环境工程中有机废气处理技术研究

环境工程中有机废气处理技术研究

吴春扬

 上海现代制药股份有限公司 上海201208

摘要：近些年随着社会经济的飞速发展及工业化进程的加速，不仅仅为社会带来了积极影响，也不可豁免的有一些不良影响产生，这其中的环境污染问题就不得小觑。众所周知，绿色生态的概念已深入到各行各业，对于环境工程来讲更是时代重要责任与义务。水污染、大气污染是环境工程中急需处理解决的问题，基于此情况，本文就环境工程中有机废气处理技术进行浅要的分析与研究，以供相关人员参考借鉴。

关键词：环境工程；有机废气；处理技术

引言

环境污染问题作为当下国内甚至是全世界急需重视并有效解决的重要任务，是需要每一个人都做出努力。在环境工程中，有机废气是一类普遍存在的污染物，主要来源于化学、医药、印刷等行业；用于油漆及其他工业的制造工艺。由于其大量的废水排出，对周围的生态和人类的身体健康构成了极大的威胁，因而需要对其进行高效的治理。目前，对有机气体的处理主要采用物理、化学、生物等多种技术途径。研究与开发高效的废水治理工艺，不仅有利于环保，而且有利于人体健康。

1.有机废气主要来源及其危害

有机废气是指一系列包含烃类、卤代物、烯烃等的有机化合物，它们在常温下多以气态形式存在于大气中。这些挥发性有机物质(VOCs)的排放导致大量有机废气的产生。有机废气的来源可分为人为和自然两个主要类别。人为源是人类在各类生产活动中释放的有机废气，这部分源头在一定程度上可被控制。人为源又细分为固定源和移动源，前者涵盖工业和民用锅炉的运作、露天燃烧的农作物残余和垃圾，这些都是重要的固定排放源。此外，炼油、石化行业以及涂装过程中使用的有机化学品和油品也是有机废气的主要来源。移动源主要涉及公路、铁路和航空运输中的各种交通工具，它们在运行时会排放有机废气。自然源则包括农田中有机肥料发酵产生的废气，以及阔叶林和针叶林等自然生态系统的排放，这类排放源无法人为控制。

有机废气的种类繁多，各种气体的环境影响各有特点。在PM2.5气体中，有机物质占据了大约70%的比例，大多数源于挥发性有机物在光化学反应中形成，这些物质可对呼吸道和肺部产生显著的危害。同时，臭氧作为一种常见的大气污染物，其生成也需要大量的有机废气，因此，有机废气直接对大气环境构成严重威胁，加剧了全球温室效应。许多有机废气具有毒性，并且带有刺鼻的气味，高浓度的有机废气环境可能导致短暂暴露的人出现头痛、眩晕、恶心和呕吐等症状。特别像甲苯和苯乙烯这类废气，即使浓度较低，也会释放出明显的臭味。这些有机废气还可能对神经和血液系统造成损害，具有潜在的毒性及致癌性。更进一步，空气中的有机废气在阳光紫外线的作用下，会催生光化学烟雾，形成二次有机气溶胶，同样对人类健康构成重大威胁。

2.环境工程中有机废气处理的几项主要技术

2.1吸附技术+催化氧化技术

当采用创新的组合式处理集成方案时，关键组件是活性炭吸附器，它负责吸附有机废气这一核心任务。接下来，通过精密设计的脱附程序，废气会进入催化氧化单元，经历深度氧化过程，以实现废气的高效净化。这项技术巧妙地融合了吸附与催化氧化的双重优势，特别适用于处理那些风量庞大、浓度高的复杂废气场景。然而，为了充分发挥其效能，使用前必须对有机废气进行适当的预处理，这一步骤对于增强活性炭吸附性能以及催化剂的催化作用至关重要。这种集成的有机废气处理策略显著提升了废气处理的能效，带来了显著的环保收益，并且在整体效益上更为显著。它不仅实现了污染物的有效控制，还为可持续发展提供了有力支持。

