簡述VOC的成因與治理方法

李健　吳菲

摘要：揮發性有機化合物是空氣污染物之一，由于有機氣體毒性大，嚴重危害環境和人類健康，所以要高度重視其治理工作。本文首先分析了VOC的成因，然后討論了相關的治理方法。

關鍵詞：VOC;VOC成因;VOC治理

VOC就是揮發性有機化合物，是化工生產的復產物或者產物，由于其物理性質決定其在常溫下容易揮發到空氣中。VOC對現場工作人員健康有影響，隨著大氣會轉移到土壤和水體中，危害動植物和人類的健康。VOC雖然負面影響很大，要認真分析其成因，并采取針對性的治理措施。

一、淺析VOC成因

（一）石油化工的產品或者副產物

VOC是揮發性有機物，既可以指具有揮發性的有機化合物，也可以指環保意義上的有毒性的有機揮發物。常見的有300多種，包括苯、甲苯、苯乙烯、氯仿、氰化物等等。在石油的煉化過程中，或者化工化學品生產現場、甚至食品加工車間，都會產生VOC。只是種類和量上有較大差異。有些VOC是生產的副產物，直接從液體中逸出，有些是產物，在儲存過程中由于密封不良揮發到空氣中。

（二）化工生產條件不達標

企業生產過程中，要對揮發性有機化合物進行收集或者化學處理，從而避免對環境造成空氣污染，保護現場工作人員的生命健康。但是這些工作與產量關系不大，相關的處理設備或者工藝優化需要投入更多的成本。在降本增效的理念下，部分化工生產條件不達標，造成了空氣中揮發性有機物含量超標。

（三）化工環保設備不給力

化工生產中產生揮發性物質是不可避免的，并且并非所有揮發性有機物都可以當做相關化工生產的原料，所以運用設備對這些氣體進行處理是有效的方式。雖然，我國對生產企業有排污要求，向環境中排出廢氣需要得到排污許可證才可以，但是環保設備本身的VOC處理能力和效果有限。這也是VOC治理工作難的根本原因。

（四）原子化生產工藝未落實

環境友好型化學要求化學生產原料的每個原子都轉化成為生成物，最大限度的使用能源，避免浪費，同時也避免副產物成為污染物。然而，在實際的化工工藝中，很難徹底做到原子化，這些都使得VOC的量比較大。

二、試論VOC治理

（一）冷凝法

有機物氣體常常可以用冷凝回流的方式來進行收集，這是有機物自身的物理性質決定的。在VOC治理中，可以將揮發性有機物空氣通過冷凝管，實現物質回收。冷凝方式可以采用空氣冷凝和水冷凝等，具體根據有機物的性質來確定。冷凝技術成本較低，但是對設備要求較高，國內設備冷凝效果差強人意，國外設備成本高，應用較少。

（二）燃燒法

根據有機物可燃性，將揮發性有機氣體進行燃燒，產物是水、二氧化碳等。燃燒法的優點是處理效率高，無需與其他技術聯合使用，同時成本較低;并且，燃燒法產生的熱量可以供生產使用。燃燒法的應用對有機物揮發性大小和有機物的量有一定要求，當空氣和有機物的比例太大時，可燃物太少，燃燒需要其他燃氣來提高熱值。這就相對來說增加了成本。所以，對于廢氣中有機物較少的情況，燃燒法的成本相對提升。

（三）吸附技術

吸收技術是指用疏松多孔的物質作為吸附劑，將有機物作為吸附質，吸附質和吸附劑之間通過物理或者化學反應實現吸附，這樣就實現了有機物在固態物質上的固定，實現了對VOC的治理。常用的吸附劑有活性炭、硅藻土和沸石等等。由于活性炭價格低廉，所以應用較廣。吸附技術常常與燃燒法或者熱力氧化聯合使用。活性炭的缺點是在高溫下容易燃燒，所以不可以再生，無法重復利用，相對來說會增加成本。

（四）溶劑吸收

揮發性有機化合物可以溶解在溶劑中，大多數有機物是非極性的，所以常用有機溶劑來溶解它們。常用的溶劑是柴油和煤油，可以將有機物吸收進來，然后用其他技術將有機物提取出來，重新用于化工生產。溶劑吸收的優點是可以凈化廢氣，同時實現物質的再利用;其缺點是將吸收來的有機物與溶劑分離提純時，又需要其他技術，無法單獨使用。

（五）熱力氧化

將揮發性有機物通過熱力氧化爐，經過氧化后再排出，這樣就實現了廢氣處理，實現環境保護。該技術的處理效率決定于熱力氧化爐的處理量，有機物在爐中的停留時間和總量決定處理量。為了提高處理效率，常用吸附劑來增加爐中有機物總量，硅鋁分子篩是常用的吸附劑，分子篩經過疏水處理可以與大部分有機物更好的結合，固定效果更好。熱力氧化的優點是成本相對較低，缺點是含有有機物的空氣直接送入爐子，會降低爐內溫度，并空氣中的有機物含量有限。所以，人力氧化技術常常和濃縮裝置聯用。

（六）膜分離技術

運用高分子材料制成具有多孔的膜，孔徑的大小是治理VOC的關鍵。有機物屬于大分子，無法透過膜，被隔離到膜的一邊，空氣中的其他氣體小分子則可以透過膜。然后，將聚集在膜一側的有機物收集起來集中處理。膜分離技術的優點是處理質量高，可以有效的過濾到空氣中的揮發性有機物，保證排出的廢氣符合排污許可要求，做到保護環境。膜的孔徑大小要與所需要過濾掉的目標有機物分子相匹配。膜分離技術運用到實際的困境在于成本比較高。

（七）微生物降解

部分有機物對人體有害，但是卻是微生物的營養物質。利用微生物來降解有機物，可以將有害與人和環境的物質轉化為對環境無害的水和二氧化碳以及無機鹽。這樣不僅解決了揮發性有機物污染空氣的問題，還能夠回收無機鹽，通過富集來實現資源的循環利用。微生物降解的優點是成本比較低，且可以實現的資源再利用;其缺點是需要先將揮發性有機物收集起來，無法單獨用于治理VOC，需要與其他技術配合。

三、結語

綜上所述，生態環保視域下，要嚴格控制企業氣體污染物的組分和含量，要采用多種方法治理VOC排放污染問題。要通過技術發展來推動VOC環保處理設備的有效性和處理量。在化工生產立項時，要嚴格審查其原子化生產工藝實力，在環保部門的檢查工作中要對其生產條件進行深入關注。治理VOC是當下的有效方法，根治VOC的手段是有效對其利用，消除其排放的可能。因此，化工相關技術人員要運用理論，結合實踐情況，創造性的根治VOC，保護大氣質量。

參考文獻：

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