有機廢氣vocs處理

大氣環境問題日益嚴峻，廢氣排放治理也越來越得到政府、社會各界的關注。有機廢氣作為工業廢氣的主要組成部分，對大氣環境和人體影響較大，同時因其來源及成分復雜，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廢氣種類及成分，以及常見有機廢氣的處理技術。

一、常見有機廢氣分類

VOCs（Volatile organic compounds）即揮發性有機化合物，是一類常見的大氣污染物，產生于油漆生產、化纖行業、金屬涂裝、化學涂料、制鞋制革、膠合板制造、輪胎制造等行業。有害的揮發性有機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。

工業企業中揮發性有機廢氣（VOCs）按產生來源劃分，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、乙酸丁酯等揮發性有機化合物，主要產生于油漆噴涂等表面處理企業，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出來的聚合物單體，因塑料、塑膠組成成分較為復雜，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、風量大。涉及企業主要有塑料造粒企業、化纖生產企業、注塑企業、橡膠生產企業等，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、內酯、雜環化合物、芳香族化合物。涉及的企業主要為染整企業、化纖生產企業，通常采用水噴淋處理工藝和靜電吸附式處理工藝。

4. 化工有機廢氣： 主要由化工企業排放產生，廢氣成分同化工企業設計生產的化工產品種類有較大關系，普遍會采用冷凝回收及催化燃燒技術等凈化收集處理方法。

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

二、常見VOC 有機廢氣凈化處理方法匯總

優先選擇成本低、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，實現資源的循環利用。一般情況下，石化企業由于其生產活動的特殊性，排氣濃度高，多采用冷凝、吸收、燃燒等方法進行廢氣的凈化處理。而印刷等行業的排氣濃度低，多采用吸附、催化燃燒等方法進行廢氣凈化處理，下面就這幾種方法進行簡單概述：

1.冷凝回收法

冷凝法就是將工業生產的廢氣直接引入到冷凝器中，經過吸附、吸收、解析、分離等環節的作用和反應，回收有價值的有機物，回收廢氣的余熱，凈化廢氣，使廢氣達到排放標準。當有機廢氣濃度高、溫度低、風量小時，可采用冷凝法進行凈化處理，一般應用于制藥、石化企業。通常還會在冷凝回收裝置后面再加裝一級或多級的其他有機廢氣凈化裝置，以做到達標排放。

2.吸收法

工業生產中多采用物理吸收法，就是將廢氣引入吸收液中進行吸收凈化，吸收液飽和后進行加熱、解析、冷凝等處理，回收余熱。在濃度低、溫度低、風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。涉及油漆涂裝作業企業常用的油簾、水簾吸收漆霧的方法，即常見的有機廢氣吸收法。

3.直接燃燒法

直接燃燒法就是利用燃氣等輔助性材料將廢氣點燃，促使其中的有害物質在高溫燃燒下轉變成無害物質，該方法投資小，操作簡單，適用于濃度高、風量小的廢氣，但其安全技術要求較高。

4.催化燃燒法

催化然后就是將廢氣加熱經催化燃燒后轉變成無害的二氧化碳和水。該方法適用于溫度高、濃度高的有機廢氣凈化處理中，其具有燃燒溫度低、節能、凈化率高、占地面積少等優點，但投資較大。

5.吸附法

吸附法又可分成三種：

1. 直接吸附法，利用活性炭對有機廢氣進行吸附凈化處理，凈化率可達95%以上，該方法設備簡單、投資少，但需要經常更換活性炭，頻繁的裝卸、更換等程序增加運行費用。

2. 吸附-回收法。利用纖維活性炭吸附有機廢氣，使其在趨近飽和狀態下過熱蒸汽反吹，實現脫附再生。

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點，具有運行穩定、投資少、運行成本少、維修簡單等優點。其利用新型吸附材料對有機廢氣進行吸附處理，使其在接近飽和狀態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行無焰燃燒處理，實現廢氣的*凈化處理。該方法適用于濃度低、風力大的廢氣凈化處理中，是當前國內應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、液態、氣態之后的物質第四態，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。

