淺析工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物VOCS污染處理技術(shù)

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染物越來越多，特別是VOCs污染的危害尤其嚴(yán)重。本文首先介紹了VOCs污染的來源及其危害，進(jìn)而探討了幾種常見的VOCs污染處理技術(shù)，希望能為工業(yè)污染的防治提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：VOCs污染；危害；處理技術(shù)

隨著國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染正在變得越來越嚴(yán)重。對于VOCs，國際上一般給出如下定義：作為有機(jī)化合物，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，其沸點(diǎn)低于50～260 ℃、熔點(diǎn)低于室溫。它的來源非常廣，且類型多樣，在石油工業(yè)、交通行業(yè)等都會(huì)形成大量的VOCs污染，不但會(huì)給自然生態(tài)環(huán)境帶來很大的影響，還會(huì)嚴(yán)重危害人們的生命健康，其具有區(qū)域性、混合性的特點(diǎn)；影響區(qū)域不會(huì)被限制于產(chǎn)生污染的地區(qū)，它會(huì)借助于空氣傳播至所在城市的各個(gè)角落。當(dāng)前人們所廣泛關(guān)注的霧霾，VOCs就是其產(chǎn)生原因之一。

一、VOCs污染的來源及其危害

VOCs 的來源非常廣，一般包括兩類：天然源、人為源。前者源自于植物的次生反應(yīng)，是不可控的；后者又包括了工業(yè)源、生活源等。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)工業(yè)源產(chǎn)生的VOCs較多，占到了其總量的50%。而且，其產(chǎn)生的VOCs類型多樣，氣味特別，大多數(shù)還有奇臭，會(huì)產(chǎn)生毒性、及致癌反應(yīng)，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)人體出現(xiàn)各種疾病，特別是苯、以及甲醛等物質(zhì)對人身健康影響最大。

VOCs的危害巨大，除了自身會(huì)帶來很多的危害，還會(huì)形成二次污染。在工業(yè)生產(chǎn)較為集中的地區(qū)，受到紫外線的直射后，VOCs、NOx和空氣中存在的O、O3、OH等會(huì)產(chǎn)生某些光化學(xué)反應(yīng)，形成某些嚴(yán)重的光化學(xué)污染。此外，在一定的環(huán)境下，VOCs還會(huì)與某些顆粒物構(gòu)成二次有機(jī)氣溶膠（secondary organic aerosols，SOA）。其中產(chǎn)生了大量的致癌物質(zhì)，還會(huì)危害到大氣可見度，是產(chǎn)生光化學(xué)污染、霧霾等的重要因素。

二、VOCs污染處理技術(shù)

VOCs污染的危害如此嚴(yán)重，就需要對其加以有效的控制，可以通過創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)以及優(yōu)化生產(chǎn)流程來實(shí)現(xiàn)，面對日益嚴(yán)重的VOCs污染，當(dāng)前的處理技術(shù)主要包括以下幾類。

（一）吸附法

該方法主要是應(yīng)用吸附技術(shù)來吸收VOCs。對吸附性能會(huì)產(chǎn)生影響的主要是VOCs的類型、密度、吸附素材的選擇等。該方法具有以下特點(diǎn)，應(yīng)用簡便、排污效率較高（能夠達(dá)到90%）、脫附后還能加以再利用，當(dāng)前已是處理VOCs污染的重要手段之一。該方法更多的是應(yīng)用在低濃度的廢氣處理過程中，如果遇到高濃度的情況，就需要先利用冷凝等技術(shù)進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行吸附處理。

（二）冷凝法

該方法主要是應(yīng)用加壓或降溫手段，使得處在氣體狀態(tài)的污染物冷凝從而加以分離，它是利用了VOCs在各種溫度下有著不一樣的飽和蒸氣壓這一特點(diǎn)。該方法更多的是應(yīng)用在高濃度的廢氣處理過程中，經(jīng)冷凝處理后仍會(huì)殘留一定比例的VOCs，這就需要進(jìn)行再次處理。因?yàn)樵摲椒▽υO(shè)備的需求較高，一般會(huì)與吸附法或別的處理方法結(jié)合起來使用，這樣既能夠減少去污成本，又能夠增強(qiáng)污染處理效率。

