VOCs來源及治理技術(shù)綜述

趙軍芳

摘 要： VOCs對人類健康及環(huán)境危害巨大，VOCs治理成為備受關(guān)注的環(huán)境問題之一。本文分析了VOCs污染物來源，重點闡述了VOCs治理技術(shù)的原理、優(yōu)缺點，具有積極的現(xiàn)實意義。原理、優(yōu)缺點，具有積極的現(xiàn)實指導意義。

關(guān)鍵詞： VOCs技術(shù);技術(shù)選擇;綜述

【中圖分類號】X70 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.165

VOCs是形成臭氧（O3）和細顆粒物（PM2.5）的重要前體物，當前長治市空氣質(zhì)量O3污染問題日益凸顯，VOCs治理成為目前長治市大氣污染備受關(guān)注的環(huán)境問題之一，實施VOCs治理攻堅能有效改善大氣環(huán)境質(zhì)量，補齊大氣污染治理短板，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

1 VOCs污染物來源

工業(yè)生產(chǎn)過程中的VOCs無組織排放

1.1 VOCs物料儲存無組織排放控制。VOCs 物料未儲存于密閉的容器、包裝袋、儲罐、儲庫、料倉中;盛裝 VOCs 物料的容器或包裝袋亂丟在室內(nèi)，盛裝VOCs物料的容器或包裝袋在非取用狀態(tài)時沒有加蓋、封口，保持密閉。

1.2 VOCs物料轉(zhuǎn)移和輸送無組織排放。液態(tài)VOCs物料采沒有采用密閉管道輸送或非管道輸送方式轉(zhuǎn)移液態(tài)VOCs物料;粉狀、粒狀VOCs物料沒有采用管狀帶式輸送機等密閉輸送方式，或者采用密閉的包裝袋、容器或罐車進行物料轉(zhuǎn)移。

2 VOCs治理技術(shù)綜述

2.1 焚燒法

將VOCs廢氣直接燃燒去除凈化。根據(jù)燃燒材料及設(shè)備的不同，焚燒法又可分為直接焚燒法、催化焚燒法（RCO）和熱力焚燒法（RTO）。

（1）直接焚燒法具有設(shè)備簡單、易操作，初始投資低等優(yōu)勢，但其不足之處是焚燒時會產(chǎn)生氮氧化物、二噁英、熱輻射及粉塵等。直接焚燒法主要應用于有害組分濃度高或熱值較高的VOCs廢氣。

（2）RTO法利用熱交換技術(shù)、陶瓷蓄熱材料，利用換向閥式換熱系統(tǒng)確保燃燒熱量得到回收及進出氣的連續(xù)性，該法具有熱回收率高，操作系統(tǒng)范圍大等優(yōu)點，不足之處是起燃溫度高，會產(chǎn)生氮氧化物、二噁英等有害氣體，運行費用較高，該技術(shù)主要應用于低濃度有機廢氣、操作風量范圍大領(lǐng)域。

（3）RCO法利用催化劑加快化學反應速度，降低燃燒溫度，與RTO聯(lián)合應用可提升熱回收率。該法具有熱回收率高、安全、節(jié)能、無二次污染且輔助燃料消耗少等優(yōu)點，不足之處是初始投資高。主要應用于小流量、高濃度、低沸點有機廢氣連續(xù)處理領(lǐng)域。

2.2 吸附法

吸附法是指利用活性炭的吸附作用，將VOCs吸附至活性炭，然后采用變壓或變溫的方式將活性炭上的VOCs解吸，從而達到去除效果?；钚蕴课椒ㄌ幚鞻OCs具有吸附效率高的優(yōu)點，適用于鹵代烴、醛類、芳香烴、醚類等吸收效果，可吸附不同分子大小的物質(zhì)。處理成本低，工藝簡單，易脫附再生。但吸附法也有其不足，即，吸附法處理沸點較高VOCs介質(zhì)時，再生難度大。如，重油、瀝青類介質(zhì)VOCs處理效果差;活性炭在吸附過程中，隨著吸附濃度的上升，介質(zhì)易引起自燃等。

2.3 生物法

利用微生物與污染氣體接觸，廢氣經(jīng)微生物表面時被特定微生物捕獲、消化，達到去除有毒有害污染物效果。生物法處理VOCs具有投資少、適用水溶性好、低濃度異味去除效率高、不會產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，其不足之處是生物降解性差、高濃度及難生物降解類的VOCs去除率低。生物法處理VOCs方式及設(shè)備主要包括生物濾池、滴濾塔、洗滌器等。

