关于工业有机废气污染治理技术的研究

前言：工业生产过程中，由于采用的燃料大多是能源型燃料，在生产过程中会产生大量的有机废气，这些有机废气如果不经加工处理直接排放，就会对人体健康带来严重危害。我国对于工业有机废气的污染治理经历了一个漫长时期，在这一过程中也形成了多种形式的治理技术和方法，由于有机废气的成分构成较为多样化和复杂化，在具体的治理方法选择上还有所侧重点，根据国家的工业类型分布，采取相适应的处理技术，把有机废气污染杜绝在源头上，同时工业生产者也要加快生产技术的改造升级，提高能源的利用效率。

1工业有机废气污染的危害

工业有机废气污染主要指的是以有机化合物（VOCs）为主的挥发性气体。在化工生产过程中，许多产品的生产工艺都会导致大量的有机化合物的排放，而这些有机化合物对生物和环境会造成许多伤害。

（1）对人体健康的危害：有机化合物（VOCs）可引发一系列光化学反应，在阳光照射条件下，VOCs可与Nox和空气中的其他物质发生反应，生成的臭氧可转化为光化学烟雾，这些光化学烟雾会对人体的呼吸系统和眼睛造成影响，引发不适。同时，VOCs还具有强烈的刺激性气味，当空气中VOCs浓度过高的时候，人体便会出现不适症状，一些有毒的VOCs如芳香烃等释放到空气中还会引发肿瘤病变和其他重疾。如制鞋工艺中的“三苯”可引发中毒死亡；涂料溶剂中挥发的甲苯和二甲苯等有毒气体也是危害人们健康的重要污染源。

（2）对植物造成的危害：工业废气中的光化学烟雾和二氧化硫、氟化物等有机化合物对植物也会造成十分严重的危害，可导致植物枯黄落叶，甚至造成农作物减产，同时，还会对植物的光合作用造成影响。

（3）对全球气候环境的危害：工业有机废气污染是引发大气污染的主要原因，这些有机废气化合物（VOCs）对大气环境的污染是全球性的。工业有机废气对环境的破坏主要表现为三个方面：①造成臭氧层的破坏；②工业废气中有机化合物（VOCs）会导致酸雨，影响植物生长并造成农作物减产，腐蚀建筑物等；③工业废气会导致全球气候变暖和冰川融化，对生态环境造成严重破坏。

2常见工业有机废气污染的成因

工业中排放的有机废气主要来源于石油、化工、农药等行业，具有排放数量巨大、含有的污染物种类多、环境污染性严重等特点，主要包含含氮气体污染物、含硫气体污染物、碳类氧化物以及碳氢有机气体污染物。

2.1含氮有机气体污染物

大气中对环境有影响的含Ｎ污染物主要是ＮＯ和ＮＯ：。ＮＯ和ＮＯ：是对流层中危害*大的两种氮的氧化物。ＮＯ：主要来自化石燃料的燃烧，汽车、飞机及各类动力机械的燃烧过程。ＮＯ的天然来源有闪电、森林或草原火灾、大气中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等。这些氮类氧化物经过光照、雷电等反应形成复杂的含氮有机污染气体，这些含氮有机污染气体会严重破坏空气中气体组成比例，造成巨大的环境污染。

2.2含硫含硫气体污染物

大气污染物中的含硫化合物包括硫化氢、二氧化硫、三氧化琉、硫酸、亚硫酸盐、硫酸盐和有机硫气溶胶。含硫类气体污染物主要来源于金属冶炼过程中，含硫矿物质分解以及燃烧。含硫类无机非金属氧化物在强光、高温的作用下与空气中的有机气体发生化学反应形成污染更大的烷烃、烯烃等烃类硫取代物。

2.3碳氢有机气体污染物

碳氢化合物统称烃类，是指由碳和氢两种原子组成的各种有机化合物，碳氢化合物主要来自天然源。在大气污染中较重要的碳氯化合物有四类：烷烃、烯烃、芳香烃、含氧烃。表面上在城市中烃类对人类健康未造成明显的直接危害，但是在污染的大气中它们是形成危害人类健康的光化学烟雾的主要成分，尤其是在汽车尾气发放中，未完全燃烧的烷烃有机气体逸散到大气中，破坏臭氧层，带来严重的环境问题。

3工业有机废气污染治理技术的应用现状

综上，笔者对废气污染的来源及影响进行了分析，就目前来看，常见的有机废气治理技术包括，催化燃烧法，吸附法，液体吸收法，微生物降解法等等，笔者将从这几个方面来展开阐述。

3.1催化燃烧法

燃烧法是目前工业有机废气污染治理过程中使用*多的有机废气处理方法。其化学本质是通过添加催化剂，让工业有机废气在点火的情况下发生燃烧和分解反应，经过一些列复杂的化学反应，*终生成对空气无污染的水和二氧化碳排放到空气中。然而在实际运用中，由于工业有机废气成分复杂，甚至会含有一些重金属粉末，如铅、铬、汞等重金属，这些重金属往往会影响催化剂的使用效果，造成的催化燃烧不完全。同时催化燃烧法对于燃烧的装置设备要求较高，这些设备要耐高温耐氧化以及抗干扰能力强，、设备制造成本以及维护费用依旧高昂。

