揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)監(jiān)測技術(shù)與治理研究

李銘輝

(佛山市禪城區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 佛山　528000)

揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)監(jiān)測技術(shù)與治理研究

李銘輝

(佛山市禪城區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 佛山528000)

【摘要】揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)是空氣中普遍存在的一種對(duì)環(huán)境影響極大的有機(jī)污染物，其主要源于石油化工生產(chǎn)、污水以及垃圾處理廠、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣、制藥等行業(yè)。VOCs中含有大量有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境安全以及人類生存繁衍產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。因此，對(duì)空氣中VOCs的監(jiān)測和治理顯得尤為重要。本文對(duì)VOCs監(jiān)測技術(shù)與治理進(jìn)行了探討。研究指出，從監(jiān)測方面來看，目前常用的監(jiān)測技術(shù)中，TDLAS技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)以及較大的發(fā)展空間，但是目前該技術(shù)還存在一定的局限性，目前在實(shí)際VOCs監(jiān)測工作中的應(yīng)用還較少，還有待進(jìn)一步研究。隨著TDLAS技術(shù)的發(fā)展以及監(jiān)測原理的日趨完善，該技術(shù)必然會(huì)在VOCs監(jiān)測工作中發(fā)揮獨(dú)特的作用。從治理方面來看，目前對(duì)VOCs進(jìn)行治理的方法較多，其中最近幾年發(fā)展起來的有機(jī)生物降解處理技術(shù)以其處理效果好、成本低、安全性高、無二次污染等特點(diǎn)在多種技術(shù)中具有明顯的優(yōu)勢，值得大范圍推廣，也是未來VOCs治理技術(shù)發(fā)展的主要方向。

【關(guān)鍵詞】揮發(fā)性有機(jī)污染物；監(jiān)測；治理

揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)是空氣中普遍存在的一種對(duì)環(huán)境影響極大的有機(jī)污染物，其主要源于石油化工生產(chǎn)、污水以及垃圾處理廠、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣、制藥等行業(yè)。VOCs中含有大量有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境安全以及人類生存繁衍產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。因此，對(duì)空氣中VOCs的監(jiān)測和治理顯得尤為重要。本文對(duì)VOCs監(jiān)測技術(shù)與治理進(jìn)行了探討和分析。

1揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)監(jiān)測技術(shù)

1.1　膜萃取氣相色譜技術(shù)

近年來，利用膜技術(shù)處理樣品已成為了多種條件下的首選。在膜萃取過程中，不存在兩相間的混合，可以有效消除乳液狀的形成并減少溶劑的消耗量，樣品可以與萃取劑連續(xù)接觸，有效保證了監(jiān)測過程的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。在利用該技術(shù)監(jiān)測空氣中的VOCs時(shí)，空氣連續(xù)流過中空纖維膜，VOCs組分有選擇性地透過膜流入到惰性氣體氮?dú)饬髦?，在微阱中VOCs被收集和濃縮，通過直接電加熱形成具有一定時(shí)間間隔注射的脈沖導(dǎo)入連續(xù)進(jìn)樣。膜萃取進(jìn)樣通常需要經(jīng)過一定的時(shí)間使膜滲透達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，從而保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2　TDLAS技術(shù)

近年來，在環(huán)境監(jiān)測工作中，激光光譜技術(shù)的應(yīng)用成為了一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。利用激光功率密度高、光子通量大等特性，相繼建立了和發(fā)展了多種激光光譜分析方法，其中TDLAS技術(shù)更以其靈敏度高、選擇性好、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)等多種特點(diǎn)迅速發(fā)展起來，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。TDLAS技術(shù)利用波長調(diào)制技術(shù)在1s的檢測時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到ppm級(jí)甚至ppb級(jí)，監(jiān)測靈敏度可以提高超過100倍，同時(shí)，其能夠在高溫、高壓、高腐蝕等惡劣環(huán)境下進(jìn)行測試，是當(dāng)前惡劣條件下氣體污染物監(jiān)測的首選技術(shù)[1]。

2揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)治理技術(shù)

目前，常用的VOCs治理技術(shù)主要包含以下幾種：

2.1　吸附法

吸附法是利用多孔性固體吸附劑對(duì)流體混合物進(jìn)行處理，可以將流體混合物中的一種或者多種組分濃縮在固體表面，從而達(dá)到分離的目的。吸附法在VOCs的治理中應(yīng)用非常廣泛，主要用于低濃度高通過量有機(jī)廢氣的凈化。該方法去除率非常高，而且不存在二次污染，操作簡便，但是由于通常吸附容量具有上限，因此不太適用于濃度較高的有機(jī)氣體的處理，如果廢氣中存在膠粒物質(zhì)或者其它類型的雜質(zhì)，則可能導(dǎo)致吸附劑失效。目前，商業(yè)化的活性炭空氣凈化器的凈化率可以達(dá)到90%以上。

2.2　液體吸收法

在VOCs治理工程中，液體吸收法是最常用的治理方法之一。該治理方法不但能夠有效消除空氣中的氣態(tài)污染物，同時(shí)還能回收部分游泳的物質(zhì)。一般能夠?qū)怏w流量在3000～15000m3/h之間、濃度在0.05%～0.5%之間的VOCs氣體進(jìn)行處理，器去除率可以達(dá)到95%以上[2]。該技術(shù)通過采用揮發(fā)性極低的液體作為吸收劑，通過吸收裝置利用廢氣中各種組分在吸收劑中的溶解度或者化學(xué)反應(yīng)特性差異，使吸收劑吸收掉廢氣中的有害組分，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的凈化。液體吸收法的工藝流程相對(duì)簡單切運(yùn)行成本較低，主要適用于廢棄流量較大、濃度較高以及溫度較低和壓力較高情況下氣相污染物的處理，在噴漆、絕緣材料以及化工等行業(yè)運(yùn)用非常廣泛。但是該方法對(duì)設(shè)備的要求較高，需要定期對(duì)吸收劑進(jìn)行更換來保持凈化能力。

