【現(xiàn)狀】有機廢氣是石油化工、噴漆、制藥、印刷所排放的最常見的污染物。揮發(fā)性有機廢氣是指沸點在50～260℃、室溫下飽和蒸氣壓超過133.3 Pa 的易揮發(fā)性有機化合物。這些有機廢氣會造成空氣污染，危害人類健康，其中大部分都是對人體健康和環(huán)境的毒害。一些有機物質被列為致癌物，如苯，多環(huán)芳烴，氯乙烯，乙腈等。由于揮發(fā)性有機氣體的風險，大多數(shù)企業(yè)在其生產活動過程中都不免產生一定量的廢氣，這些產生的廢氣直接排放到大氣中就不可避免地對空氣造成污染，當前的事實是工業(yè)生產所產生的廢氣種類繁多，隨著各個國家對環(huán)境保護的意識加強，廢氣治理技術也得以快速地發(fā)展，目前針對同一種廢氣存在著多種治理技術，不同治理技術的性能也會千差萬別的。下面主要介紹了工業(yè)廢氣中有機廢氣的來源及其危害，并對當前存在的廢氣治理技術進行了分析，研究不同技術所存在的優(yōu)勢和不足，最后對高效率的有機廢氣處理技術進行了介紹，展望未來有機廢氣治理技術的前景。
1、有機廢氣的來源及危害

隨著石油化工行業(yè)的興起和發(fā)展，人類所生存的環(huán)境就逐漸發(fā)生惡化，大氣污染越發(fā)嚴重。這就足以說明，石油化工行業(yè)在生產過程中排放的廢氣是大氣環(huán)境污染的真兇。這種廢氣排放量巨大，其中包含的有機物含量波動性大，是有毒氣體，還可以燃燒，有些廢氣甚至有惡臭，廢氣的成分氯氟烴也是破壞臭氧層的罪魁。除此以外，石化行業(yè)中的儲存設備，印刷廠以及其它石化相關行業(yè)都是產生有機廢氣的源頭。面對大氣質量的下降，環(huán)境的惡化，必須減少大氣中的有機氣體排放，這里面最有效的手段就是從源頭入手，這也是最為經(jīng)濟的手段。

廢氣污染會導致環(huán)境惡化加重，而最終受害的是我們人類。有機廢氣對人體的危害是多方面的，來自不同行業(yè)的有機廢氣所具備的毒性也是有所區(qū)別的，最常見的幾種主要有機廢氣對人體的危害表現(xiàn)如下：苯類的有機氣體會造成人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害，高濃度的苯蒸氣（含量達空氣的2%）可導致急性中毒身亡。多環(huán)芳烴具有強烈的致癌特性，屬于嚴重污染物。苯酸類有機氣體會是蛋白質變性凝固，造成全身中毒。腈類有機氣體可導致呼吸問題，甚至窒息死亡。硝基苯破壞神經(jīng)系統(tǒng)，影響臟器功能。有機磷化物會導致血液中膽堿脂

酶的活性降低，發(fā)生功能性神經(jīng)系統(tǒng)障礙。在各種硫化有機物中，高濃度的硫醇是可能致命。高濃度的含氧有機物環(huán)氧乙烷可致人死亡。

2、行業(yè)發(fā)展環(huán)境

2010日國務院發(fā)布了《關于推進大氣污染聯(lián)合防治和改善區(qū)域空氣質量的指導意見》的通知，揮發(fā)性有機氣體和顆粒、二氧化硫和氮氧化物一起，對大氣污染物的防治需要重點研究，開展大氣污染防治的防治工作，作為大氣污染防治工作的重要組成部分。

根據(jù)“五個第十二年計劃”和“空氣污染防治行動計劃”在大氣污染防治重點領域，國家和地方政府在2014個有顯著增強的控制政策和法規(guī)和管理制度的揮發(fā)性有機氣體污染防治和控制。一是啟動了揮發(fā)性有機氣體排放收費系統(tǒng)的研究和開發(fā)，這已經(jīng)引起了污水行業(yè)和企業(yè)的極大關注，并有效地促進了揮發(fā)性有機氣體的管理。兩家是國家和地區(qū)的揮發(fā)性有機氣體排放標準開始全面排放標準。

