工业VOC的危害及治理技术

许永红 / 青岛环湾检测评价股份有限公司

工业VOC的危害及治理技术

许永红 / 青岛环湾检测评价股份有限公司

随着近代工业的发展，人们越来越关注环境问题，工业产生的VOC对环境的影响已得到人们的广泛关注。国内外的相关学者和专业人士针对工业VOC的危害及治理技术也开展了一系列的研究与探讨工作。本文深入分析与研究了工业VOC的产生与危害，相应的提出了针对工业VOC的治理技术和措施，旨在更好地保护我们的环境。

工业VOC；危害；治理技术

随着近代工业的快速发展，近年来大气污染防治引起社会各界关注，其中VOC对环境的影响显现的尤为突出。VOC种类繁多，分布面广，根据部分国外主要环境优先污染物名录，VOC占80%以上。随着世界各国对VOC污染的日益重视和环保法规不断严格VOC的排放标准，VOC治理技术亦在逐渐改进和完善。因此，我们必须逐渐的培养节能环保的意识，以至于更进一步使人们广泛的关注环境问题。本文深入分析与研究了工业VOC的危害及治理技术，从而更好地开展相关的整治工作，为人们提供美丽的生活环境。

一、工业VOC的定义

1.美国联邦环保署(EPA)将VOC定义为除CO、CO2和H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵以外的任何参加大气光化学反应的碳化合物。

2.国际标准ISO4618/1-1998和德国DIN55649-2000标准对VOC的定义为在常温常压下任何能自发挥发的有机液体和(或)固体。

3.巴斯夫公司认为界定哪些物质属于VOC最方便的方法是根据化学物质的沸点。最普遍的共识认为VOC是指沸点等于或低于250℃的化学物质。

4.世界卫生组织(WHO)认为挥发性有机物（volatileorganic compounds VOCs）是指沸点在50～260℃之间，室温下饱和蒸气压超过133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机化合物。

二、工业VOC的来源及特点

工业是VOC排放的重点领域，重点行业包括涂装、印刷、油品储运以及石油炼制等等。工业VOC排放量占总排放量的50%以上。工业VOC排放具有强度大、浓度高、污染物种类多等特点。

工业VOC排放来自众多行业，包括印刷、石油、化工、溶剂储运、家具制造等。由于行业工艺和原料辅料的不同，从而不同行业VOC排放特点也不同。我国在石油化工、有机化工、表面涂装、包装、印刷等行业开展了VOC的综合治理工作，其中石油化工行业的VOC监测及治理工作尤为重要。我国还将在原油、成品油的码头油库、加油站、油罐车开展油气回收治理。此外，国家还鼓励推广水性涂料、低苯溶剂及低毒低挥发性溶剂。

三、工业VOC的危害

VOC大多不溶于水，易溶于苯、醇、醚等有机溶剂，对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。其毒性、刺激性、致癌性和具有的特殊气味能导致人体出现不适反应。

VOC具有较强的活性，是一种比较活泼的气体，因此在大气中既可以以挥发物的气态形式存在，又可以在紫外线照射下，在颗粒物中发生结构变化生成为固态或液态。参与反应的这些化合物相对比较稳定，可以随着风吹雨淋等天气变化，飘移扩散进入水、土壤等。工业VOC对环境的影响主要表现在以下几个方面：

1.大多数VOC有毒、有恶臭，一部分VOC有致癌性；

2.在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物与氧化剂发生光化学反应，生成光化学烟雾，危害人体健康及作物生长；

3.卤烃类VOC可破坏臭氧层。

四、工业VOC的治理技术

目前，VOC的处理技术主要分为物理方法和化学方法。

(一)物理方法

1.吸附法 该方法主要是利用吸附剂具有密集的细孔结构，内表面积大，对有机废气具有特殊的吸附性能，达到净化废气的目的。目前吸附法治理有机废气的应用过程中常用的吸附剂为活性炭、沸石、活性氧化铝、硅胶等物理吸附材料。这些吸附剂呈孔状结构，比表面积大物理吸附作用强，适用范围宽。

2.吸收法 吸收法通常使用低挥发或者不挥发的液体为吸收剂，通过吸收装置利用废气中各种组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异，吸收废气中的有害组分。VOC的吸收方式主要包括物理吸收和化学吸收，物理吸收运用普遍，即根据有机相相似相容的原理，采用沸点高蒸气压低进行解吸处理，回收VOC，同时有机液再生。

3.膜分离法 膜分离法的基本原理是气体中各组分透过膜的速度与该气体的性质和膜的特性与膜两边的气体分压有关。膜分离法净化有机废气是根据空气透过膜的能力和有机蒸汽的能力不同，从而将两者分开。

4.冷凝法 冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压的特点，采用降低系统温度或者提高系统压力使处于蒸汽状态的污染物冷凝并且从废气中分离。冷凝法回收VOC是利用冷凝装置产生低温来降低空气中混合气的温度，当混合气进入冷凝装置时，VOC中具有不同露点温度的组分会以此被冷凝成液态而分离出来。

(二)化学方法

1.氧化法 氧化法也叫消除法，主要是通过化学或生物反应，用热、光、催化剂和微生物将有机污染物转变为二氧化碳和水等无毒无害的小分子化合物。

其主要包括直接燃烧、热氧化、催化燃烧、生物氧化降解法、等离子体法、紫外光化氧化法及其集成技术。

2.燃烧法 燃烧法分为直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧是指对高浓度有机废气用燃油或者燃气作为辅助材料，在高温下直接分解为无毒害物质。直接火焰燃烧在适当温度和保留时间条件下，可以达到99%热处理效率。催化燃烧法是指在燃烧设备中，有机废气先被预热后，通过催化床层的作用，在较低的温度下和较短的时间内完成化学反应过程。

3.等离子体分解法 等离子体分解氯氟烃技术已经到了试用阶段，此技术可在短时间内进行大量的氯氟烃等气体的处理。此过程中采用两个系统，第一个系统利用高频等离子体急速加热，使温度达到10000℃利用等离子体的化学作用于水蒸气接触进行分解的超高温加水系统。第二个系统是将高温分解的排气极冷到80℃以下的排气系统，该系统是氯氟烃和水蒸气的供给装置等离子体发生装置、反应炉、冷却管以及排水处理装置等构成。

4.生物处理法 生物处理法的原理是通过筛选培养出对有机废气成分具有特别降解作用的微生物，固定附着在多孔性介质填料表面，废气再填料床层中进行生物处理，挥发性有机污染物被吸附在细孔中，经过微生物的作用得到降解，生成CO2、H2O和中性盐等物质。

五、结语

总之，工业VOC对环境的污染已经得到了人们的广泛关注，其治理技术也取得了应的研究成果。但我们应该清楚的认识到，现阶段我国针对VOC的研究仍处于起步阶段，其发展进程任重道远。与此同时，相关学者和专业认识要本着严谨的态度，虚心学习国际上的先进技术。本文通过深入分析工业VOC的危害与治理，旨在让人们更加直观地认识到工业VOC对环境的污染及防治的本质，从而更好地开展相关的治理工作。

[1] VOCs排放、污染以及控制对策[J]. 马超,薛志钢,李树文,陈振兴,马京华,刘妍.环境工程技术学报. 2012(02)

[2] 关于VOC废气处理技术的相关思考[J]. 王治民,孙建薇.能源与节能. 2014(05)

[3] VOC控制和空气质量自动监测在工业区的运用[J]. 叶潞洁.绿色环保建材. 2017(01)