VOCs廢氣來源、危害及處理技術(shù)研究

摘要：VOCs廢氣是一種對人體和環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重危害的污染性氣體，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，VOCs廢氣排放量不斷增加，其危害也日益凸顯。低濃度的VOCs廢氣會使人體產(chǎn)生不適，高濃度VOCs廢氣則會致人死亡，并對大氣造成嚴(yán)重污染?；诖?，本文就VOCs廢氣來源、危害進(jìn)行討論，并對其主要的處理技術(shù)進(jìn)行了研究，以期為VOCs廢氣治理提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：VOCs廢氣；環(huán)境污染；廢氣處理

中圖分類號：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 2095-672X（2018）03-0097-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.055

Abstract： VOCs exhaust gas is a kind of polluting gas which poses a serious hazard to the human body and the environment. With the continuous development of society and economy， VOCs exhaust emissions have been increasing continuously， and their harmfulness has become increasingly apparent. Low concentrations of VOCs exhaust gas can cause discomfort to the human body， and high concentrations of VOCs exhaust gas can cause death and cause serious pollution to the atmosphere. Based on this， this paper discusses the sources and hazards of VOCs， and studies the main treatment technologies to provide references for VOCs emission control.

Key words： VOCs waste gas；Environmental pollution； Waste gas treatment

近年來，環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重困擾著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時也對人們的身體健康構(gòu)成巨大威脅。其中，大氣污染是當(dāng)前亟待解決的重要環(huán)境污染問題，而VOCs廢氣作為眾多污染物中危害較大、治理較難的廢氣，引起了政府和社會的普遍關(guān)注。

1 VOCs廢氣的來源

VOCs（volatile organic compounds）是指揮發(fā)性有機(jī)物，即常溫下飽和蒸汽壓大于133.32 Pa、常壓下沸點在50～260℃之間的有機(jī)化合物，或在常溫常壓下任何能揮發(fā)的有機(jī)固體或液體。VOCs廢氣的排放源多種多樣，既有自然源，也有人為源。其中，自然源包括植被排放、野生動物排放、森林火災(zāi)以及濕地厭氧過程等，人為源則主要包括了工業(yè)源、生活源以及移動源。

VOCs廢氣是自然界中分布范圍較廣的廢氣，人類活動無疑是VOCs廢氣排放最重要的源頭。在日常生活中，廚房油煙、建筑裝潢、秸稈焚燒等都能夠產(chǎn)生和釋放一定量的VOCs廢氣；汽車、飛機(jī)和輪船發(fā)動機(jī)運行過程中也會排放一定量的VOCs廢氣；工業(yè)生產(chǎn)過程中，石油冶煉、化工化學(xué)等行業(yè)生產(chǎn)都會產(chǎn)生大量VOCs廢氣，對局部環(huán)境造成較大危害[1]。

2 VOCs廢氣的危害

VOCs廢氣含有大量揮發(fā)性有機(jī)化合物，包括酸類、醛類、烴類、酮類以及氨類等，對人體和環(huán)境的危害非常大。其中，工業(yè)生產(chǎn)中釋放的VOCs廢氣危害性最大，具體的表現(xiàn)如下：

VOCs廢氣如果含有較高的苯蒸氣濃度，能夠產(chǎn)生直接引發(fā)人體致死性的急性中毒；VOCs廢氣中的多環(huán)芳烴有機(jī)物、有機(jī)氮化合物、芳香胺類化合物等致癌率都非常高；VOCs廢氣中的苯酸類有機(jī)物進(jìn)入人體后會直接導(dǎo)致細(xì)胞中的蛋白質(zhì)凝固或者變形，使人體產(chǎn)生不良反應(yīng)。部分VOCs廢氣還含有腈類化合物和硝基苯，可直接入侵人體神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，導(dǎo)致人體呼吸困難、窒息以及神經(jīng)系統(tǒng)障礙，最終致人死亡。

除對人體構(gòu)成損害之外，部分VOCs廢氣排放入大氣后，會對臭氧層造成破壞，加劇溫室效應(yīng)，引發(fā)全球性氣候災(zāi)害[2]。

3 VOCs廢氣的處理技術(shù)

3.1 傳統(tǒng)處理技術(shù)

