有機(jī)廢氣vocs處理

大氣環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，廢氣排放治理也越來越得到政府、社會(huì)各界的關(guān)注。有機(jī)廢氣作為工業(yè)廢氣的主要組成部分，對大氣環(huán)境和人體影響較大，同時(shí)因其來源及成分復(fù)雜，處理難度及其所采取的處理方法也各不相同。本文簡要分析常見有機(jī)廢氣種類及成分，以及常見有機(jī)廢氣的處理技術(shù)。

一、常見有機(jī)廢氣分類

VOCs（Volatile organic compounds）即揮發(fā)性有機(jī)化合物，是一類常見的大氣污染物，產(chǎn)生于油漆生產(chǎn)、化纖行業(yè)、金屬涂裝、化學(xué)涂料、制鞋制革、膠合板制造、輪胎制造等行業(yè)。有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。

工業(yè)企業(yè)中揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）按產(chǎn)生來源劃分，主要有以下幾種：

1. 噴漆廢氣： 主要成分為丙酮、丁醇、二甲苯、甲ben、乙酸乙酯、乙酸丁酯等揮發(fā)性有機(jī)化合物，主要產(chǎn)生于油漆噴涂等表面處理企業(yè)，常見的處理方法有油簾吸收、水簾吸收，再配合二三級的活性炭吸附等。

2. 塑料、塑膠廢氣： 主要成分為塑料、塑膠等粒子受熱加工過程中揮發(fā)出來的聚合物單體，因塑料、塑膠組成成分較為復(fù)雜，廢氣中主要含乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯晴和丁二烯等烯烴類塑料聚合物單體，但濃度普遍較低、風(fēng)量大。涉及企業(yè)主要有塑料造粒企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)、注塑企業(yè)、橡膠生產(chǎn)企業(yè)等，處理方法主要有活性炭吸收、等離子凈化等。

3. 定型廢氣： 主要成分為其主要成分為醛、酮、烴、脂肪酸、醇、酯、內(nèi)酯、雜環(huán)化合物、芳香族化合物。涉及的企業(yè)主要為染整企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)，通常采用水噴淋處理工藝和靜電吸附式處理工藝。

4. 化工有機(jī)廢氣： 主要由化工企業(yè)排放產(chǎn)生，廢氣成分同化工企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品種類有較大關(guān)系，普遍會(huì)采用冷凝回收及催化燃燒技術(shù)等凈化收集處理方法。

5. 印刷廢氣： 主要成分為油墨中揮發(fā)出來的甲苯、非甲烷類總烴、乙酸乙酯、乙醇等。涉及的企業(yè)主要為含有油墨印刷工序的企業(yè)，主要如包裝品、印花等公司，一般采用活性炭吸附。

二、常見VOC 有機(jī)廢氣凈化處理方法匯總

優(yōu)先選擇成本低、能耗少、無二次污染的廢氣凈化處理方法，充分利用廢氣的余熱，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。一般情況下，石化企業(yè)由于其生產(chǎn)活動(dòng)的特殊性，排氣濃度高，多采用冷凝、吸收、燃燒等方法進(jìn)行廢氣的凈化處理。而印刷等行業(yè)的排氣濃度低，多采用吸附、催化燃燒等方法進(jìn)行廢氣凈化處理，下面就這幾種方法進(jìn)行簡單概述：

1.冷凝回收法

冷凝法就是將工業(yè)生產(chǎn)的廢氣直接引入到冷凝器中，經(jīng)過吸附、吸收、解析、分離等環(huán)節(jié)的作用和反應(yīng)，回收有價(jià)值的有機(jī)物，回收廢氣的余熱，凈化廢氣，使廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小時(shí)，可采用冷凝法進(jìn)行凈化處理，一般應(yīng)用于制藥、石化企業(yè)。通常還會(huì)在冷凝回收裝置后面再加裝一級或多級的其他有機(jī)廢氣凈化裝置，以做到達(dá)標(biāo)排放。

2.吸收法

工業(yè)生產(chǎn)中多采用物理吸收法，就是將廢氣引入吸收液中進(jìn)行吸收凈化，吸收液飽和后進(jìn)行加熱、解析、冷凝等處理，回收余熱。在濃度低、溫度低、風(fēng)量大的情況下可踩踏吸收法，但需要配備加熱解析回收裝置，投資額大。涉及油漆涂裝作業(yè)企業(yè)常用的油簾、水簾吸收漆霧的方法，即常見的有機(jī)廢氣吸收法。

3.直接燃燒法

直接燃燒法就是利用燃?xì)獾容o助性材料將廢氣點(diǎn)燃，促使其中的有害物質(zhì)在高溫燃燒下轉(zhuǎn)變成無害物質(zhì)，該方法投資小，操作簡單，適用于濃度高、風(fēng)量小的廢氣，但其安全技術(shù)要求較高。