2.3　催化燃燒法

催化燃燒技術(shù)是指在較低溫度條件下，利用催化劑將肺氣腫的可燃組分徹底氧化分解，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的凈化處理。該方法主要適用于可燃?xì)怏w以及在高溫下可以分解的有機(jī)氣體的處理。催化燃燒法主要具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：第一，不存在火焰燃燒，安全性較高；第二，對(duì)可燃組分濃度以及熱值的要求較低；第三，起燃溫度較低，大部分有機(jī)物以及CO氣體能夠在200℃～400℃的范圍內(nèi)完成反應(yīng)，同時(shí)有效降低了NOx的產(chǎn)生；第四，可以用來消除惡臭。但是該方法的工藝條件要求較為嚴(yán)格，如果肺氣腫含有影響催化劑壽命以及處理效率的污染物或者有毒物質(zhì)，就會(huì)對(duì)凈化結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，而且可能引起催化劑中毒。

2.4　生物處理技術(shù)

近幾年來，有機(jī)生物降解過程逐漸被應(yīng)用到有機(jī)廢氣的凈化處理中。由于微生物對(duì)各類污染物具有加強(qiáng)的適應(yīng)性，并且可以將這些污染物作為代謝物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)，生物處理技術(shù)具有效果好、成本低、安全性高、無二次污染等多種優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，由于廢氣生物處理吸收劑的再生可以直接通過吸收劑中微生物的作用進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，而不需要采取專門的設(shè)備，因而也使得整個(gè)處理工藝更加簡便，運(yùn)行操作費(fèi)用大大降低。

3研究結(jié)論

揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)是空氣中普遍存在的一種對(duì)環(huán)境影響極大的有機(jī)污染物，其主要源于石油化工生產(chǎn)、污水以及垃圾處理廠、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣、制藥等行業(yè)。VOCs中含有大量有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境安全以及人類生存繁衍產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。因此，對(duì)空氣中VOCs的監(jiān)測和治理顯得尤為重要。本文對(duì)VOCs監(jiān)測技術(shù)與治理進(jìn)行了探討并得出以下結(jié)論：由于VOCs所具有的高危害性，對(duì)其的監(jiān)測和治理顯得尤為重要。從監(jiān)測方面來看，目前常用的監(jiān)測技術(shù)中，TDLAS技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)以及較大的發(fā)展空間，但是目前該技術(shù)還存在一定的局限性，目前在實(shí)際VOCs監(jiān)測工作中的應(yīng)用還較少，還有待進(jìn)一步研究。隨著TDLAS技術(shù)的發(fā)展以及監(jiān)測原理的日趨完善，該技術(shù)必然會(huì)在VOCs監(jiān)測工作中發(fā)揮獨(dú)特的作用。從治理方面來看，目前對(duì)VOCs進(jìn)行治理的方法較多，其中最近幾年發(fā)展起來的有機(jī)生物降解處理技術(shù)以其處理效果好、成本低、安全性高、無二次污染等特點(diǎn)在多種技術(shù)中具有明顯的優(yōu)勢，值得大范圍推廣，也是未來VOCs治理技術(shù)發(fā)展的主要方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]王強(qiáng).固定源廢氣VOCs排放在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀與需求研究[J].環(huán)境科學(xué)，2013(12)：4764-4770.

[2]林立.國內(nèi)外VOCs排放管理控制歷程[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2011(05)：12-16.

[3]劉佳泓，易曉娟，武丹.天津市人為源揮發(fā)性有機(jī)物排放特征研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013，38(2)：80-82.

[4]鄭宇秀.氣質(zhì)聯(lián)用儀在水質(zhì)有機(jī)物檢測方面應(yīng)用的探討.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013，38(3)：103-104.

引用文獻(xiàn)格式：李銘輝.揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)監(jiān)測技術(shù)與治理研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40(1)：124-125.

Research on Volatile Organic Pollutants (VOCs) Monitoring Techniques and Management

LI Minghui

(Chancheng District Environmental Monitoring Center of Fuoshan，Guangdong Foushan 528000)

Abstract：Volatile organic pollutants (VOCs) are widespread in the air has the impact on the environment. A great deal of organic pollutants，mainly derived from petroleum and chemical production，sewage and garbage treatment plants，and gasoline engine exhaust gas，pharmaceutical and other industries. VOCs contained a large number of harmful substances，has a serious threat to the environmental safety and human survival. Therefore，the monitoring of VOCs in the air and governance is particularly important. This paper discussed the VOCs monitoring technology and management. Research points out that from the point of monitoring，the commonly used monitoring technique，the TDLAS technology has significant advantages as well as the larger development space，but at present the technology also has certain limitation，now in the actual application of VOCs monitoring also is less，it remains to be further research. With the development of TDLAS technology improvement and monitoring principle，the technology is bound to play a unique role in VOCs monitoring work. From the point of governance，the governance of VOCs method is more，including organic biodegradation treatment technology developed in recent years for its good processing effect，low cost，high safety，no secondary pollution characteristics in a variety of technology has obvious advantages，is worth a wide range of promotion，is also the main development direction of VOCs control technology in the future.

Keywords：volatile organic pollutants (VOCs)；monitoring；management

中圖分類號(hào)：F831

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-288X(2015)01-0124-02

作者簡介：李銘輝，本科，中級(jí)工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作