导读：本文为最新VOCs常见废气处理工艺方案（上）。文章介绍了有机废气VOCs治理工艺：生物除臭工艺、低温等离子体技术、有机废气处理工艺、高能离子技术。
1.生物除臭工艺
BCE系列生物除臭设备适用行业
海德利尔HB系列生物除臭设备适用于市政污水处理厂、污水泵站、垃圾处理厂（站）、石油石化、医药化工、食品加工、喷涂、印刷、纺织印染、皮革加工等生产行业的恶臭控制。
生物净化工艺能够有效的降解以上各行业相关系统产生的硫化氢、氨、甲烷、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等污染物质，这些恶臭成分主要是水中有机物在缺氧条件下的产物。后段过滤床根据废气源条件可选配，以强化处理。（如活性炭吸附除臭、植物液除臭等）
生物净化工艺介绍
各臭气源点的臭气经集气系统负压收集后，通过离心风机的抽送，被直接导入洗涤—生物滤床除臭设备。前段洗涤床具有有效除尘、调节臭气的湿温度、消减峰值浓度冲击、去除部分水溶性物质等功能。在后段的多级生物过滤床内，通过气液、液固传质由多种微生物将致臭物质降解。
含硫系列臭气被氧化分解成S、SO32—、SO42—。硫黄氧化菌的作用是清除硫化氢、甲硫醇、甲基化硫等硫黄化合物。含氮系列臭气被氧化分解成NH4+、NO2—、NO3—，消化菌等氮化菌的作用是清除恶臭成分中的氮。当恶臭气体为H2S时，专性的自养型硫氧化菌会在一定的条件下将H2S氧化成硫酸根；当恶臭气体为有机硫如甲硫醇时，则首先需要异氧型微生物将有机硫转化成H2S，然后H2S再由自养型微生物氧化成硫酸根。H2S+O2+自养硫化细菌+CO2→合成细胞物质+SO42—+H2O
CH3SH→CH4+H2S→CO2+H2O+SO42—
当恶臭气体为NH3时，氨先与水反应生成氨水，然后在有氧条件下，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的硝化作用转为硝酸，在兼性厌氧条件下，硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。
硝化：NH3+O2→HNO2+H2O
HNO2+O2→HNO3+H2O
反硝化：HNO3→HNO2→HNO→N2O→N2
后段过滤床根据废气源条件可选配，以强化处理。（如活性炭吸附除臭、植物液除臭等）
BCE系列生物净化装置性能特点
微生物活性强生物填料寿命长
表面积大生物膜易生长、耐腐蚀、耐生物降解、保湿性能好、孔隙率高、压损小及良好的布气布水等特性，使用寿命可达8-10年。
设备操作简单实现自动控制
工艺运行按PLC设置实现完全自动、运行稳定、无人管理，可24小时连续运行，也适合于间断运行。
运行能耗少
由于本填料良好的保湿性能，喷淋水间歇运行，水的消耗量少。填料本身耐生物腐蚀，填料本身没有损耗，可长期稳定运行。
除臭工艺先进、合理无二次污染
有效去除硫化氢、氨气、甲硫醇等特定污染物，去除率高达95%以上，任何季节、气候条件下都能满足各地最严格的除臭环保要求。排放产物人畜无害，属环境友好性技术，无二次污染。
2.低温等离子体技术
低温等离子体除臭设备适用行业
制药、印染、制造、化工、化纤等行业在运作过程中会产生大量挥发性有机污染物(VOCs)传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧法等（详见：有机废气处理组合工艺），对于低浓度的VOCs很难实现，而光催化降解VOCs又存在催化剂容易失活的问题，利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制，具有潜在的优势。
低温等离子废气处理设备已经还广泛的应用于环境保护、包装、纺织、塑料制品、汽车制造、电子设备制造、家电制造、计算机制造、手机制造、生物材料、卫生材料、医疗器皿、杀菌消毒、环保设备、石油天然气管道、供暖管道、化工子、半导体、航空航天等行业中。