3、行業(yè)經(jīng)營狀況

揮發(fā)性有機物的污染具有復雜性、復雜性和區(qū)域性，這與城市地區(qū)和工業(yè)污染源有關。全區(qū)揮發(fā)性有機氣體排放主要集中在長江三角洲、珠江三角洲、北京、天津及東南沿海地區(qū)等發(fā)達地區(qū)。工業(yè)來源的揮發(fā)性有機氣體排放涉及許多行業(yè)，包括石油化工，有機化學品，醫(yī)藥化學品，表面涂層，溶劑的使用和儲存和運輸，減少污染和控制市場潛力。揮發(fā)性有機污染物（揮發(fā)性有機氣體）具有多種特性，如各種排放、排放源等特點，除個別行業(yè)外，單個污染源的大小一般很小，產值很低；此外，管理的揮發(fā)性有機氣體是復雜的，涉及幾十個工程技術，一般一個管理公司只能掌握一種技術。因此，從事除塵、脫硫脫硝的工程企業(yè)管理，在企業(yè)的揮發(fā)性有機物治理中一般比較小。

近年來，揮發(fā)性有機氣體處理產業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢。一個新的注冊是一個大量的揮發(fā)性有機氣體的專業(yè)企業(yè)法人治理結構的建立；二是從事除塵，脫硫、脫硝治理企業(yè)的揮發(fā)性有機廢氣處理領域，企業(yè)的資金實力、技術轉型速度更快，更快的發(fā)展；三是海外企業(yè)憑借其技術優(yōu)勢，開始拓展我國揮發(fā)性有機氣體處理市場，這些企業(yè)技術力量雄厚，起點高，與設計經(jīng)驗，大型項目的快速發(fā)展，對國內企業(yè)的影響巨大；四是企業(yè)環(huán)境保護的監(jiān)督揮發(fā)性有機氣體氮部門，揮發(fā)性有機氣體檢測和市場的快速發(fā)展，從事?lián)]發(fā)性有機氣體檢測設備和測試業(yè)務已經(jīng)快速發(fā)展；五是社會資本進入揮發(fā)性有機氣體處理市場，一些企業(yè)的強大技術實力，提高企業(yè)通過融資，資金注入和其他方式擴大市場競爭力，進展是顯而易見的。

4、有機廢氣治理技術現(xiàn)狀

相比傳統(tǒng)的有機廢氣處理技術，因其存在諸多不足，隨著近些年生物技術的發(fā)展，人們試圖在新領域利用先進的生物技術治理有機廢氣，包括吸附法、吸收法、氧化法、生物膜法和等離子分解法等。

4.1活性炭吸附法。吸附是指液體或氣體附著集中于固體表面的作用，一般的活性碳都能發(fā)生這種作用。根據(jù)選取的吸附材料以及吸附機理的不同，吸附法又可分成化學吸附和物理吸附?；瘜W吸附利用的是疏水鍵去除有機污染物的，例如用酚醛樹脂吸附劑去除鄰苯二甲酸二甲酯類物質。但是化學吸附劑，更多的是運用在去除水相污染物當中，用來去除有機廢氣的情況比較少見，究其原因是吸附劑與氣體接觸時間不夠長，無法進行有效的反應，導致吸附效果達不到預期。這就使得人們在實際生產中選擇物理吸附材料處理有機廢氣，比如活性炭、沸石等。選擇這種孔狀結構，比表面積大，物理吸附能力強的吸附劑符合去除有機氣體的要求。實驗數(shù)據(jù)表明，纖維吸附材料與蜂窩狀、顆粒狀吸附材料相比，具備更快的傳質速率，因此，常常選擇纖維吸附材料，以提高去污效率。