4.催化燃燒法

催化然后就是將廢氣加熱經(jīng)催化燃燒后轉(zhuǎn)變成無害的二氧化碳和水。該方法適用于溫度高、濃度高的有機(jī)廢氣凈化處理中，其具有燃燒溫度低、節(jié)能、凈化率高、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，但投資較大。

5.吸附法

吸附法又可分成三種：

1. 直接吸附法，利用活性炭對有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附凈化處理，凈化率可達(dá)95%以上，該方法設(shè)備簡單、投資少，但需要經(jīng)常更換活性炭，頻繁的裝卸、更換等程序增加運(yùn)行費(fèi)用。

2. 吸附-回收法。利用纖維活性炭吸附有機(jī)廢氣，使其在趨近飽和狀態(tài)下過熱蒸汽反吹，實(shí)現(xiàn)脫附再生。

3. 新型吸附-催化燃燒法。該方法綜合吸附法與催化燃燒方法的優(yōu)點(diǎn)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、投資少、運(yùn)行成本少、維修簡單等優(yōu)點(diǎn)。其利用新型吸附材料對有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附處理，使其在接近飽和狀態(tài)下在熱空氣的作用下吸附、解析、脫附，接著再將廢氣引入催化燃燒床進(jìn)行無焰燃燒處理，實(shí)現(xiàn)廢氣的*凈化處理。該方法適用于濃度低、風(fēng)力大的廢氣凈化處理中，是當(dāng)前國內(nèi)應(yīng)用多的一種廢氣凈化處理辦法。

6.低溫等離子凈化法

低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。

放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。

揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對于低濃度的VOCs很難實(shí)現(xiàn)，而光催化降解VOCs 又存在催化劑容易失活的問題，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有潛在的優(yōu)勢。

但由于等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此，目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常少，大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)。

總結(jié)

不同的有機(jī)廢氣成分、濃度適用不同的有機(jī)廢氣處理方式，目前綜合技術(shù)成熟性、經(jīng)濟(jì)性以及設(shè)備維護(hù)等多方面因素，還是活性炭吸附法。但是活性炭吸附法存在適用期限到后廢活性炭洗脫回收成本大、存在污染轉(zhuǎn)移等缺點(diǎn)，因此新型吸附-催化燃燒法已在技改中或新建項(xiàng)目中被普遍應(yīng)用。

而低溫等離子凈化法因其后期維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)正受到越來越多企業(yè)的青睞，但也存在設(shè)備投資成本高等問題。相信隨著技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，低溫等離子凈化技術(shù)會(huì)越來越成熟，設(shè)備投資也會(huì)隨之下降，屆時(shí)將會(huì)得到普遍應(yīng)用。

有機(jī)廢氣vocs處理

吸附回收技術(shù)是一種簡單實(shí)用的VOCs治理技術(shù)，其不僅能有效的治理有機(jī)廢氣，而且能回收有機(jī)溶劑，既解決了環(huán)境污染問題，同時(shí)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，深得企業(yè)認(rèn)可，具有較好的市場應(yīng)用前景。吸附回收技術(shù)主要是利用吸附材料將廢氣中的有機(jī)溶劑吸附下來，并脫附回收利用有機(jī)溶劑的方法。

工藝原理

該技術(shù)采用顆?；钚蕴?活性炭纖維作為吸附材料，吸附飽和后的吸附材料利用熱源將吸附質(zhì)氣化，解析出的高濃度有機(jī)蒸汽被脫附介質(zhì)帶入冷凝單元，經(jīng)冷凝、分離，回收有機(jī)溶劑。依據(jù)據(jù)脫附介質(zhì)不同，有水蒸汽脫-溶劑回收附技術(shù)和熱氮?dú)饷摳?溶劑回收技術(shù)。

技術(shù)特點(diǎn)

• 采用高效吸附材料，吸附效率95%以上，溶劑回收率90%以上。

• 系統(tǒng)化防爆設(shè)計(jì)和安全節(jié)點(diǎn)監(jiān)控，完善的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系，確保設(shè)備安全，滿足化工場所苛刻要求。

• 對于非水溶性有機(jī)溶劑，采用活性炭吸附-水蒸汽脫附-溶劑回收工藝，具有相變熱高，脫附*，易冷凝的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑和水的自動(dòng)有效分離。

• 對于水溶性大或易水解有機(jī)溶劑，采用活性炭吸附-氮?dú)饷摳?溶劑回收工藝，回收產(chǎn)品中水含量低，溶劑品質(zhì)高、可降低運(yùn)行成本；

