淺談?chuàng)]發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染控制技術(shù)

劉春暉

摘 要：文章介紹VOCs的危害，并對VOCs污染控制技術(shù)中的回收技術(shù)進(jìn)行較為詳細(xì)介紹，以便于對揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的治理方法上進(jìn)行借鑒，對治理與綜合利用進(jìn)行了簡要論述。

關(guān)鍵詞：揮發(fā)性有機(jī)物;危害;回收技術(shù);治理

中圖分類號：U473.9 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）20-244-03

Abstract： This paper introduces the harm of VOCs and the recycling technology in VOCs Pollution Control Technology， so as to draw lessons from the treatment methods of VOCs， and briefly discusses the treatment and comprehensive utilization.

Keywords： Volatile organic compounds; Hazard; Recovery technology; Treatment

CLC NO.： U473.9 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）20-244-03

前言

VOCs（volatile organic compounds）即揮發(fā)性有機(jī)物，是一類化學(xué)質(zhì)的統(tǒng)稱。在常溫壓下通具有高蒸汽。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中VOCs是指20℃條件下蒸汽壓力≥0.01kPa，或在特定適用條件下具有揮發(fā)性的全部揮發(fā)性物質(zhì)，或在特定適用條件下具有揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物的統(tǒng)稱。VOCs組成比較復(fù)雜，包括烷烴、芳香烴類、烯烴類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其它化合物等8類。1989年，世界衛(wèi)生組織（WHO）對揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的定義是常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa，常壓下沸點(diǎn)在50～260℃以內(nèi)，極容易揮發(fā)的有機(jī)化合物。

1 VOCs的危害

VOCs是大氣污染物的主要組成之一，在光照作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，同時影響人體健康。

VOCs典型治理技術(shù)包括回收技術(shù)、銷毀技術(shù)以及組合技術(shù)，回收技術(shù)即包括采用物理方法，包括吸收法、冷凝法、吸咐法和膜分離法等;銷毀技術(shù)即包括熱力焚燒法、催化燃燒法、生物降解法、光催化降解法和等離子體技術(shù)等;組合技術(shù)即包括吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)、沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)、濾筒除塵+蓄熱催化燃燒以及吸附+高級氧化等。銷毀技術(shù)中的熱力焚燒法、催化燃燒法以及生物降解法屬于傳統(tǒng)技術(shù);光催化降解法和等離子體技術(shù)屬于新型技術(shù)。

2 VOCs對人體的毒害作用

（1）VOCs對呼吸系統(tǒng)的毒害。嗅覺、呼吸道、肺部，幾乎全部VOCs;主要是惡臭類，有機(jī)硫化物，含氯有機(jī)化合物，含氮有機(jī)化合物等。

（2）對皮膚眼睛的毒害。主要在刺激性方面，其中醛類最為突出;主要是有機(jī)硫化物，含氯有機(jī)化合物，含氮有機(jī)化合物等。

（3）對血液、神經(jīng)系統(tǒng)、肝腎臟的毒害。會造成白血病，肝、腎功能衰竭，主要是殺蟲劑、除草劑、醛類，烯，烷烴，苯系物，含氯有機(jī)化合物，有機(jī)鹵化物等。

（4）“三致”作用。即致癌、致畸、致突變，其中苯系物最為突出，烯，含氯有機(jī)化合物，含氮有機(jī)化合物等。

3 常用VOCs治理技術(shù)

常用VOCs治理技術(shù)包括VOCs污染源頭控制技術(shù)以及VOCs污染末端治理技術(shù)。

（1）VOCs污染源頭控制技術(shù)主要包括

① 清潔生產(chǎn)。注重生產(chǎn)全過程的物料回收，充分實(shí)現(xiàn)再回收、再利用，防止和減少污染的產(chǎn)生;

② 原料替代。生產(chǎn)過程中采用低VOCs含量的原料，如包裝印刷過程中使用低VOCs溶劑、汽車涂裝過程使用低VOCs涂料等;

③ 工藝改進(jìn)。采用先進(jìn)的工藝技術(shù)，減少VOCs排放量，如汽車涂裝過程中用3C1B工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的3C2B工藝。

（2）VOCs污染末端治理技術(shù)的情況見圖1。

4 重點(diǎn)行業(yè)排放特征及治理技術(shù)

（1）工業(yè)VOCs排放四大環(huán)節(jié)

① 生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)中的典型行業(yè)：石化行業(yè)，有機(jī)化學(xué)原料生產(chǎn)企業(yè)（包含溶劑），化學(xué)原料藥行業(yè)。

② 儲運(yùn)過程環(huán)節(jié)中的典型行業(yè)：倉儲、物流環(huán)節(jié)，主要是產(chǎn)品存儲、轉(zhuǎn)運(yùn)、配送過程。