4.2吸收法。吸收法一般情況是指的是液體吸收法，其基本的原理是廢氣和吸收劑接觸很充分，吸收劑對于有害物質進行吸收，再經(jīng)過接吸收過程，從吸收劑中除去廢氣并提取吸收劑，這樣就使得吸收劑能夠被循環(huán)利用。目前廢氣處理設備中噴淋裝置是使用吸收的原理進行制作的。物理吸收劑是利用的物質具備相似相容的物質特性，比如常見的吸收劑水，可以用于去除那些易溶于水的氣體，像丙酮、甲醇、醚，但是對于水溶性差的物質水無法起到作用。這就需要使用化學吸附的方法，其主要的原理是吸附劑上面的基團與有機廢氣發(fā)生，就當前國內外對吸收法的應用，可以獲得以下經(jīng)驗總結。一是國內外研究者研究了不同溶劑吸收法對各種有機廢氣污染成分的處理效果，吸收劑主要包括有機溶劑、表面活性劑和水，還包括新型環(huán)保型吸收劑環(huán)糊精；因此廢氣種類不同，采用的吸附劑的種類也就不同。

4.3催化氧化燃燒法。對于處理那些有毒、有害、沒有回收價值的氣體，如VOCs，氧化法是最佳的處理手段。該方法的基本原理是VOCs同氧氣發(fā)生氧化反應生成水和二氧化碳，氧化反應就好比燃燒過程一樣，最后得到的成分是對空氣無害的水和二氧化碳。通常采用以下兩種方法促使氧化反應的順利進行：一種是加熱升溫，即熱氧化法，使得廢氣達到氧化反應必需的最低溫度；

另一種是催化氧化，催化氧化是指不改變反應的溫度和壓強，向反應環(huán)境中添加金屬催化劑，例如Pt、Pd、Ni等，廢氣中的有機污染物同氧化劑發(fā)生的氧化反應，催化劑的存在可以大大降低催化燃燒所需要的溫度。如何獲得高效的催化劑是催化氧化法的關鍵。近些年來，人們一直致力與整體催化劑的研究，同顆粒狀催化劑比較，其在傳質、傳熱、壓降性能等諸多方面表現(xiàn)出優(yōu)點。

4.4生物膜法。人們利用自然界中的有機生物，特別是微生物降解過程來處理廢物是一種優(yōu)異的處理手段，我們知道采用生物膜法對有機污水進行處理已有超過一百年的歷史，但是將其應用于工業(yè)廢氣處理，特別是凈化有機廢氣卻剛剛起步。國內外對生物膜法處理有機廢氣的研究都處理理論實驗階段，尚未獲得可以用于生產實踐的技術，不過其廣闊的前景已經(jīng)被業(yè)界所看好，生物膜法是也是機廢氣治理研究的前沿性課題。生物膜法治理有機廢氣是指將微生物培養(yǎng)在多孔性介質的表面，并讓污染氣體在填料床層中進行生物處理，可出去其中的大部分有機污染物，并使之在空隙中發(fā)生降解反應；孔隙中的微生物消耗掉空隙中的有機污染物，并降解成水、二氧化碳和中性的鹽類。

4.5等離子體分解法。利用等離子體分解法對氯氟烴進行分解的技術已經(jīng)被用于工業(yè)生產了，該分解過程可以在短較短的時間內完成，而且對裝置的規(guī)模沒有要求，在小型裝置內也可以處理大量的氯氟烴等氣體。等離子體分解法運行設備包含兩個子系統(tǒng)，一個子系統(tǒng)是利用高頻等離子體急速加熱等離子體，使其溫度在短時間內升高到約10000攝氏度，這就是超高溫加水分解系統(tǒng)，這是利用等離子體的化學作用與水蒸氣接觸進行分解的原理。另一個子系統(tǒng)是為了防止二惡英類的再度合成的排氣急冷系統(tǒng)，其可以把高溫分解的排氣急速冷卻到80°C以下。組成一個完整的這種系統(tǒng)需要氯氟烴和水蒸氣的供給裝置和等離子體發(fā)生裝置，還需要反應爐、冷卻罐和排水處理裝置等。

5、有機化合物廢氣處理技術的發(fā)展

揮發(fā)性有機物是空氣中有機化合物在室溫和大氣壓力下的總稱。工業(yè)固定的有機廢氣排放量，涉及行業(yè)，廣泛的污染物，復雜的組成。在大多數(shù)情況下，由于生產過程中含有各種污染物的尾氣，需要使用一個組合的技術進行全面的控制。