2.2冷凝技术+吸附技术

在实施综合有机废气管理策略时，首要步骤是对高浓度的挥发性有机废气进行冷却凝固，促使它们从气态转变为液态。对于那些难以冷凝的低浓度废气，我们则采用高效的活性炭吸附法进行净化。尽管冷凝法在处理小规模、高浓度废气方面表现出色，但在处理大规模、低浓度废气时则显得力不从心。然而，通过巧妙地将这两种技术融合，我们实现了效能的协同提升，显著提高了废气处理的整体效率。经过冷凝过程，废气中的杂质得以去除，这不仅有助于保护活性炭的微观结构免受粉尘颗粒的损害，进而增强其吸附性能。此外，冷凝后的废气温度降低，消除了因高温可能导致的活性炭自发燃烧的风险。因此，这种集成的有机废气处理方法不仅显著提升了废气的净化效果，还确保了处理过程的安全性和稳定性，堪称一举多得。

2.3低温等离子体技术+光催化技术

在整合这种有机废气处理工艺时，需在等离子体反应设备内部填充催化剂。借助等离子体技术，首先将有机废气化合物裂解为微小分子，随后在催化剂的作用下，这些微小分子会被氧化分解为无害的无机小分子，从而实现废气的净化与分离。这种双技术结合的方式能相互增强效果。例如催化剂的添加能显著优化等离子体放电特性，提高电离过程的效能；而等离子体的放电过程反过来也能改进催化剂的组成、比表面积和催化构造，进而增强催化剂的催化活性，从而提高有机废气处理的效率和质量。此技术特别适用于处理大量、低浓度的有机废气，它能有效地降低成本并减少后续污染问题。

2.4热力燃烧法

高温氧化工艺，即热力燃烧法，是一种在高温环境下使有机废气与氧气充分反应的处理技术，主要用于浓度高、温度高、湿度大的废气治理。这种方法以其设备结构简洁、能源效率优良和净化效率高的特性而被广泛认可。然而，它的实施成本相对较高，需消耗大量能源，并且燃烧过程中会产生二氧化碳等环境影响物。在工业化应用中，尤其对于挥发性有机化合物的控制，如化学、纺织、涂装、制药及电子产业等领域，热力燃烧法显示出广泛的应用潜力。举例来说，上海市的一家电子产品制造企业，便利用热力燃烧技术有效处理了挥发性有机废气，取得了显著的净化成效。

2.5催化燃烧法和生物法

催化转化技术是一种在低温环境下借助催化剂将有机废气转化为无害化合物的工艺。该方法相较于传统的热燃烧方式，能耗更低且环境影响更小。然而，催化转化法在应用时需考虑废气类型的适应性，选取适当的催化剂，并确保催化剂的持久稳定性和使用周期。此技术广泛适用于挥发性有机废气的控制，尤其是在纺织、涂装和药品制造等行业。

另一方面，生物处理法利用生物反应器将废气中的有机化合物分解为水和二氧化碳。这种方法的优势在于初期投入较低，且对环境的冲击较小。不过，它对废气成分的选择性较强，需要针对不同类型的有机废气选择适宜的生物处理策略。此外，生物反应器的稳定性及运行成本也是实施过程中不可忽视的关键因素。生物法同样在挥发性有机废气治理方面有广泛应用，如在制药、食品加工和染料制造等领域。

结语

综上所述，有机废气可以对大气环境构成严重威胁，加剧了全球温室效应。做好环境工程废气中有机物的治理是十分必要的。提高对有机物排放的理解，理解其产生的原因和危害，承认单独的工艺的优点和缺点，做好组合工艺的使用；在此基础上，加大对新工艺的运用与研究，对于促进我国工业废水治理的发展，具有十分重大的现实意义。只有通过适当的、先进的、科学的废气处理技术处理有机废气，才会有效改善大气空气质量，进而达到绿色生态的发展。

参考文献

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