOC废气处理将作为工业生产中的一项常规性环节而存在，因此投资等离子体技术对于企业的长期可持续发展非常有必要。如何有效降低等离子体处理设备的制造成本、缩小企业在处理VOC废气时的固定投入成为该技术研究的主要突破点。
三、结语
当前，中国的工业发展进入到了一个新阶段，环境问题的日益突出影响到了人们的正常工作和生活，环境问题越来越受到人们的关注。所以在这种形势下，必须控制工业等生产领域有害气体的排放，减少其对大气环境的污染。总之，对VOC废气进行治理很有必要，而目前VOC废气治理技术多种多样，日后VOC废气治理也会朝着新型技术与方向发展，它们均有着自己的优劣势，故在治理VOC废气时，需充分结合现实状况，选择最佳的方式对VOC废气进行治理，最大程度地降低污染，打造一个绿色环保的生活环境。
參考文献：
[1]王治民，孙建薇.关于VOC废气处理技术的相关思考[J].能源与节能，2014，（05）：97-99.
[2]叶冬竹.对VOC废气处理技术的相关探讨[J].广东化工，2016，43（14）：185+184.
[3]陈少奇.VOC废气处理技术研究[J].山东工业技术，2019（13）：17.
[4]郭宇辰，李泊均，南海娇，等.VOCs废气处理技术的研究进展[J].化工管理，2019（07）：114-116.
（作者单位：中油辽河工程有限公司环境工程所）
作者简介：霍佳瑶（1982.10.31），性别：女;籍贯：河北张北;民族：汉;学历：本科、学士;职称：中级工程师;职务：设计;研究方向：给排水及消防。
关键词：VOC废气;处理技术;发展前景
一、VOC废气处理传统技术研究
1.1活性炭吸附技术
活性炭吸附技术在我国VOC废气处理工作中的应用比较普遍，且技术发展已经相当成熟。活性炭在吸附有害物质时，吸收对象的性质不同，其作用原理也不同，可被分为物理吸附和化学吸附。而对VOC废气的处理主要是物理吸附的原理，使用表面疏松多孔的活性炭或沸石，与废气充分接触，将气体中的有害物质吸附干净后再进行排放。通过大量实践证明，纤维状的活性炭处理VOC废气的效果最佳，因此在使用该技术时，应尽量选择纤维型活性炭。
1.2催化氧化技术
催化氧化技术顾名思义是通过发生催化氧化反应来达到处理有害物质的目的，该过程为气-固催化。在反应过程中，催化剂能够有效降低反应物的活化能，反应物附着在催化剂表面，提高反应速率。在使用催化氧化技术处理VOC废气时，要求反应温度控制在300-500℃，反应的最终生成物为H2O和CO2。该方法相较于其他VOC废气化学处理技术来说，对反应温度的要求较低，因此涉及到的处理成本也比较有限。但该技术的应用对VOC废气中的物质有着较高的要求，若废气中含有硫化物、卤化物时，应选用其他技术进行处理。
1.3吸收剂吸收技术
吸收剂吸收技术就是选用适当的化学试剂作为吸收剂，将VOC废气中的有害物质吸收清除。目前常用的吸收剂一般为液体形式，主要原因是由于液体能够在吸收过程中物废气充分接触，以达到更优的有害物吸收、处理效果。在使用吸收技术处理VOC废气时，将液态吸收剂喷淋到待处理气体当中，确保与废气充分接触，在接触的过程中，吸收剂就能将其中的有害物质清除。该技术一般被用在温度较低、压力较高、有害物质的浓度较大而废气的体方较小的情况下，且需要根据废气中的有害物质类型选择吸收剂。例如，当VOC废气中含有较大浓度的甲醇、丙酮等易溶于水的物质时，吸收剂中的水就可将有害物质吸收，而三苯等物质就要借助吸收剂中的活性物质来处理。
二、VOC废气处理技术前景探讨