放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，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間內發生分解，并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

揮發性有機污染物(VOCs)傳統的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對于低濃度的VOCs很難實現，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，具有潛在的優勢。

但由于等離子體是一門包含放電物理學、放電化學、化學反應工程學及真空技術等基礎學科之上的交叉學科。因此，目前能成熟的掌握該技術的單位非常少，大部分宣傳采用低溫等離子技術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。

總結

不同的有機廢氣成分、濃度適用不同的有機廢氣處理方式，目前綜合技術成熟性、經濟性以及設備維護等多方面因素，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、存在污染轉移等缺點，因此新型吸附-催化燃燒法已在技改中或新建項目中被普遍應用。

而低溫等離子凈化法因其后期維護成本低等優點正受到越來越多企業的青睞，但也存在設備投資成本高等問題。相信隨著技術和工業的發展，低溫等離子凈化技術會越來越成熟，設備投資也會隨之下降，屆時將會得到普遍應用。

有機廢氣vocs處理

吸附回收技術是一種簡單實用的VOCs治理技術，其不僅能有效的治理有機廢氣，而且能回收有機溶劑，既解決了環境污染問題，同時創造了可觀的經濟效益，深得企業認可，具有較好的市場應用前景。吸附回收技術主要是利用吸附材料將廢氣中的有機溶劑吸附下來，并脫附回收利用有機溶劑的方法。

工藝原理

該技術采用顆粒活性炭/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氣化，解析出的高濃度有機蒸汽被脫附介質帶入冷凝單元，經冷凝、分離，回收有機溶劑。依據據脫附介質不同，有水蒸汽脫-溶劑回收附技術和熱氮氣脫附-溶劑回收技術。

技術特點

• 采用高效吸附材料，吸附效率95%以上，溶劑回收率90%以上。

• 系統化防爆設計和安全節點監控，完善的產品質量保證體系，確保設備安全，滿足化工場所苛刻要求。

• 對于非水溶性有機溶劑，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*，易冷凝的優點，可實現有機溶劑和水的自動有效分離。

• 對于水溶性大或易水解有機溶劑，采用活性炭吸附-氮氣脫附-溶劑回收工藝，回收產品中水含量低，溶劑品質高、可降低運行成本；

• 吸附床內配套活性炭保護系統，充分保證設施安全。

• 基于可編程控制器（PLC）的控制具有數據采集和遠程控制功能。

應用領域

行業：化工、石油、制藥工業、涂裝、印刷及其他使用有機溶劑 的過程；

可回收的有機物種類：

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

蓄熱式焚燒爐（Regenerative Thermal Oxidizer，簡稱RTO)是目效的有機廢氣處理設備，采用*的熱交換技術和新型蜂窩陶瓷蓄熱材料，高效*的換熱系統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，在有機廢氣凈化領域具有很大的技術優勢。

蓄熱式焚燒爐可以處理工業生產過程中所排放出來的揮發性有機氣體（VOC）和臭氣。RTO系統利用高溫氧化去除廢氣，通過控制溫度，停留時間，湍流系數和氧氣量將廢氣轉化為二氧化碳和水氣，并回收廢氣分解時所釋放出的熱量，從而達到環保節能的雙重目的。

工作原理

揮發性有機廢氣經系統風機推進或者吸入RTO入口集風管，切換閥引導氣體進入蓄熱床，氣體在經過陶瓷蓄熱床到燃燒室的過程中被逐漸預熱，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會將熱量留在其中，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℃。