• 吸附床內(nèi)配套活性炭保護(hù)系統(tǒng)，充分保證設(shè)施安全。

• 基于可編程控制器（PLC）的控制具有數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制功能。

應(yīng)用領(lǐng)域

行業(yè)：化工、石油、制藥工業(yè)、涂裝、印刷及其他使用有機(jī)溶劑 的過程；

可回收的有機(jī)物種類：

1、烴類：苯、甲苯、二甲苯、溶劑油、石腦油、重芳烴等。

2、鹵烴：三氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等。

2、酮類：丙酮、丁酮、甲基異丁酮等。

4、酯類：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯等。

5、醇類：乙醇、異丙醇、丁醇等。

蓄熱式焚燒技術(shù)

蓄熱式焚燒爐（Regenerative Thermal Oxidizer，簡稱RTO)是目效的有機(jī)廢氣處理設(shè)備，采用*的熱交換技術(shù)和新型蜂窩陶瓷蓄熱材料，高效*的換熱系統(tǒng)保證了氧化分解熱量的有效回收，熱回收率95%以上，VOC凈化率99%以上，在有機(jī)廢氣凈化領(lǐng)域具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。

蓄熱式焚燒爐可以處理工業(yè)生產(chǎn)過程中所排放出來的揮發(fā)性有機(jī)氣體（VOC）和臭氣。RTO系統(tǒng)利用高溫氧化去除廢氣，通過控制溫度，停留時(shí)間，湍流系數(shù)和氧氣量將廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水氣，并回收廢氣分解時(shí)所釋放出的熱量，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能的雙重目的。

工作原理

揮發(fā)性有機(jī)廢氣經(jīng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)推進(jìn)或者吸入RTO入口集風(fēng)管，切換閥引導(dǎo)氣體進(jìn)入蓄熱床，氣體在經(jīng)過陶瓷蓄熱床到燃燒室的過程中被逐漸預(yù)熱，在燃燒室高溫（約800℃）氧化分解，凈化后的高溫尾氣在通過另一陶瓷蓄熱床時(shí)會(huì)將熱量留在其中，使得出口處的蓄熱床得到加熱，凈化尾氣得到降溫，使得出口溫度略高于RTO入口溫度，通常情況下溫升超過50-70℃。

切換閥改變氣流進(jìn)入蓄熱床的方向，實(shí)現(xiàn)蓄熱區(qū)與放熱區(qū)的交替轉(zhuǎn)換，實(shí)焚化爐內(nèi)的熱量，高熱能回收率降低了燃料的需求節(jié)省了運(yùn)行成本。

當(dāng)系統(tǒng)VOC濃度大于自持濃度（甲苯1200mg/m3、二甲苯1100mg/m3)時(shí)，RTO即不需輔助燃料便能夠維持VOC氧化分解條件，同時(shí)可對外輸出系統(tǒng)余熱。

技術(shù)特點(diǎn)

• VOC凈化效率高，2床式凈化效率95%，3床式凈化效率99%以上。

• 系統(tǒng)自適應(yīng)強(qiáng)，操作穩(wěn)定、安全性高。

• 可處理多種組分，幾乎所有有機(jī)廢氣，含S、N、鹵族元素的有機(jī)廢氣。

• 多重防爆（LEL連鎖控制、多組防爆膜片設(shè)置、自動(dòng)切換閥組等)措施，設(shè)備安全性高。

• 基于可編程控制器（PLC）的控制具有數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制功能。

• 變頻器（VFD）驅(qū)動(dòng)允許系統(tǒng)在廢氣量少或者系統(tǒng)待機(jī)狀態(tài)時(shí)低頻運(yùn)行。

• 設(shè)備在廠內(nèi)組裝，系統(tǒng)安裝時(shí)間短。

應(yīng)用領(lǐng)域

行業(yè)： 化工、石化、制藥、涂裝、印刷等及其他使用有機(jī)溶劑的過程。

組分：組分復(fù)雜，不具有回收價(jià)值，難重復(fù)利用。

吸附濃縮熱氧化技術(shù)

大風(fēng)量、低濃度VOC排放在目前我國的有機(jī)廢氣污染中占了很大的比例，吸附濃縮熱氧化技術(shù)是治理該類廢氣濟(jì)有效的技術(shù)途徑。

該技術(shù)將吸附濃縮單元和熱氧化單元有機(jī)地結(jié)合起來，不僅可以滿足排放要求，而且可以降低凈化設(shè)備的投資、運(yùn)行費(fèi)用。

大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣經(jīng)吸附凈化并脫附后轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣，高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)入熱氧化單元氧化處理，并將有機(jī)物氧化釋放的熱量有效利用。

工藝原理

大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣經(jīng)過沸石轉(zhuǎn)輪時(shí)，氣流中的VOC被疏水沸石吸附，凈化尾氣通過轉(zhuǎn)輪排放到大氣中。