3.2吸附法

吸附法是指通过吸附材料将有机废气吸附在吸附体上，进而起到吸附有机废气的作用。吸附法要求吸附体有较大的相对表面积，密集分布的小孔和疏松分布的整体结构，同时吸附体要耐高温、耐水、耐腐蚀、耐酸碱以及稳定的物理和化学性质，同时媳妇体本身要具有一定的刚度和柔韧性，不易破碎。与其他工业有机废气污染治理技术相比，吸附法具有处理废气效率高、干净清洁以及环保安全等优点，缺点是设备庞大，吸附流程缓慢复杂，容易因为吸附空气中的水蒸汽而失效。

3.3液体吸收法

这种治理技术的原理是实现有机废气中的有害成分与吸收剂的融合，经过融合后废气中的有害成分就会被排出。按照吸收的作用原理差异，我们可以将这种技术进一步划分为物理吸收法和化学吸收法两种形式。前者物理吸收法是在物理原理利用下，依据物质相似相容原理，将和吸收剂成分相似的有害气体溶解在吸收剂中，进而减少了有毒成分的含量，实现净化治理的目的，但是，这种吸收方法对于那些水溶解性不是很好的有机废气来说，效果不是很理想；后者化学吸收技术则是通过吸收剂和废气中的有害成分发生化学反应，在化学反应的作用下来去除有害成分，实现净化治理目的。

3.4微生物降解法

微生物法在污水处理工程应用中，工艺已相当成熟.有机废气的生物净化技术是从脱臭开始的。近年来，德国、荷兰、日本等国已逐渐将该法应用于工业有机废气的治理中，国内在这方面的研究较少，目前尚未广泛应用于工程实践中.它的主要原理是通过筛选培养出对有机废气成分具有特别降解作用的微生物，固定附着在多孔性介质填料表面，废气在填料床层中进行生物处理，挥发性有机污染物被吸附在细孔中，经过微生物的作用得到降解，生成H20和中性盐等物质。微生物净化法的主要优点是流程和设备较简单，一般不消耗有用原材料，运行能耗和费用较低、安全可靠、无二次污染，由于生化反应速率较低，因此设备体积较大.按照工作介质的不同，微生物降解法可分为微生物悬浮液法、活性污泥法、生物膜法等.废气的生物净化设备可分为两类：生物吸收装置和生物过滤装置.相对而言，吸收装置比较适合于处理低浓度、大流量废气；过滤装置比较适合于处理高浓度、小流量废气.生物过滤器开始多以构筑物形式（生物滤池）出现，近年来还发展了集约化的生物滤箱。典型的微生物降解流程如图1所示：



图1微生物滴滤过滤器



4有机废气污染治理技术应用的策略

4.1明确大气污染的重点

首先，政府要在城市发展规划方案上指出，要对工业“三废”治理予以重点关注，尤其是有机废气的污染治理，严格要求和控制工业单位的有机废气排放量，进一步强化工业废气治理工作；其次，实施工业点源废气专项整治计划，并综合多种措施，对存在的污染大气行为进行严厉打击，包括实时通报以及挂牌督促等措施。

4.2对现有治理技术进行创新完善

科学技术的广泛普及为工业有机废气污染治理注入了新的活力，并且在科技的支持下，治理效果和水平也越来越高，当前较为常用的有机废气污染治理技术主要有活性炭吸附技术、催化燃烧技术、酸碱中和技术等等，这些技术的实际应用效果是非常好的，但是，都或多或少的存在着应用方面的缺陷，因此，加强新技术的研究和创新，提高有机废气治理的针对性和强制性，对有机废气成分构成进行严格准确测定，进而制定一套完整健全的废弃治理技术体系，此外，对于废弃处理塔的设计也要采用新的过滤净化系统，对废弃排放进行逐层逐级净化，把有害物质及时去除。

4.3加大政策的引导和宣传力度

对于传统工业制造进行改造升级，注重从源头上进行严格把控，粗放型的生产模式要进行转变，积极引导企业实现生产转型，实行新的生产方式和能源利用形式，重视治理设备的技术升级，与此同时，还要进一步加强对环保法律法规的宣传，把环境保护意识向大众灌输，并在实际落实中提高公众参与的热情。

5结语

目前，工业有机废气污染治理工作备受重视。该项工作实施难度比较大、成本高，对技术人员提出了非常高的要求。相关领域研究者、从业者要依据工业有机废气污染情况、来源和类型，提出具体、有效的治理技术，明确具体工作实施过程中的各类注意事项，将空气污染降到*低，实现环保要求。