（三）吸收法

該方法主要是應(yīng)用低揮發(fā)或不揮發(fā)物質(zhì)來吸收大氣中的 VOCs，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)去污的目的。對于VOCs的吸收大多是物理作用，對水溶性較高的物質(zhì)，一般采用水來加以吸收，最后得到的吸收液通過處理還能加以回收；此外，考慮到有機(jī)物的相似相溶特性，還會(huì)使用沸點(diǎn)較高的柴油等來進(jìn)行吸收，并對其采取解吸程序，實(shí)現(xiàn)回收，而且使的溶劑能夠再生，能夠循環(huán)利用；吸收液也能夠被當(dāng)作危廢委托給有資質(zhì)的單位加以處置。

（四）燃燒法

該方法主要是在高溫下對VOCs進(jìn)行燃燒處理，使其分化為CO2、H2O。一般來說，假如VOCs的濃度非常高，進(jìn)行燃燒處理后所產(chǎn)生的熱能能夠維持其分化所必須的溫度時(shí)，應(yīng)用燃燒法就較為合理；假如VOCs的濃度并不高，而要求一定的燃料或耗能來對其進(jìn)行加熱處理，所需成本巨大。所以，當(dāng)VOCs的濃度不高時(shí)，為了節(jié)省去污成本，增強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)效率，又發(fā)展出了兩種新的處理技術(shù)，蓄熱式熱力焚燒技術(shù)（RTO）以及催化燃燒技術(shù)（RCO）。

（五）光催化氧化法

該方法主要是在紫外線的直射下，應(yīng)用一定的催化劑對VOCs進(jìn)行處理。實(shí)踐表明，該方法對于低濃度的VOCs更為有效。理想情況下，該方法可以將污染物徹底的分化成CO2和H2O。然而，在實(shí)際情況下，其具有以下不足：反應(yīng)效率較慢、催化劑容易失活且很難固定，對VOCs的處理還會(huì)生成醛、酮等物質(zhì)，形成二次污染，以上不足之處都嚴(yán)重的限制了該方法的推廣使用。

（六）生物法

該方法主要是對污染物進(jìn)行生物處理，經(jīng)過一定的時(shí)間之后，利用微生物將其中的VOCs以及其他污染物分解成CO2和H2O。該方法的優(yōu)點(diǎn)非常多，應(yīng)用簡單，所需成本較低，不會(huì)形成二次污染等，不過因?yàn)樘幚硭俣容^慢，效率不高，更多的被用于低濃度污染物的處理。近些年，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，生物菌落等的研發(fā)工作持續(xù)地獲得突破，使得該方法有望在VOCs污染的處理過程中獲得更為廣泛的使用。

三、結(jié)語

總的來講，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的VOCs類型多樣，特性各異，形成條件復(fù)雜，除了上面介紹的幾類VOCs處理技術(shù)，業(yè)內(nèi)也在不斷研發(fā)更加適合自身發(fā)展的處理技術(shù)，而且也已逐步形成了多種有效的VOCs處理技術(shù)。不過，在實(shí)際應(yīng)用過程中，使用一種技術(shù)常常不能取得非常理想的效果，這就要求結(jié)合多種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過組合工藝來加以處理，不但能夠提高去污效率，也能盡可能的減少運(yùn)行成本。所以，在未來的工作中我們要充分掌握各種技術(shù)的特點(diǎn)及其運(yùn)用條件，針對VOCs的具體情況進(jìn)行綜合分析處理，以獲得最為理想的排污效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶宇鵬，陳中明，代茂節(jié)，等.揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染治理中吸附技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用[J].低溫與特氣， 2015， 33（6）：45-50.

作者簡介：靳海濤（1984-），男，漢族，河南平頂山人，碩士。