有机废气治理技术的研究进展

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【摘要】：目前，我国有机废气的治理任务艰巨，各种治理技术纷繁杂乱，都存在各自的优点和缺点，也均处在发展和提升阶段。因此，要重视技术的实效性，重视技术的环保、节能、低廉的效果，并将应将生物处理技术列入有机废气治理领域的主攻方向。

【关键词】：有机废气；治理；生物；环保

中图分类号： [U491.9+2] 文献标识码： A 文章编号：

近年来，随着经济的高速发展，石化、汽车、火上家电、精细化工等行业快速增长，工业有机废气污染成为环保工作面临的新问题。而这些有机废气排人大气层，使环境质量迅速下降，给人们的健康带来极大危害。所以了解治理有机废气，是保护环境的一大挑战和责任。

一、有机废气的形成及其危害

有机废气是我国大气污染主要来源之一，随着工业的快速发展，有机废气的排放量迅速增加，排放种类也变得复杂，包括了各种烃类、醇类、醛类、酸类和酮类等。行业来源也日益广泛，涵盖了石油化工、塑胶、玩具、电线加工、家具、印刷、涂料等。

有机废气组成也变得日趋复杂，通常含有烃类化合物、含氧有机化合物、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等一种或多种毒性污染物质。有机废气通过呼吸道和皮肤进入人体后，可能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性或永久性病变，能使人体直接致癌。同时，有机废气也是形成光化学烟雾；造成臭氧层空洞，引起温室效应和恶臭污染等环境问题的罪魁祸首。

二、有机废气治理技术概述

根据有机废气的成分特性，研究人员目前已经研发出了许多适用的治理技术。按照污染物的去向形式，可将有机废气治理技术分为两大类：一是采用吸收、吸附、冷凝、膜分离等方法将有机废气中低浓度的挥发性有机物浓缩回收再生；二是利用光、电、热、催化剂、等离子体或微生物等作用将有机废气中低浓度的挥发性有机物彻底分解转化成水和二氧化碳等物质，从而达到去毒化的目的。

二、我国有机废气治理行业的发展环境

目前，我国面临着工业污染控制的严峻挑战，工业过程排放的废气是大气污染的重要来源之一。工业排放的污染物通过传输、沉降进入生态环境，给人体健康与生态安全会造成严重的危害，已引起政府与公众极大的关注。由于我国城市空气污染的问题日趋严峻，针对工业有机污染的排放控制，对关键技术、净化设备和工程应用都有很大的需求，但要达到美国、欧洲目前的限控水平，尚需时日。

三、行业经营发展状况

据2011年的不完全统计，国内从事有机废气治理的企业数量约200家。由于企业规模小，数量多而分散，规模较大企业的产值也就是在3000万至1.3亿元左右，要准确地统计有机废气治理行业的经营状况非常困难。2011年由于全球经济放缓的影响，上半年很多企业的业务被推迟，下半年才逐步恢复。行业中的10多家骨干企业的总产值预计在7亿～10亿元之间，利润约为1.5亿元；从业人员在2000～3500人之间。个别企业具有少量的出口产品，主要是面对东南亚国家。与其它的环保行业如废水治理、脱硫和除尘行业等相比，有机废气治理企业的规模目前还非常小，并且分散，尚未形成大的规模。

四、有机废气治理的几项主要技术研究

（一）高温燃烧法

燃烧法包括直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是指多数情况下，石油化工业排气浓度高，所以利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温下分解为无害物质；本法工艺简单、投资小，适用于小风量及高浓度的废气，对安全技术和操作要求较高。催化燃烧法是以催化燃烧代替传统的火焰燃烧，从而降低了燃烧温度，提高了能量利用率。

（二）生物处理法

有机废气生物处理过程实质上是利用微生物的生命活动将废气中的有害物质转变成简单的无机物(如CO2和H2O)及细胞物质等进行生化法处理有机废气。

生化法处理有机废气一般要经历3个步骤：1)废气中的有机污染物首先同水接触并溶解于水中(即由气膜扩散进入液膜)；2)溶解于液膜中的有机物成分在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3)进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中被作为能源和营养物质被分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物。

（三）冷凝回收法

冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一特质，从而采用降低系统温度或提高系统压力，使处于蒸汽状态的那些污染物冷凝并且从废气中分离出来。利用冷凝法可使废气得到高程度的净化，但操作要求也很高，一般室温下的冷却水无法完成，需要降低冷却水的温度，从而增加了费用和处理的难度。此方法适用于风量小、温度低、有机废气浓度高的工业情况。需要附属冷冻设备，主要应用干印刷企业和制药及化工行业。

（四）光催化氧化法

光催化氧化的基本原理是在一定波长光照下，光催化剂使H2O生成-OH，然后-OH将有机物氧化成CO2、H2O。由于气相中具有较高的分子扩散能力、质量传递速率和较易进行的链反应，光催化剂对一些化学污染物的活性通常比水溶剂中高得多，因而一些气相反应的光效率接近甚至超过液相反应。国外科学家利用臭氧作为辅助氧化剂，进行了光催化氧化苯的研究，研究了各种光催化氧化反应为补偿技术，治理含苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等的废气，研究表明，光催化氧化反应同活性炭吸附、催化燃烧法等补偿技术相比，具有经济潜力。

五、结语

目前，我国有机废气的治理任务艰巨，对技术的需要日益迫切，而各种治理技术纷繁复杂，都存在各自的优点和缺点，也均处在发展和提升阶段。如何扬长避短、突破技术瓶颈，整合各种技术资源，真正实现有机废气的高效治理是所有科研工作需要正视的问题。因此，要重视技术的实效性，重视技术的环保、节能、低廉，开发环保节能，成本较低的有机废气治理技术；另外，基于生物法具备良好的发展潜力，今后应当将其列入有机废气治理领域的主攻方向。

【参考文献】：

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[2] 曹晓强，生物法在处理有机废气中的研究现状及展望[J]，山西建筑，2011年第2期；

[3] 徐泰刚， 油气回收吸附剂的再生方法[J]，石油学报（石油加工），2010年第9期；