③ 使用過程環(huán)節(jié)中的典型行業(yè)：油漆與建筑涂料行業(yè)，高分子合成行業(yè)，食品行業(yè)，日常用品行業(yè)（肥皂，洗滌劑），農(nóng)用化學(xué)品行業(yè)，輪胎制造行業(yè)。

④ 排放過程環(huán)節(jié)中的典型行業(yè)：油漆與建筑涂料行業(yè)，電線電纜行業(yè)、 電子行業(yè)、印刷行業(yè)，紡織行業(yè)，造紙行業(yè)，鋼鐵冶煉行業(yè)，半導(dǎo)體行業(yè)。

（2）VOCs的可行性控制技術(shù)

① 源頭控制：將無組織排放的廢氣有組織化，進(jìn)行密閉式加料和密閉式生產(chǎn)。

② 回收：對高濃度的有機(jī)廢氣進(jìn)行冷凍或冷凝處理，回收利用。

③ 未端治理：對于低濃度的有機(jī)廢氣，采用吸附催化燃燒或者蓄熱催化燃燒銷毀。

5 治理與綜合利用

（1）鼓勵各相關(guān)廠家進(jìn)行VOCs的回收利用，并優(yōu)先鼓勵VOCs在各級單位生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)回收利用。

（2）應(yīng)根據(jù)VOCs廢氣的進(jìn)行處理產(chǎn)生量、污染物有害的組分和物理性質(zhì)、蒸發(fā)溫度、飽和壓力等因素進(jìn)行綜合分析后選擇廢氣治理工藝路線。

（3）對于高濃度VOCs廢氣，較適合的方法是采用高壓冷凝回收、變壓吸附完全蒸發(fā)回收等技術(shù)對廢氣中的VOCs回收利用。

（4）對于低濃度VOCs廢氣成分，有較大程序回收價值時，較適合的方法是采用可加壓的吸附技術(shù)對有機(jī)溶劑回收后達(dá)標(biāo)排放。

（5）惡臭氣體較適合的方法是采用生物降解還原技術(shù)、等離子體吸咐技術(shù)、高濃度吸附技術(shù)等凈化完全后達(dá)標(biāo)排放到大氣中。

6 總結(jié)

綜上所述，VOCs氣體處理本身的特性不同，同時在回收處理技術(shù)選擇時還應(yīng)綜合考慮不同技術(shù)處理水平方面的不同性能指標(biāo)、投資建設(shè)成本和投入運(yùn)行成本、執(zhí)行的不同排放標(biāo)準(zhǔn)等因素。目前國內(nèi)外的各類相關(guān)的企業(yè)在VOCs處理技術(shù)的選擇、處理方式方面有一些共性的規(guī)律和相關(guān)國家、地方標(biāo)準(zhǔn)可以遵循，但是由于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)處在不同實(shí)際情況的行業(yè)企業(yè)所排放VOCs氣體的組成和特性等方面存在較大差異，因此在目前各個同類企業(yè)中的技術(shù)水平上很難用一個標(biāo)準(zhǔn)覆蓋所有的情形。

現(xiàn)實(shí)條件下，單一方式處理VOCs工藝難以滿足排放要求，各類不同排放物往往特性不同，很難采用共性進(jìn)行處理，需要在相應(yīng)主體工藝前加入預(yù)處理控制單元或進(jìn)行不同處理工藝的組合，這樣才能全面有效處理好污染物。對于目前含有揮發(fā)性有機(jī)物中含有顆粒物的氣體，需要在VOCs去除單元之前加入水洗或深度過濾等前處理單元，對于濃度較低、不適于直接催化燃燒揮發(fā)性有機(jī)物的氣體，可采用深度吸附濃縮+深度催化燃燒的工藝組合進(jìn)行處理。

吸附濃縮、催化轉(zhuǎn)化燃燒、生物工程處理、熱力催化燃燒、等離子體處理等工藝在國內(nèi)外工業(yè)VOCs氣體處理領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。

催化轉(zhuǎn)化燃燒、熱力深度燃燒、強(qiáng)力吸附等方面的處理工藝對所處理的VOCs種類表現(xiàn)出強(qiáng)效性和完全性，而生物處理技術(shù)處理、冷凝、膜分離技術(shù)則表現(xiàn)出一定的偏好和選擇性。應(yīng)綜合考慮VOCs氣體特性、VOCs處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能、排放標(biāo)準(zhǔn)等因素進(jìn)行技術(shù)的選擇，不斷發(fā)展的VOCs處理技術(shù)，是當(dāng)前各類處理企業(yè)發(fā)展的趨勢，只有這樣才能使用大氣環(huán)境更加良好，保護(hù)人類共同的家園，為了子孫的藍(lán)天白云作出貢獻(xiàn)。

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