目前，最廣泛使用的技術，包括吸附回收技術，吸附富集技術，催化燃燒技術和高溫焚燒技術，此外，低溫等離子體技術和生物處理技術也得到了快速發(fā)展。 總體技術發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

5.1個新的吸附技術繼續(xù)發(fā)展和完善

在揮發(fā)性有機氣體處理領域，溶劑回收往往具有良好的經(jīng)濟效益。所以吸附和回收技術的研究最為成熟。從目前的治理狀況來看，許多部門的揮發(fā)性有機氣體的治療涉及到吸附溶劑回收技術。如石油和天然氣回收，包裝和印刷，集裝箱噴漆，石化，化工，化工，制藥等行業(yè)。從吸附過程中，低壓水蒸氣解吸技術仍是主流技術，技術已得到改善。近年來，氮氣保護新技術的發(fā)展，以避免水蒸汽的使用，降低回收溶劑凈化成本，提高設備的安全性，得到了廣泛應用，特別是在包裝印刷行業(yè)是最廣泛使用的。吸附材料主要包括顆粒活性炭和活性炭纖維，近年來發(fā)展的蜂窩活性炭和分子篩吸附劑后的吸附濃度技術，冷凝回收。

5.2蓄熱式燃燒技術逐漸取代傳統(tǒng)燃燒技術

催化燃燒技術和高溫燃燒技術是目前最常見的燃燒揮發(fā)性有機氣體的處理技術，是目前最有效的處理揮發(fā)性有機氣體。燃燒法通常用于控制廢氣中的有機物。熱催化燃燒過程中需要對相應的燃燒溫度進行加熱。如果廢氣中有機物濃度越高，廢氣燃燒所產生的熱量可以保持有機物分解所需的反應溫度，燃燒法是一種經(jīng)濟可行的方法。傳統(tǒng)的催化燃燒技術和高溫燃燒技術在傳熱效率低，當廢氣中有機物濃度較低時，需要大量的能量消耗，且運行成本較高。為了提高設備的熱效率，降低設備的運行成本，近年來發(fā)展了蓄熱式加熱技術和蓄熱式催化燃燒技術。

5.3、低溫等離子技術的新力量突然上升。

低溫等離子體凈化技術是近年來廢氣處理技術發(fā)展的一項新技術。等離子體被稱為第四種物質，包括電子、離子、自由基和中性粒子。低溫等離子有機氣體凈化是利用介質放電產生的等離子氣體分子反復轟擊，激活，電離，熱解氣體中的各種成分，通過氧化和一系列復雜的化學反應，打開分子中的化學鍵，從而改變復雜的大分子污染物，或將有毒有害物質轉化為無害或低毒物質。由于缺乏技術指導和技術法規(guī)，污水公司不知道如何選擇這一治理技術，并經(jīng)常采用“低投標”，而低價格的治理技術可能不適合行業(yè)揮發(fā)性有機物治理，并最終不能滿足排放標準的要求，導致建設的冗余項目，近年來，重復建設，重復投資，造成一定的浪費。

5.4生物技術的發(fā)展，應用范圍逐步擴大

首次將生物法應用于廢氣。近年來，隨著有機污染物處理技術的不斷發(fā)展，生物法已應用于有機污染物領域。生物法具有設備簡單、投資低、運行成本低、無污染等優(yōu)點，但由于有機污染物的生物降解率較低，僅在低濃度有機廢氣處理中經(jīng)濟。此外，由于有機物上的消化生物菌具有高度的特異性，有機物是適合生物降解的清潔劑，可采用生物法進行生物降解，生物制劑生物有機廢氣的處理，提高了普遍性。

6、揮發(fā)性有機化合物廢氣處理技術升級的解決對策

中國實際上是在“第十二五”期間注意揮發(fā)性有機氣體污染控制問題，和揮發(fā)性有機氣體和顆粒物，NOx和SOx為改善大氣污染控制的質量控制目標，并加強揮發(fā)性有機氣體的污染控制，使該行業(yè)的相關企業(yè)要增強信心，加強技術研究和投資，而新建立了一批專業(yè)的揮發(fā)性有機氣體污染控制的企業(yè)，外資企業(yè)，包括國外的一些公司也參與了揮發(fā)性有機氣體管理公司紛紛進入中國市場。在現(xiàn)階段的發(fā)展中，解決的主要途徑應該在以下幾個方面：