目前，吸附法是應(yīng)用較為廣泛的傳統(tǒng)處理技術(shù)之一。吸附法的原理就是利用各種固體的吸附劑，如活性炭、分子篩以及碳纖維等對生成的廢氣進(jìn)行處理，將廢氣中的污染物吸附和凈化之后再排放到大氣中。吸附法的優(yōu)點是成本較低、應(yīng)用范圍廣且凈化效率比較高。針對于風(fēng)量比較大、濃度較低且溫度不高的有機(jī)廢氣，吸附法的效果更加明顯。

燃燒法也是比較常用的傳統(tǒng)處理技術(shù)。燃燒法就是直接通過燃燒的方式將廢氣中的污染物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，具體可分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒三種。其中，直接燃燒就是在高溫下直接燃燒VOCs廢氣，通常適用于高濃度有機(jī)廢氣以及熱值較高的氣體；熱力燃燒是通過添加天然氣等輔助燃料的方式，對低濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行處理；催化燃燒技術(shù)就是通過催化劑的作用，在有機(jī)氣體的燃燒過程中完成氧化作用，將有害氣體分解為無害氣體，并釋放熱量。目前催化燃燒技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可在不需要熱源的情況下完成對VOCs廢氣的處理。

3.2 新型處理技術(shù)

3.2.1 生物法

生物法，就是利用微生物對廢氣中的有機(jī)污染物等物質(zhì)進(jìn)行降解，生成無害或低害的物質(zhì)。VOCs廢氣含有的化合物雖然對人體和環(huán)境有害，但是這些污染物屬于能源和碳源，能夠為一些微生物提供必要的生命資源。

而利用培養(yǎng)和馴化后的微生物，可以將這些污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。生物法處理VOCs廢氣，具有效果顯著、無二次污染等特點，在歐美等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用非常廣泛，技術(shù)也比較成熟[3]。

3.2.2 光催化氧化法

光催化氧化法處理VOCs廢氣，是目前比較新型的技術(shù)之一。所謂光催化氧化法，就是在光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的化合物，降低VOCs廢氣的污染性。光催化氧化法的提出時間較早，但主要應(yīng)用于廢水的處理，在廢氣處理方面的應(yīng)用時間并不長。目前，該領(lǐng)域的許多專家和學(xué)者正在積極開展光催化氧化法的應(yīng)用實踐和研究，初步研究結(jié)果顯示，在選取合適催化劑的情況下，光催化氧化法對VOCs廢氣中污染物的去除率能夠達(dá)到70%～80%，效果非常顯著。

3.2.3 低溫等離子體技術(shù)

低溫等離子體技術(shù)的基本原理就是采用電暈放電、射頻放電等技術(shù)方式，在常溫常壓環(huán)境下獲得大量的高能電子及活性粒子，在高能電子和活性粒子的作用下，將VOCs廢氣中的有毒、有害化合物轉(zhuǎn)化為無害或者低害的水、氮氣和二氧化碳等。低溫等離子體技術(shù)是近年來提出和應(yīng)用的新型VOCs廢氣處理技術(shù)，其憑借工藝簡單、能耗低等特點，成為極具推廣潛力和應(yīng)用價值的前沿技術(shù)[4]。

4 結(jié)語

與傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，新型處理技術(shù)在VOCs廢氣處理上效率更高，能耗更小，因此，在VOCs廢氣處理上應(yīng)加強對新型處理技術(shù)的關(guān)注和重視，積極普及和推廣新型處理技術(shù)，減小VOCs廢氣對環(huán)境的污染和危害。

參考文獻(xiàn)

[1]顏清壤.生物處理技術(shù)在VOCs廢氣處理過程中的研究與分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2017，（09）：44-46.

[2]梁凱，崔亞軍，崔久濤，等.催化燃燒技術(shù)處理石油化工企業(yè)含VOCs廢氣的工藝研究[J].當(dāng)代化工，2017，（4）：77-79.

[3]徐波.吸收法在治理合成革有機(jī)廢氣中的應(yīng)用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016，（02）：16-17.

[4]王紀(jì)超，閆亞麗.含氮氧化物廢氣治理方法概述[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2015，（03）：46-47.

收稿日期：2018-01-30

作者簡介：盧娟麗（1990-），女，大專，助理工程師，研究方向為環(huán)保。