切換閥改變氣流進入蓄熱床的方向，實現蓄熱區與放熱區的交替轉換，實焚化爐內的熱量，高熱能回收率降低了燃料的需求節省了運行成本。

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

技術特點

• VOC凈化效率高，2床式凈化效率95%，3床式凈化效率99%以上。

• 系統自適應強，操作穩定、安全性高。

• 可處理多種組分，幾乎所有有機廢氣，含S、N、鹵族元素的有機廢氣。

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

• 基于可編程控制器（PLC）的控制具有數據采集和遠程控制功能。

• 變頻器（VFD）驅動允許系統在廢氣量少或者系統待機狀態時低頻運行。

• 設備在廠內組裝，系統安裝時間短。

應用領域

行業： 化工、石化、制藥、涂裝、印刷等及其他使用有機溶劑的過程。

組分：組分復雜，不具有回收價值，難重復利用。

吸附濃縮熱氧化技術

大風量、低濃度VOC排放在目前我國的有機廢氣污染中占了很大的比例，吸附濃縮熱氧化技術是治理該類廢氣濟有效的技術途徑。

該技術將吸附濃縮單元和熱氧化單元有機地結合起來，不僅可以滿足排放要求，而且可以降低凈化設備的投資、運行費用。

大風量、低濃度有機廢氣經吸附凈化并脫附后轉換成小風量、高濃度的有機廢氣，高濃度有機廢氣進入熱氧化單元氧化處理，并將有機物氧化釋放的熱量有效利用。

工藝原理

大風量、低濃度有機廢氣經過沸石轉輪時，氣流中的VOC被疏水沸石吸附，凈化尾氣通過轉輪排放到大氣中。

沸石轉輪不停旋轉，將吸附的VOC轉到脫附區域，吸附在沸石轉輪上 的VOC被180~220℃的熱風脫附，脫附熱風占總處理風量的5~10%，脫附下的高濃度有機廢氣進入RTO/CO氧化降解為二氧化碳和水蒸汽等。再生后的吸附轉輪經過冷卻區降溫后，返回至吸附區，完成了吸附/脫附/降溫的循環過程。

技術特點

• 凈化效率高，出口濃度穩定，吸附凈化率可達97%，氧化凈化率99%以上。

• 再生氣采用氧化系統自身氧化熱，可降低系統運行費用。

• 沸石轉輪吸附降低了火災風險。

• 沸石轉輪濃縮比高達10-25:1。

• 基于可編程控制器（PLC）的控制具有數據采集和遠程控制功能。

• 變頻器（VFD）驅動允許系統在廢氣量少或者系統待機狀態時低頻運行。

• 設備在廠內組裝，系統安裝時間短。

應用領域

• 噴漆車間：如集裝箱、汽車、飛機、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、涂料生產車間排氣。

• 半導體集成電路、液晶顯示屏（LCD）制造過程的排氣處理。

• 樹脂、橡膠、輪胎等制品生產過程的排氣處理。

微生物凈化技術

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

微生物凈化技術具有設備投資費用少、運行費用低、操作簡便、處理*、無二次污染等優點，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

廢氣經底部進氣口進入生物滴濾池，通過填料層與逆流而下的營養液充分接觸和傳質，在充足的停留時間內，氣相物質經平流效應、擴散效應、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，經生化反應終轉化成為無害的物質。微生物代謝產物和老化的生物膜可被循環液及時轉移。

生物過濾工藝

生物過濾由增濕液槽和過濾塔組成。VOC氣體經增濕液槽加壓預濕后進入過濾塔，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，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），無需額外添加營養液。

技術特點

• 運行費用低。

• 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）的控制具有數據采集和遠程控制功能。

• 采用天然及高分子復合濾料，濾料不易老化、板結，使用周期長。

• 填料孔隙率大于80%，單位壓降小，可選低功率風機，降低能耗和噪音。

• 接種復合菌劑，單位填料生物量高，處理負荷提高。

應用領域

• 垃圾處理過程的堆肥、填埋、焚燒、垃圾滲濾液調節池、垃圾中轉站、垃圾堆肥；

• 污水處理廠的排污泵站、進水格柵、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、農藥和發酵制藥、制鞋廠、印刷廠、造紙廠、食品加工、牲畜養殖、飼料加工等產生惡臭氣體與廢氣的場合。