6.1完善排放標準體系和管理體系

政策法規(guī)和管理體制不健全，行業(yè)發(fā)展的影響，在這個階段的主要任務，應盡快提高排放標準體系和管理制度。揮發(fā)性有機氣體的排放涉及行業(yè)，大量的排放量是該行業(yè)的重點將有超過50，從行業(yè)減排和治理的考慮，應該是行業(yè)的排放標準的重點，規(guī)范行業(yè)的治理。對于一些較小的排放量，應盡快完成，以完成全面的排放標準的修訂，綜合排放標準的管理。雖然我們要加強重點行業(yè)排放標準的發(fā)展，但總體進展緩慢，有一些重點行業(yè)的排放標準尚未建立，空氣污染物排放標準（GB16297-1996）修訂工作尚未完成。缺乏大量的排放標準，環(huán)保部門在促進行業(yè)不能跟進，監(jiān)管困難，限制了行業(yè)揮發(fā)性有機氣體的發(fā)展。

6.2提高技術研發(fā)力度，提高技術水平

揮發(fā)性有機氣體處理產業(yè)總體技術發(fā)展水平低，需要在國家和企業(yè)的技術研究和發(fā)展，提高技術水平，提高技術水平。

由于揮發(fā)性有機化合物涉及到多種污染物，不同的屬性，包括烴（烷烴、烯烴、芳亭）、酮類、酚類、酯類、醇類、醛、胺、腈（氰化物）和其他有機化合物，測定揮發(fā)性有機氣體的管理系統(tǒng)是非常復雜的，包括和破壞技術兩類回收技術，以及吸附技術、吸收技術、冷凝技術、膜技術、催化燃燒技術、高溫焚燒技術、生物技術、低溫等離子技術、光催化技術，對十種控制技術實用光氧化技術。其中吸附、吸附、縮合、催化燃燒和高溫燃燒技術是技術的主流技術。與其他同類技術相比，我們在功能材料、技術細節(jié)、工藝設計和制造水平方面都有差距。膜分離技術、生物技術、低溫等離子體技術、光催化技術和光氧化技術在揮發(fā)性有機氣體開發(fā)中的應用。由于缺乏技術基礎，應用技術和對技術的使用缺乏認識，在工藝設計和凈化設備設計中存在著大量的隨機性。

凈化凈化設備的效果差，難以達到排放標準的要求。對于這些新技術的應用，

我們應該加大對基礎研究的投入，明確不同技術應用的對象和范圍，并指導技術與工程設計的應用。

在大多數(shù)情況下，組合技術通常被用來進行全面的管理，這是系統(tǒng)集成的關鍵。技術和系統(tǒng)集成是充分發(fā)揮不同的治理技術的優(yōu)勢，不僅是為了實現(xiàn)合規(guī)性要求，更重要的是，為了降低治理成本。與國外企業(yè)相比，目前國內企業(yè)在系統(tǒng)設計上缺乏經(jīng)驗，系統(tǒng)設計能力弱，在系統(tǒng)集成中往往存在大量的缺陷，無法達到技術集成的效果。需要設計和積累經(jīng)驗的企業(yè)在實踐中的關鍵行業(yè)的國家應該是組織工程技術示范，優(yōu)勝劣汰，提高工藝設計水平。

7、結語

有機廢氣的處理一直以來都是影響大氣環(huán)境的關鍵因素，工業(yè)高速發(fā)展以來，人們排放到大氣中的有機氣體不論是量還是類，都發(fā)生了質的變化，環(huán)境治理刻不容緩。減少環(huán)境污染最有效的途徑就是從源頭入手，降低有機氣體的排放，這就需要高效、節(jié)能、經(jīng)濟的有機廢氣處理手段，因此在傳統(tǒng)的處理技術上，研發(fā)新的處理技術就顯得格外重要了。相信隨著科學技術的不斷發(fā)展，創(chuàng)新性的有機廢氣處理技術也會被應用到工業(yè)生產中去，降低甚至消除大氣中有機氣體的排放指日可待。