不同行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理措施簡述

段君峰

（天津市聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司天津300042）

不同行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理措施簡述

段君峰

（天津市聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司天津300042）

為了更好的對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）進(jìn)行治理，本文首先介紹了揮發(fā)性有機(jī)物的定義，接著分行業(yè)介紹了不同行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生環(huán)節(jié)和種類，最后著重對(duì)吸附法、燃燒法、光氧催化、低溫等離子等治理技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，介紹了其適用范圍、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)等。

行業(yè)；揮發(fā)性有機(jī)物；治理措施

引言

隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境問題變得日益突出，尤其大氣環(huán)境方面，許多廢氣污染物在未得到有效處理的情況下排入環(huán)境空氣，造成大氣環(huán)境質(zhì)量變的越來越差，影響了人們的身體健康，在眾多廢氣種類中，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）由于對(duì)人體的毒性較大，越來越受到人們的關(guān)注，環(huán)境保護(hù)部門也開始將其列為重點(diǎn)監(jiān)控污染物進(jìn)行控制，本文通過介紹不同行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的特點(diǎn)和治理措施，以期對(duì)有機(jī)廢氣（VOCs）的防治和治理提供一些參考。

1 揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）定義

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）不同國家和機(jī)構(gòu)有不同的定義。美國聯(lián)邦環(huán)保署（EPA）的定義：揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。中國河北省地方標(biāo)準(zhǔn)DB13/2322-2016《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》中有機(jī)揮發(fā)物定位為：參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，或者根據(jù)規(guī)定的方法測量或核算確定的有機(jī)化合物。中國天津市地方標(biāo)準(zhǔn)DB12/ 524-2014《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》中有機(jī)揮發(fā)物定位為：在293.15K條件下蒸氣壓大于或等于10Pa，或特定適用條件下具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物（不包括甲烷），簡稱VOCs。常見的揮發(fā)性有機(jī)物包括：苯系物、酮類、胺類、醛類、醇類、醚類、酯類、酸類、烯烴類、烷烴類等。

2 不同行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）特點(diǎn)

2.1 噴漆及表面涂裝行業(yè)

噴漆及表面涂裝行業(yè)包括汽車制造噴漆、家具制造噴漆、印刷與包裝等，產(chǎn)生VOCs的主要環(huán)節(jié)包括調(diào)漆、噴漆、油墨印刷、烘干等，涉及的污染物包括苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙酸、異丙醇、乙酸乙酯、醚類等。

2.2 塑料及橡膠制品行業(yè)

塑料及橡膠制品行業(yè)包括塑料制品制造、橡膠制品制造等，產(chǎn)生VOCs的主要環(huán)節(jié)包括加熱融化、注塑、煉膠、烘干、壓延、硫化等，涉及的污染物包括苯、甲苯、二甲苯、硫醇類、乙苯、苯乙烯、丙酮、丁酮等。

2.3 石油煉制與石油化工行業(yè)

石油煉制與石油化工行業(yè)產(chǎn)生VOCs的主要環(huán)節(jié)包括蒸餾、焦化、裂解、加氫、儲(chǔ)罐存儲(chǔ)等，涉及的污染物包括苯、甲苯、氯甲烷、乙烯、環(huán)氧乙烷、烯烴類、芳香烴等。

2.4 醫(yī)藥制造行業(yè)

醫(yī)藥制造行業(yè)產(chǎn)生VOCs的主要環(huán)節(jié)包括分離、提取等，涉及的污染物包括乙醛、苯、氯乙烯、二氯乙烷、甲苯、丙酮等。

2.5 電子行業(yè)

電子行業(yè)產(chǎn)生VOCs的主要環(huán)節(jié)包括清洗、蝕刻、涂膠、干燥等，涉及的污染物包括甲苯、丙酮、丁酮、異丙醇、三氯乙烷等。

3 常用有機(jī)廢氣（VOCs）治理措施

3.1 吸附法

目前工業(yè)企業(yè)中使用最多的有機(jī)廢氣凈化措施即為吸附法。其主要原理為通過不同吸附劑獨(dú)特的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)，對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附。吸附法主要用于低濃度，高通量的VOCs處理。吸附法是一種傳統(tǒng)的廢氣治理技術(shù)，吸附法中主要吸附劑包括活性炭、過濾棉等，其優(yōu)點(diǎn)包括處理工藝較成熟，凈化效率較高等。缺點(diǎn)包括吸附劑易飽和，更換周期頻繁、運(yùn)行成本高等。

