大氣污染是我國目前最突出的環(huán)境問題之一，其污染物的主要來源是工業(yè)廢氣，而工業(yè)廢氣中絕大多數(shù)又是有機污染物。可見治理有機廢氣是大氣污染治理中極為重要的一部分。

一、有機廢氣的來源及危害

1．有機廢氣的來源

工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生各種有機物廢氣，主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等。這些廢氣的來源十分廣泛，其中一些主要行業(yè)所排放的有機廢氣如表一所示。

表一  主要行業(yè)所排放的有機廢氣

2．有機廢氣的危害

    有機廢氣會危害人體健康。如有機廢氣通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體后,能給人的呼吸、血液、肝臟等系統(tǒng)和器官造成暫時性和永久性病變,尤其是苯并芘類多環(huán)芳烴能使人體直接致癌。

    有機廢氣還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。如形成光化學(xué)煙霧二次污染；造成臭氧層空洞；引起溫室效應(yīng)和惡臭污染等。

有機廢氣的排放還會造成資源的浪費，加大生產(chǎn)成本。

3.有機廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)

我國的有機廢氣污染現(xiàn)狀不容樂觀，蘭州和上海等地的某些大型石化工業(yè)區(qū)就曾出現(xiàn)過光化學(xué)煙霧現(xiàn)象，南京城區(qū)也出現(xiàn)了大規(guī)模的惡臭污染，且類似的案例越來越多。因此，我國對有機污染物的排放和防治作了相關(guān)的法律規(guī)定，幾年來相繼頒布了《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 及《中華人民共和國大氣污染防治法》等，這使得有機污染物的排放監(jiān)督管理和控制逐步走向有序化

二、有機廢氣的治理方法概述

    總的來說,有機廢氣的處理方法主要有兩類：

    一類是回收法?；厥辗ㄊ峭ㄟ^物理方法，在一定溫度、壓力下，用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離有機化合物，主要包括活性碳吸附法、變壓吸附法、冷凝法和生物膜法等。

    另一類是消除法。消除法是通過化學(xué)或生物反應(yīng)，用光、熱、催化劑和微生物等將有機物轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，主要包括熱氧化法、催化燃燒法、生物氧化法、電暈法、等離子體分解法、光分解法等。

三、有機廢氣傳統(tǒng)處理方法介紹

  廢氣治理技術(shù)主要有生物法、植物液法、吸附法、干式中和法、吸收法、吸附法、等離子除臭法、催化燃燒法、微生物降解法等。

   a）生物法：料表面微生物濃度高，生長穩(wěn)定，在滴濾床中存在一個連續(xù)流動的水相，因此整個傳質(zhì)過程中涉及氣、液、固三相。但從整體上講，該工藝是傳質(zhì)與生化反應(yīng)的串聯(lián)過程。該方法具有反應(yīng)器體積小但是設(shè)備占地面積大，投資高，處理效果不夠理想；

   b) 吸收法：用適當(dāng)?shù)囊后w與混合氣體接觸，利用氣體在液體中的溶解能力不同，除去其中組分的過程。其特點是二次污染、操作要求高、運行費用高；

   c) 等離子法：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，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、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內(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。（注：低溫等離子體相對于高溫等離子體而言,屬于常溫運行）其不足之處是投資高、運行不穩(wěn)定，同類工藝在某輪胎廠出現(xiàn)故障燃燒的危險現(xiàn)象。

  d）膜基吸收法：膜基吸收法對大多數(shù)間歇過程，因溫度、壓力、流量會在一定范圍內(nèi)變化，所以要求回收設(shè)備有較強的適應(yīng)性，膜吸收正好可以滿足這一要求。但是該方法主要用于聚氯乙烯生產(chǎn)中氯乙烯單體的回收，聚烯烴生產(chǎn)中己烷的回收，噴漆過程中HCFC123的回收，醫(yī)院消毒中CFC-12和環(huán)氧乙烷的回收，制冷設(shè)備及氣霧劑、泡沫塑料等產(chǎn)品在生產(chǎn)或使用過程中排放的CFCS和HCFC的回收。本工程氣體成分復(fù)雜，該方法沒有在橡膠生產(chǎn)廢氣領(lǐng)域有成功案例。

    e) 催化燃燒法：燃燒法廣泛用于有機溶劑蒸汽和碳?xì)浠衔锏膬艋幚?。燃燒過程是一種熱氧化過程通過氧化把廢氣中的烴類有效轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，其他成分也可以轉(zhuǎn)化為允許向大氣排放或者可以回收的物資。其特點是投資高，運行費用高。

    f）微生物降解法：生物降解法具有設(shè)備簡單、維護(hù)費用低、無二次污染的優(yōu)點，主要用于低濃度生無可降解性好的氣態(tài)污染物。體積大和停留時間長是生物法的主要問題。本工程氣體成分復(fù)雜，去除效果較差。

g) 植物液法：植物液法是引進(jìn)美國的天然、無毒和可生物降解的植物萃取化合物水溶性產(chǎn)品。其特點符合環(huán)保理念等設(shè)備簡便，投資成本較低，但是處理效率較低。

    h）干式中和法：原材料靠進(jìn)口，供貨渠道單一。

i）吸附法：吸附劑是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料。材料中有大量肉眼看不見的微孔，1克材料中微孔，將其展開后表面積可高達(dá)800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是說，在一個米粒大小的顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當(dāng)于一個客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達(dá)，如人體毛細(xì)血管般的孔隙結(jié)構(gòu)，使其擁有了優(yōu)良的吸附性能。常用的吸附劑有粒狀和纖維兩種，其他的吸附劑有沸石、分子篩、多孔粘土礦石、活性氧化鋁、硅膠和高聚物吸附樹脂等，因費用較高而限制了對他們的廣泛使用。該方法已經(jīng)廣泛用于多種行業(yè)的有毒有害氣體凈化。 優(yōu)點是效果好、用途廣，缺點是阻力較大，定期需要更換吸附劑。

j）光觸媒分解法：光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱。顧名思義其為在光照環(huán)境下，介質(zhì)材料產(chǎn)生正負(fù)電子荷，將空氣分解為氫氧根離子，從而產(chǎn)生分解還原作用。其最具代表性材料為納米級二氧化鈦。光觸媒在光的照射下，會產(chǎn)生類似植物中葉綠素光合作用的一系列能量轉(zhuǎn)化過程，把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而賦予光觸媒表面很強的氧化能力，可氧化分解各種有機化合物和礦化部分無機物光觸媒能吸收相當(dāng)于帶隙能量以下的光能，使其表面發(fā)生激勵而產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)。這些電子和空穴具有很強的還原和氧化能力，能與水或容存的氧反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧根自由基（·OH）和超級陰氧離子（·O ）。這些空穴和氫氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol，具有很強的氧化能力，幾乎能將所有構(gòu)成有機物分子的化學(xué)鍵切斷分解。因此可以將各種有害化學(xué)物質(zhì)、惡臭物質(zhì)分解或無害化處理達(dá)到凈化空氣、抗污除臭的作用。

h）光解氧化技術(shù)：采用-C波段光源將廢氣中的有毒有害的化學(xué)分子鏈裂解、斷鏈、分解在利用臭氧的強氧化性對其進(jìn)行氧化將大分子鏈分解氧化成無毒無害的小分子。光與氣體完全沒有任何間隙，光速比氣體的速度高數(shù)倍，C段光源能夠完全將有毒有害的有機廢氣完全分解，氣體中的大部分有害物質(zhì)被分解、氧化為二氧化碳、水和礦物質(zhì)，無第二次污染；效果高達(dá)99%以上