低温等离子废气处理工艺概述
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
DBD等离子体反应区富含极高的物质，如高能电子、离子、自由基和激发态分子等，废气中的污染物质可与这些具有较高能量的物质发生反应，使污染物质在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到讲解污染物的目的。与传统的电晕放电形势产生的低温等离子技术相比较，DBD等离子体技术放电量是电晕放电的50倍，放电密度是电晕放电的130倍。所以,传统低温等离子体技术只能用于室内空气异味治理,与其他低温等离子体技术相比较，DBD等离子体技术是唯一用于工业化工艺废气治理的技术。
图1DBD等离子体双介质阻挡放电示意图
等离子体去除污染物的基本过程
过程一：高能电子的直接轰击
过程二：O原子或臭氧的氧化
O2+e→2O
过程三：OH自由基的氧化
H2O+e→OH+H
H2O+O→2OH
H+O2→OH+O
过程四：分子碎片+氧气的反应
低温等离子技术特点
1、技术高端，工艺简洁：开机后，即自行运转，受工况限制非常少，无需专人操作，除臭率最高可达99%。
2、节能：无机械设备，空气阻力小，耗电量约为0.003kw/m3废气。
3、适应工况范围宽：设备启动、停止十分迅速，随用随开，不受气温的影响。在250℃以下和在雾态工况环境中均可正常运转。-50℃至+50℃的环境温度仍可正常运转。
4、设备使用寿命长：本设备由不锈钢材，铜材、钼材、环氧树脂等材料组成，抗氧化，采用防腐蚀材料，电极与废气不直接接触，根本上解决了设备腐蚀问题。
5、结构简单：只需用电，操作极为简单，无需派专职人员看守，基本不占用人工费。
6、无机械设备：故障率低，维修容易。
7、应用范围广：介质阻挡放电产生的低温等离子体中，电子能量高，几乎可以将所有的异味气体分子降解。
低温等离子体技术工艺路线示意图
异味气体从气体收集系统收集后进入等离子体反应区，在高能电子的作用下，使异味分子受激发，带电粒子或分子间的化学键被打断，同时空气中的水和氧气在高能电子轰击下也会产生OH自由基、活性氧等强氧化性物质，这些强氧化性物质也会与异味分子反应，使其分解，从而促进异味消除。净化后的气体经排气筒高空排放。
图为废气处理工艺路线示意图
在化工、制药厂正常运作的低温等离子废气处理设备：
3.有机废气处理工艺
有机废气处理方法概述
炭氢化合物（HC）是污染大气的重要污染物之一，其中包括简单的有机化合物。目前对于气态有机物污染物种类繁多，采用的治理的方法也有多种，常用的有：吸收法、吸附法、催化燃烧法、燃烧法、冷凝法等。这些方法应用中各有特点和利弊，需要根据污染程度、使用环境与条件来权衡。对于环保检查机构和污染治理方所共同关心的是：初次投资费、运行费用、二次污染、处理效果、维护等方面的问题。简而言之这些方法均能满足一定条件下气态污染物的处理。对于以上各种方法的适用范围以及特点叙述入如下：
有机废气吸附-脱附-冷凝回收技术工艺
有机废气净化装置采用的是吸附法和冷凝法组合的方式净化有机废气。充分发挥两者的优点净化效率高，把它们的弊端进行可利用的转化，对吸附物的再生处理利用低温水蒸气脱附，恢复吸附体的活性，对脱附下来的有机物回收利用。对于有机废气的净化这是目前比较先进的治理方法。
应用范围
有机废气净化装置适用于净化处理常温、中低风量、中高浓度的有机废气，可处理的有机溶剂包括苯类、酮类、脂类、醇类、醛类、醚类、烷类和其混合类。
该装置可应用于家具行业、石油化工、煤化工、人造革、纺织印染、油漆涂料、橡胶、塑料、制鞋、制药、电子、化纤、酿造等行业。
工作原理
处理过程可分为三个阶段：
1、用颗粒状或者纤维状的活性炭来充分吸附废气中有机成分的分子，当吸附到一定的饱和度时即停止吸附；
