科技丨VOC废气治理工程技术方案探究

精彩导读 :

      大气污染治理是我国环境工程中的重要方面，VOC废气的出现严重危害着社会环境及人类的生活，对其进行治理很有必要。文中通过分析VOC废气治理工程案例，指出了当前国内VOC废气治理的现状，并对于将来VOC废气治理的方向与新技术运用进行了探讨。

      VOC是挥发性有机废气(Volatile Organic Com-pounds)的缩写，其可通过多种途径产生并污染空气。当前国内对于VOC废气的治理也取得了一定的效果，但却无法彻底将其除去，仍需深度研究，改进并完善VOC废气的治理技术，争取从根本上将其铲除，创造一个绿色健康的环境氛围。

1. VOC废气治理工程案例

1.1 工程概况

    某工厂是生产家具的，其造成VOC废气的环节是喷漆。喷漆中会出现些带有苯物质的VOC废气，若是未经过治理直接排放，将会对周边的环境产生不利影响。故工厂专门设计了治理VOC废气的技术方案。

1.2 VOC废气治理方案设计

    工艺的选择：治理VOC废气的技术方案在进行工艺选择时，充分考虑了VOC废气自身的特性、治理成本与效果等，最终选取了对废气实施添加剂喷淋净化这一方式来治理废气，该工艺风险与成本较低，简单容易操作。

    湿式洗涤方案：湿式洗涤方案中正是通过对VOC废气添加吸收剂实施多级喷淋清洗+脱水的工艺方式对废气进行治理。具体如下：通过环形布水管来充当填料塔，鲍尔环放置在填料段。引风机的使用会带动VOC废气自塔底上升到净化塔中，而一级填料层内的喷淋水会以水膜的形式出现，当VOC废气通过该层次时，多数都会被吸入到水膜中。

    其余未被吸收的VOC废气也会在二三级区间依次被吸入。位于塔内的填料层是一种传输装备，可连接气体与液体有关的构件。而填料支撑板一直存在于填料塔最底层，该板多用来承担填料。可设置填料的压板在填料以上，防止上升气体吹走填料。喷淋液在填料上喷淋后，从填料外层流出。塔底会送出气体，稍加排列后，和液体一起进入填料中，气体与液体在紧密相连后开始传输。其中，喷淋液是可循环再生的，以防洗涤中因喷淋液缺失而影响整体的VOC废气治理规划。

2.当前国内VOC废气治理的现状

2.1 冷凝式治理

    冷凝式VOC废气治理在当前最为常见，原理是：有机物质因温度的差异而出现不同的饱和度，通过系统压力的不断变化，会冷凝出蒸汽内的有机物，由此最大力度地净化VOC废气，除去有害成分，回收有用物质。尽管该种技术操作简易，但诸如炮竹或冶炼等行业中并未排放过多的VOC废气成分，普通的冷凝式治理法很难完全分离VOC废气，需使用更为先进且高成本的方式才可助其分离。故冷凝式治理并不适用面积广、浓度低的废气治理。

2.2 燃烧式治理

    顾名思义，燃烧式治理指的是通过燃烧来治理VOC废气。该治理方式有三种不同的类型：第一，直接燃烧VOC废气，能够极大摧毁无用废气，但是很难根除含有VOC较少的废气;第二，通过其余物质点燃VOC废气，可为VOC废气的燃烧提速，但成本较高;第三，借助催化剂来燃烧，便可减少依靠温度的程度，进而降低所需开支，便于普遍推广运用。

2.3 溶解吸纳治理

    溶解吸纳治理VOC废气，借助的是有害的废气成分会溶于水，从而通过一些途径逐渐变成有用成分，不再危害大气与环境这一原理。此技术易于实施，然而，治理VOC废气的数量或范围越大，需要的水资源就会越多，进而产生浪费，故小范围的VOC废气治理更适用于该技术。

3.将来VOC废气治理的方向与新技术运用

3.1 通过转换生物分子变废为宝

    通过转换生物分子变废为宝指的是采用生物分子VOC废气之中含有的危害性成分转换为可重新使用的成分。该种技术方式不需太多的资金耗费，运行起来也不复杂，可用于多种规模与范围的VOC废气治理，是日后值得推广与大量使用的技术。

3.2 提取并分离有害物质式治理

    把VOC废气内含有的危害性成分提取并分离开来，且重新回收剩下气体内有用的成分，该种方法就是提取并分离有害物质式VOC废气治理。这种技术方式可有效回收有用气体成分，削弱有害废气对环境的污染，只是需要的资金较多，故一些范围较大的工业区更适用该技术。然而，在经济社会快速发展下，科技也在持续进步，该技术方法的适用范围只会越来越广。

3.3 通过光的分解性治理VOC废气

    该种技术属于较新型的VOC废气治理法，通过光的分解性作用与催化剂来治理废气，而半导体材料是当前最常使用的催化剂，其有着极强的催化性能、价格适宜、安全绿色无公害，故适用范围很大。当前，广大科学家正在研究新一代的催化剂材料，在社会发展与技术进步下，纳米材料逐渐步入大家的视野，该材料也是做催化剂的首选，甚至比半导体材料更加节能与环保，属于日后通过光的分解性治理VOC废气最佳的催化剂选择，是技术领域的一大进步。

4.提高VOC排放控制策略

4.1 注重源头预防

    有机液体存储按照一定次序选取罐型，调和全面采用在线调和，提高调和效率，减少物料损失。采用低(无)VOCs原辅材料的工艺技术和设备，推进工艺尾气的资源化利用。采取密闭工艺技术，对于目前无法实现密闭的，提高有机废气收集率，尽可能将无组织转变为有组织排放。燃烧烟气排放控制应优化燃料结构，提高燃烧效率。

4.2 强化过程控制

    有机液体储存与调和，通过提高调和效率，实施密闭切水，合理选择操作时段、物料温度和物料储存方式，降低损耗。有机液体装卸优先选择下装或液下装载方式，采用具备油气回收接口的车船，减少物料损失。废水收集、储存以及处理，应根据废水的组分和性质等分质收集，控制温度、压力等关键参数，对逸散VOCs和产生异味的主要环节采取有效的密闭与收集措施。全面建立“泄漏检测与修复”(LDAR)管理制度，定期开展循环水中VOCs监测工作，加强对VOCs处理设施的日常监管和维护。

4.3 深化末端治理

    末端治理技术包括燃烧法处理挥发性有机废气、微波催化氧化技术、活性炭纤维治理技术、生物治理技术和纳米材料净化技术。各个技术的侧重点有所不同，燃烧法主要用于自身可以燃烧的有机物的处理;微波催化氧化技术主要利用有效集合传统的填料吸附技术，改变解吸治理方式向微波解吸治理方式的转变;活性炭纤维治理技术利用活性炭纤维的高效吸附性;生物治理技术是一个较新的处理方法，利用微生物的降解处理VOCs有机物;纳米材料净化技术是一个新型技术，利用超细的纳米粒子，提供VOCs分解的反应速率，对挥发性有机物的处理效率具有明显的效果。

    结语：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。