揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）末端治理技術(shù)研究

李康婷 姚慶宋 黃 慧

浙江東天虹環(huán)保工程有限公司

揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）末端治理技術(shù)研究

李康婷 姚慶宋 黃 慧

浙江東天虹環(huán)保工程有限公司

本文從回收技術(shù)和銷毀技術(shù)處理VOCs的原理、主要方法和技術(shù)特點(diǎn)，論述了VOCs末端治理技術(shù)，并根據(jù)不同技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合VOCs的不同種類，建議在處理時作出相應(yīng)的應(yīng)用選擇和注意事項(xiàng)，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

揮發(fā)性有機(jī)化合物；末端處理；VOCs

1 引言

揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）排放源主要來自石油、化工、印刷、制藥以及電子等100多個行業(yè)。VOCs會產(chǎn)生臭氧污染，還會形成二次有機(jī)氣溶膠，是我國城市光化學(xué)煙霧的決定性前體物。重點(diǎn)行業(yè)的VOCs污染治理成為我國提升大氣環(huán)境質(zhì)量的重中之重。污染控制通?？赏ㄟ^污染預(yù)防、過程控制和末端治理等三個層次來實(shí)施。由于污染預(yù)防和過程控制等措施與行業(yè)特性關(guān)系密切，宜分行業(yè)研究，故本文僅研究末端治理技術(shù)。目前，VOCs末端治理技術(shù)主要包括回收技術(shù)和銷毀技術(shù)。

2 回收技術(shù)處理VOCs

2.1 原理：主要是通過物理法，改變溫度、壓力，或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來收集、分離有機(jī)氣相污染物。

2.2 主要方法和技術(shù)特點(diǎn)：回收技術(shù)主要有主要有吸附法、冷凝法、膜分離法和吸收法等。①吸附法：VOCs氣體通過一多孔固體物質(zhì)（吸附劑），使之附著于其固體表面上，從而達(dá)到去除的目的。最常用的吸附劑是活性炭。適用于：中低濃度的VOCs的凈化。優(yōu)點(diǎn)：去除效率高，易于自動化控制；缺點(diǎn)：不適用于高濃度、高溫的有機(jī)廢氣，且吸附材料需定期更換。②冷凝法：冷凝將廢氣降溫至VOCs成份之露點(diǎn)以下，使之凝結(jié)為液態(tài)后加以回收之方法。多用于高濃度、單一組分有回收價值的VOCs的處理。處理成本較高，通常VOCs濃度≥5000ppm方才適用冷凝處理，效率介于50～85%之間；濃度≥1%以上時，則回收效率可達(dá)90%以上。③膜分離法：用人工合成的膜分離VOCs物質(zhì)。適用于高濃度VOCs，回收效率高于97%。優(yōu)點(diǎn)：回收組分，高效，可集成其余技術(shù)；缺點(diǎn)：成本較高，膜污染，膜的穩(wěn)定性差，通量小。

3 銷毀技術(shù)處理VOCs

3.1 原理：主要是通過化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、光、催化劑和微生物將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變成為無害物質(zhì)。

3.2 主要方法和技術(shù)特點(diǎn)：銷毀技術(shù)主要有直接燃燒、熱力燃燒、催化燃燒、生物氧化和、光催化氧化和等離子體破壞等。焚燒法控制VOCs污染只能適應(yīng)可燃的或者高溫下分解的有害物質(zhì)，可以除惡臭和回收熱量，但不能回收有用的物質(zhì)。具體見表1。

表1 ：VOCs燃燒法工藝性能

最終產(chǎn)物投資情況運(yùn)行費(fèi)用二氧化碳、水較低低二氧化碳、水低高優(yōu)缺點(diǎn)易爆炸、熱能浪費(fèi)，易產(chǎn)生二次污染處理風(fēng)量大、濃度低的有機(jī)廢氣。缺點(diǎn):設(shè)備易腐蝕，處理成本高，易形成二次污染。二氧化碳、水高較低起燃溫度低，反應(yīng)速率快，節(jié)省能源。適用范圍廣，幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體。缺點(diǎn):催化劑易中毒，投入成本高。

燃燒法控制VOCs主要存在的問題是如果燃燒不完全，在燃燒過程中會產(chǎn)生有害的中間產(chǎn)物，如乙醚、二噁英、呋喃等。

4 不同處理技術(shù)在VOCs中的應(yīng)用選擇

目前，已經(jīng)鑒定出的VOCs種類超過了300種，按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步分為烷類、芳烴類、脂類和其他類等。根據(jù)不同行業(yè)產(chǎn)生的VOCs，以及末端治理技術(shù)特點(diǎn)選擇不同的處理技術(shù)。具體來說主要包括：

4.1 根據(jù)行業(yè)選擇：在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的VOCs，建議優(yōu)先采取回收技術(shù)處理。如在餐飲服務(wù)行業(yè)，則根據(jù)餐飲業(yè)規(guī)模、場地、氣候等不同，采用高效油煙與VOCs凈化裝置凈化后達(dá)標(biāo)排放。

4.2 根據(jù)濃度選擇：對于中低濃度VOCs，有回收利用價值的，可以采取吸附技術(shù)對有機(jī)溶劑回收后達(dá)標(biāo)排放，無回收利用價值的，采用催化燃燒或熱力燃燒技術(shù)凈化后達(dá)標(biāo)排放，余熱可以回收利用。高濃度VOCs，應(yīng)先采取冷凝回收、吸附回收進(jìn)行回收利用，并輔之以其他治理技術(shù)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

4.3 注意事項(xiàng)：在處理VOCs過程中，要嚴(yán)格控制，防止產(chǎn)生二次污染，對于催化燃燒或者熱力燃燒過程中所產(chǎn)生的含硫、氮、氯等無機(jī)廢氣，以及以吸收、吸附、生物等治理過程中所產(chǎn)生的含有機(jī)物廢水，應(yīng)處理達(dá)標(biāo)后方可排放。對于不能再生的過濾材料、吸附劑以及催化劑等凈化材料，應(yīng)按照國家固體廢物管理的有關(guān)規(guī)定，做好處理。

5 結(jié)語

我國作為制造業(yè)大國，每年在工業(yè)生產(chǎn)中排放的VOCs種類繁多，數(shù)量大，年均排放量超過了2000萬噸。重點(diǎn)行業(yè)的VOCs污染已經(jīng)成為我國提升環(huán)境質(zhì)量的重中之重。2013年，國務(wù)院專門印發(fā)的《大氣污染防治行動計劃的通知》就明確提出要“推進(jìn)揮發(fā)性有機(jī)物污染治理”，尤其是要“加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)污染物和有毒廢氣控制”。VOCs治理注重源頭治理和環(huán)節(jié)控制外，更要做好末端治理，努力實(shí)現(xiàn)VOCs的全過程治理。

[1]陳可.電子行業(yè)VOCs的源頭控制與末端治理技術(shù)探討[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2014(8):47～50.

[2]劉海東,梁現(xiàn)鋒,宮建華.軟包裝企業(yè)VOCs末端治理技術(shù)探討[J].印刷技術(shù),2015(6):16～19.

李康婷（1991.1-），女，本科，漢族，浙江杭州人，助理工程師，主要從事?lián)]發(fā)性有機(jī)物治理研究。