2、开始时是利用饱和低压水蒸气去加热吸附饱和的活性炭，将被吸附的有机成分激活气化而从活性炭中脱附逸出。恢复活性的活性炭即可以重新吸附有机成分的气体分子；
3、最后阶段就是对脱附出来的有机成分的气体进行冷凝，使其液化，与水自动分层后回用。
技术特点
操作简便，节能省力；
技术成熟可靠，设备运行稳定；
高性能吸附剂，比表面积大，吸-脱附性能好净化效率高；
设备运行安全，系统出现气流温度超过正常温度达120℃时，系统配备有排空阀门，可以根据系统的自动安全程序进行工作，实现气流的排空，直至切断吸附床连接，终止吸附-脱附流程。
吸附浓缩+催化氧化技术工艺流程
采用的处理方法是吸附法和催化法的组合，充分发挥两者的优点净化效率高，把它们的弊端进行可利用的转化，对吸附物的再生处理利用其本身催化燃烧的热量来进行脱附，恢复吸附体的活性，省去了二次能源，从而补偿了催化剂的价格问题。对于有机废气的净化这是目前比较先进的治理方法。
应用范围
有机废气净化装置适用于净化处理常温、大风量、中、低浓度的有机废气，可处理的有机溶剂包括苯类、酮类、脂类、醇类、醛类、醚类、烷类和其混合类。
该装置可广泛应用于汽车、造船、摩托车、自行车、家用电器、钢琴、集装箱生产厂的喷漆、涂装车间的有机废气净化，也可与制鞋粘胶、印铁制罐、化工塑料、印刷油墨、电缆、漆包线等流水线配套使用。
工作原理
处理过程可分为三个阶段：
1、用特殊成型的活性炭来充分吸附废气中有机成分的分子，当吸附到一定的饱和度时即停止吸附；
2、第二阶段开始时是用附加的加热器加热一股气流，利用热气流去加热吸附饱和的活性炭，将被吸附的有机成分激活气化而从活性炭中脱附逸出。恢复活性的活性炭即可以重新吸附有机成分的气体分子；
3、对脱被附出来的有机成分的气体进行加热，使其达到催化燃烧所需要的温度进入催化燃烧床，这里说燃烧，实质是在催化剂的作用下进行快速激烈的氧化，将有机成分的炭氢分子氧化成CO2和H2O，再通过脱附风机，将其送入吸附床，直到脱附出来的有机成分的分子均被氧化为止，脱附过程即将进行完成。
由于在其氧化反应同时能释放相当多的热量，就在装置中设置了换热器，利用这个热量来加热被脱附出来的有机成分气体，并最终替代加热器工作。
技术特点
全自动化控制，操作简便，节能省力；
无火焰氧化，净化效率高，设备运行安全，安全高效；
催化活性高，性能稳定、阻力小；
高性能活性炭吸附剂，比表面积大，吸-脱附性能好，过风阻力小；
4.高能离子技术
高能离子净化工艺
离子发生装置发射出高能正、负离子，它与空气中的有机挥发性气体分子（VOC）接触，打开VOC分子化学键，分解成二氧化碳和水；对硫化氢、氨具有分解作用，分解后的物质与空气中尘埃粒子及固体颗粒碰撞，使颗粒荷电产生聚合作用，形成较大颗粒靠自身重力沉降下来；同时有效地破坏空气中细菌生存的环境，降低空气中细菌浓度，并将其完全消除，从而使气体达到净化的目的。
臭气源通过臭气收集系统，经过滤去除掉颗粒、灰尘之后，进入离子发生器箱体，在此臭气与高能正、负离子接触反应，处理后的洁净空气经引风机排入大气。
高能离子净化装置技术参数
（注：ACE系列除臭设备表中尺寸仅供参考；不在本表中的大气量生物除臭装置或用户特殊要求除臭装置，可根据现场条件和用户要求另行设计制造。）
ACE系列高能离子净化装置性能特点
体积小，重量轻
占地面积仅为生物除臭设备的1/5-1/10，非常适用于有景观要求、布置紧凑、场地狭小、间歇运行等特殊要求的项目。
系统阻力小，能耗低
风机阻力小，功率低，能耗低。
投资少
节省占地和土建费用、安装调试灵活。
噪音低、无污染
没有残留物和二次污染，环保美观。
操作简单、维护方便
可根据实际情况频繁启停设备，且适用于温差及湿度变化大的场合，无须保温保湿，操作管理及维护简便，只需每半年清洁过滤器和离子管即可。
原标题：最新VOCs常见废气处理工艺方案（上）
