揮發性有機物(VOCs)治理技術及發展探究

羅中華

摘要：揮發性有機物（VOCs）是威脅大氣環境的重要元兇。我國近年來針對VOCs的治理頒布和修訂了多項法律法規，如何在法律法規的指導下做好VOCs治理工作是環境部門及從業人員關注和研究的重要議題。本文就這一議題進行了探討，文章首先對VOCs的危害性進行了闡述，然后論述了VOCs治理技術，并展望了未來發展趨勢，供相關人士參考。

關鍵詞：VOCs;危害性;治理;發展

分類號：X701

一、引言

近年來，環保政策日益收緊，對污染物的排放和治理工作也進入到快速發展階段。揮發性有機物VOCs指的是在常溫下飽和蒸氣壓超過70pa，常壓下沸點在260℃以下的有機化合物，通常包括非甲烷碳氫化合物、鹵代烴、含氧、含氮或含硫的有機化合物。VOCs是對環境危害很大的一類物質，但是在實際環保監管中仍舊發現存在違法違規行為，加強VOCs防控和治理工作依然任重道遠。

二、揮發性有機物 VOCs 產生來源及危害

結合國家大氣污染防治法律法規，在對VOCs進行監管的過程中發現有以下來源。①使用高VOCs含量物料（包括含VOCs原輔材料、含VOCs產品、含VOCs廢料以及有機聚合物材料等）;②容器或包裝不密封發生VOCs泄漏：如濱州市xx公司甲苯儲罐灌頂兩個放空口存在泄漏，FID檢測到的VOCs濃度分別為5322ppm、810ppm。③在物料轉移和輸送過程中發生VOCs泄漏：如新鄉市xx化工有限公司原料罐輸送管道有泄漏點，企業采用塑料盤接泄漏物，PID檢測結果高，有揮發性氣體逸出;濰坊xx化學有限公司，檢查中發現該企業物料敞開式裝載，物料混合筒與集氣罩距離較遠，收集風速幾乎為零，廠房內溶劑回收池未封閉，循環水敞開輸送及儲存，現場異味嚴重。④設備與管線組件發生VOCs泄漏：如淄博市xx化工有限公司原料產品罐區、反應塔和車間房頂大量管線連接點未開展LDAR項目檢測。⑤工藝過程中存在VOCs無組織排放：如蕪湖市xx塑料印制包裝公司噴墨、熔斷車間未安裝收集處理設施，檢測后判定物料VOCs質量占比超過10%，企業一直未落實VOCs廢氣收集和排放措施;宿遷市xx家紡有限公司在生產低碳時采用的染料中檢測到含有72.9%的VOCs，企業生產工藝中沒有對廢氣進行收集和治理的措施。⑥工藝過程中雖然存在VOCs有組織排放，但是效果不達標：如濱州市xx醫藥科技有限公司有機廢氣集中收集通過納米微氣泡工藝進行處理，該工藝VOCs去除效率很低，僅起到水洗的效果。采用FID對排氣筒進行檢測發現VOCs濃度為874mg/m3，嚴重超標;天津市xx塑料制品有限公司吹塑環節配套的治污設施僅打開風機，UV光解設施沒有開啟，車間內廢氣收集管道未連接，治理設施形同虛設。

由于VOCs并不是單一的污染物，而是多種污染物的集合，因此其危害性也有復雜性。如VOCs中的氮氧化物對人、植物、動物的生長狀況造成不利影響，對人呼吸道產生刺激性，導致皮膚過敏，影響動植物繁殖;VOCs中的臭氧能夠引發光化學煙霧;VOCs與氣溶膠相遇會形成顆粒狀物質，長期停留在大氣環境中，延長污染危害。

三、揮發性有機物 VOCs 治理技術

目前，國內關于VOCs治理主要包括單一末端治理技術和組合末端治理技術兩大類。前一類主要是通過回收或者是銷毀的方式來達到治理的目標。如采用選擇性的吸附劑進行吸附，采用一定孔隙的滲透膜進行分離等。回收的工藝條件包括溫度、壓力等，通過對這些條件進行優化來實現較好的治理效果。銷毀技術具體包括光催化技術、燃燒技術、生物降解技術、等離子體技術。這類技術的原理是采用一些催化劑或者利用生物降解的過程來對VOCs中的污染物進行分解、轉化，最終形成水或二氧化碳。

組合末端治理技術是目前業內研究和應用更多的一類。如將吸附技術、催化技術和燃燒技術結合起來，采用活性炭作為吸附劑先對VOCs進行吸附，初步凈化后進行催化燃燒，得到水和二氧化碳。吸附劑飽和后經過脫附再生，可重復利用。該技術對工藝的條件較為嚴格，但是治理效果好，不僅可以到的較理想的處理效率，而且沒有二次污染。如將冷凝技術、催化技術和燃燒技術結合起來，先對VOCs進行冷凝處理，然后對沒有冷凝的廢氣進行催化燃燒處理。冷凝后的VOCs凝結成液滴在冷凝器中沉降，集中處理。該技術催化燃燒的負荷低，因此安全穩定性更高，其不足之處在熱量交換的過程中會存在熱能損失，因此提高了成本。如吸附技術和冷凝技術結合起來，先對VOCs進行冷凝處理，然后沒有冷凝的廢氣進行吸附處理。該技術對吸附劑和冷凝劑的篩選技術要求高，吸附劑和冷凝劑的效率在很大程度上決定著治理效果和治理成本。如將吸附技術和光催化技術結合起來，先對VOCs進行吸附，使其濃縮，然后用紫外光對VOCs進行光催化降解，提高降解效率。該技術占地面積少，反應條件溫和，能耗低，但是治理效果不穩定，主要受到催化劑活性以及氣體流動的影響。

四、揮發性有機物 VOCs 治理技術發展趨勢

今后，VOCs治理技術研究的重點集中在①催化劑綜合性能的提升，通過尋找新型催化劑，延長催化劑的使用壽命，實現更好地催化燃燒效果或光催化效果;②根據企業的實際生產工藝狀況，對工藝設備進行技術改造，使工藝設備的布局更緊湊，設備設施占地面積更小，提高空間使用率;③對組合技術的反應機理進行深入研究，對組合技術的應用條件的進一步優化，提高技術投入的科學性，節約成本，提高工藝技術的應用效率;④在保證揮發性有機物VOCs治理效果的基礎上，探索經濟成本更低，安全性更高的技術路徑。

五、結語

我國經濟發展的過程中，VOCs排放治理技術在生態環保中發揮出重要的作用。只有環境機構、監管部門、科研單位、企業等社會各界齊心協力，才能更好地實現VOCs治理目標，實現社會經濟和生態環境可持續發展。

參考文獻

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（博羅縣環境科學研究所，廣東 惠州 516100）