VOCs来源及治理技术综述

赵军芳

摘 要： VOCs对人类健康及环境危害巨大，VOCs治理成为备受关注的环境问题之一。本文分析了VOCs污染物来源，重点阐述了VOCs治理技术的原理、优缺点，具有积极的现实意义。原理、优缺点，具有积极的现实指导意义。

关键词： VOCs技术;技术选择;综述

【中图分类号】X70     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.165

VOCs是形成臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）的重要前体物，当前长治市空气质量O3污染问题日益凸显，VOCs治理成为目前长治市大气污染备受关注的环境问题之一，实施VOCs治理攻坚能有效改善大气环境质量，补齐大气污染治理短板，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。

1 VOCs污染物来源

工业生产过程中的VOCs无组织排放

1.1 VOCs物料储存无组织排放控制。VOCs 物料未储存于密闭的容器、包装袋、储罐、储库、料仓中;盛装 VOCs 物料的容器或包装袋乱丢在室内，盛装VOCs物料的容器或包装袋在非取用状态时没有加盖、封口，保持密闭。

1.2 VOCs物料转移和输送无组织排放。液态VOCs物料采没有采用密闭管道输送或非管道输送方式转移液态VOCs物料;粉状、粒状VOCs物料没有采用管状带式输送机等密闭输送方式，或者采用密闭的包装袋、容器或罐车进行物料转移。

2 VOCs治理技术综述

2.1 焚烧法

将VOCs废气直接燃烧去除净化。根据燃烧材料及设备的不同，焚烧法又可分为直接焚烧法、催化焚烧法（RCO）和热力焚烧法（RTO）。

（1）直接焚烧法具有设备简单、易操作，初始投资低等优势，但其不足之处是焚烧时会产生氮氧化物、二噁英、热辐射及粉尘等。直接焚烧法主要應用于有害组分浓度高或热值较高的VOCs废气。

（2）RTO法利用热交换技术、陶瓷蓄热材料，利用换向阀式换热系统确保燃烧热量得到回收及进出气的连续性，该法具有热回收率高，操作系统范围大等优点，不足之处是起燃温度高，会产生氮氧化物、二噁英等有害气体，运行费用较高，该技术主要应用于低浓度有机废气、操作风量范围大领域。

（3）RCO法利用催化剂加快化学反应速度，降低燃烧温度，与RTO联合应用可提升热回收率。该法具有热回收率高、安全、节能、无二次污染且辅助燃料消耗少等优点，不足之处是初始投资高。主要应用于小流量、高浓度、低沸点有机废气连续处理领域。

2.2 吸附法

吸附法是指利用活性炭的吸附作用，将VOCs吸附至活性炭，然后采用变压或变温的方式将活性炭上的VOCs解吸，从而达到去除效果。活性炭吸附法处理VOCs具有吸附效率高的优点，适用于卤代烃、醛类、芳香烃、醚类等吸收效果，可吸附不同分子大小的物质。处理成本低，工艺简单，易脱附再生。但吸附法也有其不足，即，吸附法处理沸点较高VOCs介质时，再生难度大。如，重油、沥青类介质VOCs处理效果差;活性炭在吸附过程中，随着吸附浓度的上升，介质易引起自燃等。

2.3 生物法

利用微生物与污染气体接触，废气经微生物表面时被特定微生物捕获、消化，达到去除有毒有害污染物效果。生物法处理VOCs具有投资少、适用水溶性好、低浓度异味去除效率高、不会产生二次污染等优点，其不足之处是生物降解性差、高浓度及难生物降解类的VOCs去除率低。生物法处理VOCs方式及设备主要包括生物滤池、滴滤塔、洗涤器等。

2.4 冷凝治理技术

冷凝法治理VOCs的基本原理是利用气态污染物在不同的温度和压力卜具有不同的饱和蒸汽压，通过调节温度和压力使目标污染物过饱和而发生凝结，实现净化和回收，冷凝治理技术是一种物理技术。冷凝法治理技术可以去除80%}-90%沸点为60℃的VOCs。

2.5 催化氧化法

这里的催化氧化法治理VOCs主要包括光催化氧化技术和微波催化氧化技术。前者主要是利用CdS、ZnO、TiO2等光敏半导体材料，在光照作用下将光能转化为化学能，产生自由基具有很强的氧化能力，达到VOCs氧化处理效果。光催化氧化技术具有处理效率好，反应速率高，且处理后的产物便于回收等优势。后者则集合了填料吸附技能，有效提升VOCs处理效果，其优点是极大地缩短废气吸附及解吸时间，处理效率高，降低处理成本。

3 VOCs治理监管措施

3.1 全面落实标准要求，强化无组织排放控制。无组织排放是指大气污染物不经过排气筒的无规则排放。由于VOCs具有挥发性，凡是使用含有VOCs物质的储存、运送、混合、搅拌、清洗、涂装、干燥及其他处理工序，均可能造成VOCs的排放。我国工业VOCs排放中无组织排放占60%以上，石化等行业占70%以上。《挥发性有机物无组织排放控制标准》已于2020年7月1日起全面实施，但目前量大面广的企业未采取有效管控措施。企业在无组织排放排查整治过程中，在保证安全的前提下，加强含VOCs物料的全方位、全链条密闭管理。对于处置环节，应将盛装过VOCs物料的包装容器、含VOCs废料（渣、液）、废吸附剂等通过加盖、封装等方式密闭，妥善存放，不得随意丢弃，并进行集中清运，交有资质的单位处置;对于停检修等非正常工况，引导化工等行业企业合理安排停检修计划，在确保安全的前提下，尽可能不在7—9月安排全厂开停车、装置整体停工检修和储罐清洗作业等;确实不能调整的，要加强启停机期间以及清洗、退料、吹扫、放空、晾干等环节VOCs排放管控，确保满足标准要求。

3.2 聚焦治污设施“三率”，提升综合治理效率。VOCs治理“三率”是指VOCs废气收集率、治理设施同步运行率和治理设施去除率，这“三率”共同决定了VOCs综合治理效率。从长治市实际情况来看，中小企业问题较多，“三率”普遍偏低。重点关注单一采用光氧化、光催化、低温等离子、一次性活性炭吸附、喷淋吸收等工艺的治理设施。对达不到要求的VOCs收集、治理设施进行更换或升级改造，确保实现达标排放。对于废气收集率，要求“应收尽收”，将无组织排放转变为有组织排放进行控制，除恶臭异味治理外，一般不采用低温等离子、光催化、光氧化等技术。

4 结语

除了上述单一的治理方法外，近年来，各种组合净化VOCs技术也在实践中得到了广泛应用。如：低温等离子体+催化技术;低温等离子体+吸收技术;吸附浓缩+高温焚烧技术;吸附浓缩+催化燃烧技术;吸附浓缩+吸收技术。组合净化技术的联合应用，通过两种及以上技术组合达到最佳治理效果。在运用技术治理的同时，仍然亟需环境监管部门加大日常监管力度。

参考文献

[1] 梁素敏.新形势下的VOCs治理与综合利用技术[J].化工设计通讯，2018（8）：215.