活性炭吸附技术、催化氧化技术和吸收剂吸收技术被用于VOC废气处理工作中的时间较长，目前，这几项技术的发展较为成熟，且在实际应用中，多使用以上三种技术进行VOC废气处理。但随着工业行业的发展，VOC废气中有害物质的种类更为复杂，需要处理的废气体方也逐渐扩大，传统技术的使用效果受到一定的考验。为了不断提高VOC废气的处理水平，也有很多新的处理技术被研发、试用和推广，这些技术的主要特点除了能应对更高的VOC废气处理工作压力外，还具备更高的经济性和环保性，在未来，这些新技术将成为VOC废气处理技术的主要发展方向。
2.1生物处理技术
相较于其他VOC废气处理技术，生物处理的最大优势就在于其环保性，整个处理过程中均不存在二次污染的生成。生物处理技术主要是利用微生物，将VOC废气中的有害物质转化为H20、CO2等无毒无害的物质，具体的处理流程如下：
首先，将VOC废气与水充分接触，让其中的有机有害物质溶解到水中。其次，当半透膜两端的液体出现浓度差时，有害物质会从水溶剂中扩散到生物膜中，从而被生物膜上的微生物所吸收。最后，微生物在吸收有害物质之后，通过自身的新陈代谢反应，将有害物质转化为无毒的物质排放出来，完成整个VOC废气处理过程。
工业活动中产生的VOC废气的构成不断复杂化，但这些有害物之间的化学性质存在很大的差异，生物膜技术正能利用这种性质差异，将有害物质逐渐的吸收、处理，从而提高VOC废气的处理质量。生物处理技术的处理质量高、耗能少，其能够处理的有害物质的范围也更大，总整体看来，经济性和废气处理效果都能被可靠保证。但是，使用生物技术无法将同分异构体分离，在使用时，依然存在一定的限制。因此在未来的技术革新中，重点需解决这一部分问题。
2.2等离子体技术
等离子体技术是一种新型的VOC废气处理技术，它通过构建等离子体来实现VOC气体中有害物质的处理。在高压放电的状态下，活性离子作用在废气中有害物质上，破坏其结构中的C-C和C-H，从而将有害物质转化为H2O和CO2。等离子体技术的主要优点有处理效率高、相关设备使用寿命长、适用范围广、处理成本低等，因此被作为VOC废气的主要技术而被改进和推广，未来也有望成为工业产业中，VOC废气的核心处理技术。但是从企业角度讲，使用等离子体技术的应用涉及到一笔较大的前期投入，目前很多工业企业出于成本资金的考虑而无法实现该设备的采购。随着对工业生产环保性要求的不断提高，VOC废气处理将作为工业生产中的一项常规性环节而存在，因此投资等离子体技术对于企业的长期可持续发展非常有必要。如何有效降低等离子体处理设备的制造成本、缩小企业在处理VOC废气时的固定投入成为该技术研究的主要突破点。
三、结语
当前，中国的工业发展进入到了一个新阶段，环境问题的日益突出影响到了人们的正常工作和生活，环境问题越来越受到人们的关注。所以在这种形势下，必须控制工业等生产领域有害气体的排放，减少其对大气环境的污染。总之，对VOC废气进行治理很有必要，而目前VOC废气治理技术多种多样，日后VOC废气治理也会朝着新型技术与方向发展，它们均有着自己的优劣势，故在治理VOC废气时，需充分结合现实状况，选择最佳的方式对VOC废气进行治理，最大程度地降低污染，打造一个绿色环保的生活环境。
參考文献：
[1]王治民，孙建薇.关于VOC废气处理技术的相关思考[J].能源与节能，2014，（05）：97-99.
[2]叶冬竹.对VOC废气处理技术的相关探讨[J].广东化工，2016，43（14）：185+184.
[3]陈少奇.VOC废气处理技术研究[J].山东工业技术，2019（13）：17.
[4]郭宇辰，李泊均，南海娇，等.VOCs废气处理技术的研究进展[J].化工管理，2019（07）：114-116.
（作者单位：中油辽河工程有限公司环境工程所）
作者简介：霍佳瑶（1982.10.31），性别：女;籍贯：河北张北;民族：汉;学历：本科、学士;职称：中级工程师;职务：设计;研究方向：给排水及消防。