VOCs處理技術評價指標體系研究

李紅娜（天津廣正匯通新能源科技有限公司天津300040）

VOCs處理技術評價指標體系研究

李紅娜
（天津廣正匯通新能源科技有限公司天津300040）

采用專家咨詢法，篩選VOCs處理技術的各項指標，使用層次分析法，確定各指標權重，最終制定出完整的VOCs處理技術評價指標體系。本文為制定VOCs減排方案提供了依據，對改善空氣環境質量具有積極推動作用。

VOCs；處理技術；評價指標體系；層次分析法

1 VOCs概述

VOCs是揮發性有機化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫。世界衛生組織（WHO）對VOCs的定義為：熔點低于室溫，沸點范圍在50-260℃之間的揮發性有機化合物的總稱[1]。

目前，在空氣中檢出的VOCs約150余種，主要可分成八大類：烷烴類、芳烴類、烯烴類、醇類、酯類、醛酮類、酸和酸酐類、酰胺類：

大氣中的VOCs主要來自人為污染源，包括四大排放環節：VOCs生產過程、儲運過程、以VOCs為原料的工藝過程、含VOCs產品的使用過程。

VOCs產生的危害主要有：在陽光照射下，VOCs和NOx發生光化學反應，生成光化學煙霧，造成二次污染，刺激人的眼睛和呼吸系統，危害農作物的生長[2]；多數VOCs有毒、有惡臭，使人容易染上積累性呼吸道疾病，甚至造成急性中毒；多數VOCs易燃易爆，高濃度排放時易造成爆炸；部分VOCs可破壞臭氧層。

2 VOCs處理技術分析

常用的VOCs處理技術可分為兩種：一種為回收技術，另一種為消除技術。

回收技術是采用物理方法，即用溫度、壓力、選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等技術分離VOCs，主要包括吸附、吸收、冷凝及膜分離技術等。消除技術是采用化學或生化反應，即用熱、微生物和催化劑將有機物轉變成為二氧化碳和水，主要有燃燒、光催化降解、生物降解、等離子體技術等。

通常對于高濃度（大于5000mg/m3）的VOCs，宜采用回收技術進行回收利用。對于中等濃度或低濃度（小于1000mg/m3）的VOCs，宜采用消除技術進行去除。

3 VOCs處理技術評價指標體系的確定

為了合理地選擇VOCs處理技術，減少其對環境和對人類健康的的危害，有必要制定一套合理的VOCs處理技術評價指標體系，為合理選擇VOCs處理技術及指導VOCs減排工作提供依據。

本研究采用專家咨詢法，構建VOCs處理技術評價指標體系。主要思路為通過匿名方式征求各位大氣行業專家的意見，經過反復討論，專家意見逐漸趨于一致，匯總成一份完整的評價指標體系。VOCs處理技術評價指標體系如下表所示。

表1 VOCs處理技術詳細評價指標體系表

4 VOCs處理技術評價指標權重的確定

使用層次分析法，結合定性定量評價，確定VOCs處理技術各指標權重值[3]。

4.1 建立層次結構模型

將VOCs處理技術評價指標體系分為四大區塊，分別構建層次結構模型，選定目標層、一級準則層、二級準則層、指標層，將層次結構明了化。

4.2 構造判斷矩陣

邀請多位大氣行業專家對指標的對比結果評分，根據專家的評定意見對指標按照九級標度法進行賦值，并將各指標的重要性進行量化，比較確定其權重值。

圖1 九級階度法

對于相比較的因子來說，同等重要為1:1，強烈重要為9:1，介于兩種關系之間為2:1，3:1，……，8:1等，兩兩比較，并排列組合成判斷矩陣。

4.3 層次單排序

層次單排序即進行權重計算。判斷矩陣建立后，求解特征方程AW=λW；解向量W并作歸一化后，即可認為此向量為同一層次各因素的重要性標度，即權重。

表2 目標層-準則層判斷矩陣（A-B）

表3 B1-C判斷矩陣

表4 C1-D判斷矩陣

表5 C2-D判斷矩陣

表6 B2-C判斷矩陣

表7 C3-D判斷矩陣

表8 C4-D判斷矩陣

表9 B3-C判斷矩陣

表10 C5-D判斷矩陣

表11 C6-D判斷矩陣

表12 B4-C判斷矩陣

表13 C7-D判斷矩陣

表14 C8-D判斷矩陣

4.4 進行一致性檢驗

當比較尺度出現前后不一致的現象，且不一致程度較大時，會出現錯誤的計算結果，需要采用CR法進行一致性檢驗。

其中：CI為一致性檢驗指標，λmax為矩陣的最大特征值，n為維數，RI為修正系數，CR為修正后的一致性指標。若CR<0.10，則認為一致性較好，否則，應重新構造該判斷矩陣。修正系數RI如下表所示。

表15 修正系數RI

4.5 指標總權重的確定

根據各矩陣指標的權重Wi，計算指標的總權重。經計算可知，權重值最大的指標為VOCs去除率，在評價指標體系中占據重要的地位。指標總權重計算結果如下表所示。

結語

隨著社會經濟的快速發展，VOCs污染日益嚴重，VOCs處理技術層出不窮。本研究通過合理的篩選各評價指標并確定其權重，構建出VOCs處理技術評價指標體系，充分展示了VOCs處理技術中各項指標在應用過程中的作用，為選擇VOCs處理技術和制定VOCs處理方案提供參考依據，對改善空氣環境質量及保障人民群眾健康具有重要意義。

[1]王大偉.變壓吸附處理VOCs中的熱質傳遞[X].武漢：華中農業大學，2009.

[2]韓博，吳建會，王鳳煒，等.天津濱海新區工業源VOCs及惡臭物質排放特征[J].中國環境科學，2011，31（1）：1776-1781.

[3]許樹柏.實用決策方法—層次分析法原理[G].天津：天津大學出版社，1988.

表16 指標總權重計算表

李紅娜（1989-），女，漢族，碩士研究生，從事環境污染與防治工作。