沸石轉(zhuǎn)輪不停旋轉(zhuǎn)，將吸附的VOC轉(zhuǎn)到脫附區(qū)域，吸附在沸石轉(zhuǎn)輪上 的VOC被180~220℃的熱風(fēng)脫附，脫附熱風(fēng)占總處理風(fēng)量的5~10%，脫附下的高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)入RTO/CO氧化降解為二氧化碳和水蒸汽等。再生后的吸附轉(zhuǎn)輪經(jīng)過冷卻區(qū)降溫后，返回至吸附區(qū)，完成了吸附/脫附/降溫的循環(huán)過程。

技術(shù)特點(diǎn)

• 凈化效率高，出口濃度穩(wěn)定，吸附凈化率可達(dá)97%，氧化凈化率99%以上。

• 再生氣采用氧化系統(tǒng)自身氧化熱，可降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。

• 沸石轉(zhuǎn)輪吸附降低了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

• 沸石轉(zhuǎn)輪濃縮比高達(dá)10-25:1。

• 基于可編程控制器（PLC）的控制具有數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制功能。

• 變頻器（VFD）驅(qū)動(dòng)允許系統(tǒng)在廢氣量少或者系統(tǒng)待機(jī)狀態(tài)時(shí)低頻運(yùn)行。

• 設(shè)備在廠內(nèi)組裝，系統(tǒng)安裝時(shí)間短。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 噴漆車間：如集裝箱、汽車、飛機(jī)、造船、家具、電子、金屬制品等噴涂排氣。

• 各種印刷車間（如凹版印刷、柔印、包裝材料印刷等）排氣。

• 油漆、涂料生產(chǎn)車間排氣。

• 半導(dǎo)體集成電路、液晶顯示屏（LCD）制造過程的排氣處理。

• 樹脂、橡膠、輪胎等制品生產(chǎn)過程的排氣處理。

微生物凈化技術(shù)

利用微生物（細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物等）的代謝活動(dòng)使惡臭物質(zhì)氧化降解為二氧化碳、水蒸汽、NO3-、SO42-等無害物質(zhì)的過程，微生物在氧化降解污染物時(shí)獲得能量維持自身生物和繁殖。

微生物凈化技術(shù)具有設(shè)備投資費(fèi)用少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡便、處理*、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于處理水溶性差（苯、甲苯、二甲苯等）、不易生物降解（硝基苯、甲基叔丁基醚）的有機(jī)廢氣以及硫化氫、氨氣等惡臭廢氣的治理。

生物滴濾工藝

廢氣經(jīng)底部進(jìn)氣口進(jìn)入生物滴濾池，通過填料層與逆流而下的營養(yǎng)液充分接觸和傳質(zhì)，在充足的停留時(shí)間內(nèi)，氣相物質(zhì)經(jīng)平流效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、吸附等綜合作用下通過氣膜并被吸附在潤濕的生物膜表面，吸附在生物膜表面的污染物成分被其中的微生物捕獲并吸收，經(jīng)生化反應(yīng)終轉(zhuǎn)化成為無害的物質(zhì)。微生物代謝產(chǎn)物和老化的生物膜可被循環(huán)液及時(shí)轉(zhuǎn)移。

生物過濾工藝

生物過濾由增濕液槽和過濾塔組成。VOC氣體經(jīng)增濕液槽加壓預(yù)濕后進(jìn)入過濾塔，與生物膜接觸而被吸收，終降解成二氧化碳，水蒸汽 和微生物基質(zhì)，凈化后的氣體由頂部排出。定期在塔頂噴淋水，為濾料微生物提供水分，噴淋液呈非連續(xù)相。生物過濾所用填料可自身緩釋肥料（含氮、磷、鉀、鈣、鎂和其它微量元素），無需額外添加營養(yǎng)液。

技術(shù)特點(diǎn)

• 運(yùn)行費(fèi)用低。

• 清潔型治理工藝，無二次污染。

• 操作條件溫和，常溫常壓。

• 基于可編程控制器（PLC）的控制具有數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制功能。

• 采用天然及高分子復(fù)合濾料，濾料不易老化、板結(jié)，使用周期長。

• 填料孔隙率大于80%，單位壓降小，可選低功率風(fēng)機(jī)，降低能耗和噪音。

• 接種復(fù)合菌劑，單位填料生物量高，處理負(fù)荷提高。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 垃圾處理過程的堆肥、填埋、焚燒、垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池、垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾堆肥；

• 污水處理廠的排污泵站、進(jìn)水格柵、曝氣沉砂池、初沉池、污泥脫水車間；

• 涂料、化工制藥、橡膠塑料、油漆涂料、石油化工、農(nóng)藥和發(fā)酵制藥、制鞋廠、印刷廠、造紙廠、食品加工、牲畜養(yǎng)殖、飼料加工等產(chǎn)生惡臭氣體與廢氣的場合。