3.2 燃燒法

3.2.1 直接燃燒法

直接燃燒是將有機(jī)廢氣收集后直接燃燒或者使用天然氣、油類等輔助燃料進(jìn)行燃燒的方法。有機(jī)廢氣在直接燃燒下產(chǎn)生二氧化碳和水，通過燃燒使有機(jī)廢氣得到有效處理，在適當(dāng)溫度和條件下，處理效率可以達(dá)到99%。有機(jī)廢氣直接燃燒適用范圍：小風(fēng)量、高溫、中高濃度的有機(jī)廢氣，可處理的有機(jī)廢氣種類包括苯類、酯類、醇類、酮類、醛類、醚類等等。其優(yōu)點(diǎn)為：在適宜的溫度和保留時(shí)間下，處理率可達(dá)99%，運(yùn)行費(fèi)用較低。缺點(diǎn)：容易發(fā)生爆炸，并且浪費(fèi)熱能，能耗高，投資大等。

3.2.2 催化燃燒法

催化燃燒是在金屬或非金屬催化劑的作用下于一個(gè)較低的溫度進(jìn)行無焰催化燃燒，將有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)化為無毒、無害的二氧化碳和水等物質(zhì)，由于有催化劑的存在，使得有機(jī)廢氣的分解比直接燃燒所需要的溫度更低，時(shí)間更短。在催化燃燒中催化劑作用至關(guān)重要。催化劑種類包括金屬催化劑、非金屬催化劑，其中貴金屬鉑、鈀等催化劑由于技術(shù)較成熟，使用相對(duì)廣泛。催化燃燒的優(yōu)點(diǎn)是：反應(yīng)溫度較低，處理率在90%～95%。其缺點(diǎn)為：催化燃燒使用的催化劑易中毒，從而影響了有機(jī)廢氣的處理效率和穩(wěn)定性，另外催化劑價(jià)格較高，一定程度上造成廢氣處理費(fèi)用偏高。

3.3 光催化氧化法

光催化氧化法原理為通過利用光催化劑的光催化性，使用紫外光等對(duì)催化劑進(jìn)行照射，從而產(chǎn)生大量具有很強(qiáng)氧化能力的高能粒子，這些高能粒子對(duì)吸附在催化劑上的有機(jī)廢氣進(jìn)行氧化處理，最終將有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等對(duì)環(huán)境無污染的物質(zhì)。光催化氧化與電化學(xué)、O3、超聲和微波等技術(shù)耦合可以顯著提高對(duì)有機(jī)物的凈化能力。

光催化氧化的優(yōu)點(diǎn)包括能耗較低，穩(wěn)定性好，催化劑經(jīng)適當(dāng)處理后可循環(huán)利用，操作簡單，處理效率高，適用范圍廣等。目前最常用的光催化劑為二氧化鈦，其他光催化劑有二氧化鋯、氧化鋅等。

3.4 低溫等離子體技術(shù)

低溫等離子體凈化技術(shù)是比較新的有機(jī)廢氣凈化措施。低溫等離子體技術(shù)是一種綜合多學(xué)科知識(shí)的技術(shù)，其凈化原理為通過高頻放電產(chǎn)生低溫等離子體，在放電過程中，一方面放電瞬間產(chǎn)生的能量足以打開部分有機(jī)氣體分子的化學(xué)鍵，將之轉(zhuǎn)化為單質(zhì)原子或無害分子，另外一方面低溫等離子體本身包含有高能的電子、具有強(qiáng)氧化性的自由基粒子及其他高能粒子，這些具有高能、強(qiáng)氧化性粒子通過不斷的碰撞將能量傳遞給有機(jī)廢氣中各物質(zhì)分子，激發(fā)或使其發(fā)生電離形成活性基團(tuán)，與此同時(shí)空氣中的氧氣、水在高能電子的激發(fā)下也可產(chǎn)生一定量的活性基團(tuán)，上述有機(jī)廢氣產(chǎn)生的活性基團(tuán)和空氣中氧氣、水等產(chǎn)生的活性基團(tuán)之間相互碰撞作用，最終將有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等對(duì)環(huán)境無污染的物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣的凈化。

低溫等離子體用于廢氣的凈化具有很多的優(yōu)勢包括：裝置簡單，反應(yīng)器為模塊式結(jié)構(gòu)，容易進(jìn)行易地搬遷和安裝；不需要預(yù)熱時(shí)間，可以即時(shí)開啟與關(guān)閉；對(duì)VOCs的去除率高，對(duì)VOCs的適應(yīng)性強(qiáng)等。

結(jié)語

通過分析不同行業(yè)有機(jī)廢氣的特點(diǎn)可以看到各個(gè)行業(yè)的有機(jī)廢氣產(chǎn)生環(huán)節(jié)主要包括噴漆、烘干、加熱融化、注塑、煉膠、蒸餾、焦化、裂解、加氫、分離、提取、清洗、蝕刻、涂膠等，各有機(jī)廢氣的組成物大多較為復(fù)雜。從有機(jī)廢氣的治理措施看也均有一定的使用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。通過了解不同行業(yè)有機(jī)廢氣特點(diǎn)和不同有機(jī)廢氣治理措施特點(diǎn)可以使企業(yè)和有關(guān)部門在有機(jī)廢氣防治工作中更有針對(duì)性，進(jìn)而提高防治的效率。參考文獻(xiàn)

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