2.4 冷凝治理技術(shù)

冷凝法治理VOCs的基本原理是利用氣態(tài)污染物在不同的溫度和壓力卜具有不同的飽和蒸汽壓，通過調(diào)節(jié)溫度和壓力使目標污染物過飽和而發(fā)生凝結(jié)，實現(xiàn)凈化和回收，冷凝治理技術(shù)是一種物理技術(shù)。冷凝法治理技術(shù)可以去除80%}-90%沸點為60℃的VOCs。

2.5 催化氧化法

這里的催化氧化法治理VOCs主要包括光催化氧化技術(shù)和微波催化氧化技術(shù)。前者主要是利用CdS、ZnO、TiO2等光敏半導體材料，在光照作用下將光能轉(zhuǎn)化為化學能，產(chǎn)生自由基具有很強的氧化能力，達到VOCs氧化處理效果。光催化氧化技術(shù)具有處理效率好，反應速率高，且處理后的產(chǎn)物便于回收等優(yōu)勢。后者則集合了填料吸附技能，有效提升VOCs處理效果，其優(yōu)點是極大地縮短廢氣吸附及解吸時間，處理效率高，降低處理成本。

3 VOCs治理監(jiān)管措施

3.1 全面落實標準要求，強化無組織排放控制。無組織排放是指大氣污染物不經(jīng)過排氣筒的無規(guī)則排放。由于VOCs具有揮發(fā)性，凡是使用含有VOCs物質(zhì)的儲存、運送、混合、攪拌、清洗、涂裝、干燥及其他處理工序，均可能造成VOCs的排放。我國工業(yè)VOCs排放中無組織排放占60%以上，石化等行業(yè)占70%以上。《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》已于2020年7月1日起全面實施，但目前量大面廣的企業(yè)未采取有效管控措施。企業(yè)在無組織排放排查整治過程中，在保證安全的前提下，加強含VOCs物料的全方位、全鏈條密閉管理。對于處置環(huán)節(jié)，應將盛裝過VOCs物料的包裝容器、含VOCs廢料（渣、液）、廢吸附劑等通過加蓋、封裝等方式密閉，妥善存放，不得隨意丟棄，并進行集中清運，交有資質(zhì)的單位處置;對于停檢修等非正常工況，引導化工等行業(yè)企業(yè)合理安排停檢修計劃，在確保安全的前提下，盡可能不在7—9月安排全廠開停車、裝置整體停工檢修和儲罐清洗作業(yè)等;確實不能調(diào)整的，要加強啟停機期間以及清洗、退料、吹掃、放空、晾干等環(huán)節(jié)VOCs排放管控，確保滿足標準要求。

3.2 聚焦治污設(shè)施“三率”，提升綜合治理效率。VOCs治理“三率”是指VOCs廢氣收集率、治理設(shè)施同步運行率和治理設(shè)施去除率，這“三率”共同決定了VOCs綜合治理效率。從長治市實際情況來看，中小企業(yè)問題較多，“三率”普遍偏低。重點關(guān)注單一采用光氧化、光催化、低溫等離子、一次性活性炭吸附、噴淋吸收等工藝的治理設(shè)施。對達不到要求的VOCs收集、治理設(shè)施進行更換或升級改造，確保實現(xiàn)達標排放。對于廢氣收集率，要求“應收盡收”，將無組織排放轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪M織排放進行控制，除惡臭異味治理外，一般不采用低溫等離子、光催化、光氧化等技術(shù)。

4 結(jié)語

除了上述單一的治理方法外，近年來，各種組合凈化VOCs技術(shù)也在實踐中得到了廣泛應用。如：低溫等離子體+催化技術(shù);低溫等離子體+吸收技術(shù);吸附濃縮+高溫焚燒技術(shù);吸附濃縮+催化燃燒技術(shù);吸附濃縮+吸收技術(shù)。組合凈化技術(shù)的聯(lián)合應用，通過兩種及以上技術(shù)組合達到最佳治理效果。在運用技術(shù)治理的同時，仍然亟需環(huán)境監(jiān)管部門加大日常監(jiān)管力度。

參考文獻

[1] 梁素敏.新形勢下的VOCs治理與綜合利用技術(shù)[J].化工設(shè)計通訊，2018（8）：215.