不同行業揮發性有機物治理措施簡述

段君峰

（天津市聯合泰澤環境科技發展有限公司天津300042）

不同行業揮發性有機物治理措施簡述

段君峰

（天津市聯合泰澤環境科技發展有限公司天津300042）

為了更好的對揮發性有機物（VOCs）進行治理，本文首先介紹了揮發性有機物的定義，接著分行業介紹了不同行業揮發性有機物的產生環節和種類，最后著重對吸附法、燃燒法、光氧催化、低溫等離子等治理技術的特點進行了分析，介紹了其適用范圍、優點、缺點等。

行業；揮發性有機物；治理措施

引言

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

1 揮發性有機物（VOCs）定義

揮發性有機物（VOCs）不同國家和機構有不同的定義。美國聯邦環保署（EPA）的定義：揮發性有機化合物是除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反應的碳化合物。中國河北省地方標準DB13/2322-2016《工業企業揮發性有機物排放控制標準》中有機揮發物定位為：參與大氣光化學反應的有機化合物，或者根據規定的方法測量或核算確定的有機化合物。中國天津市地方標準DB12/ 524-2014《工業企業揮發性有機物排放控制標準》中有機揮發物定位為：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揮發性的全部有機化合物（不包括甲烷），簡稱VOCs。常見的揮發性有機物包括：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 不同行業揮發性有機物（VOCs）特點

2.1 噴漆及表面涂裝行業

噴漆及表面涂裝行業包括汽車制造噴漆、家具制造噴漆、印刷與包裝等，產生VOCs的主要環節包括調漆、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

塑料及橡膠制品行業包括塑料制品制造、橡膠制品制造等，產生VOCs的主要環節包括加熱融化、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

石油煉制與石油化工行業產生VOCs的主要環節包括蒸餾、焦化、裂解、加氫、儲罐存儲等，涉及的污染物包括苯、甲苯、氯甲烷、乙烯、環氧乙烷、烯烴類、芳香烴等。

2.4 醫藥制造行業

醫藥制造行業產生VOCs的主要環節包括分離、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

電子行業產生VOCs的主要環節包括清洗、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 常用有機廢氣（VOCs）治理措施

3.1 吸附法

目前工業企業中使用最多的有機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特的比表面積和孔隙結構，對有機廢氣進行吸附。吸附法主要用于低濃度，高通量的VOCs處理。吸附法是一種傳統的廢氣治理技術，吸附法中主要吸附劑包括活性炭、過濾棉等，其優點包括處理工藝較成熟，凈化效率較高等。缺點包括吸附劑易飽和，更換周期頻繁、運行成本高等。

3.2 燃燒法

3.2.1 直接燃燒法

直接燃燒是將有機廢氣收集后直接燃燒或者使用天然氣、油類等輔助燃料進行燃燒的方法。有機廢氣在直接燃燒下產生二氧化碳和水，通過燃燒使有機廢氣得到有效處理，在適當溫度和條件下，處理效率可以達到99%。有機廢氣直接燃燒適用范圍：小風量、高溫、中高濃度的有機廢氣，可處理的有機廢氣種類包括苯類、酯類、醇類、酮類、醛類、醚類等等。其優點為：在適宜的溫度和保留時間下，處理率可達99%，運行費用較低。缺點：容易發生爆炸，并且浪費熱能，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較低的溫度進行無焰催化燃燒，將有機廢氣轉化為無毒、無害的二氧化碳和水等物質，由于有催化劑的存在，使得有機廢氣的分解比直接燃燒所需要的溫度更低，時間更短。在催化燃燒中催化劑作用至關重要。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較成熟，使用相對廣泛。催化燃燒的優點是：反應溫度較低，處理率在90%～95%。其缺點為：催化燃燒使用的催化劑易中毒，從而影響了有機廢氣的處理效率和穩定性，另外催化劑價格較高，一定程度上造成廢氣處理費用偏高。

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，使用紫外光等對催化劑進行照射，從而產生大量具有很強氧化能力的高能粒子，這些高能粒子對吸附在催化劑上的有機廢氣進行氧化處理，最終將有機廢氣轉化為二氧化碳、水等對環境無污染的物質。光催化氧化與電化學、O3、超聲和微波等技術耦合可以顯著提高對有機物的凈化能力。

光催化氧化的優點包括能耗較低，穩定性好，催化劑經適當處理后可循環利用，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

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

低溫等離子體用于廢氣的凈化具有很多的優勢包括：裝置簡單，反應器為模塊式結構，容易進行易地搬遷和安裝；不需要預熱時間，可以即時開啟與關閉；對VOCs的去除率高，對VOCs的適應性強等。

結語

通過分析不同行業有機廢氣的特點可以看到各個行業的有機廢氣產生環節主要包括噴漆、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，各有機廢氣的組成物大多較為復雜。從有機廢氣的治理措施看也均有一定的使用范圍和優缺點。通過了解不同行業有機廢氣特點和不同有機廢氣治理措施特點可以使企業和有關部門在有機廢氣防治工作中更有針對性，進而提高防治的效率。參考文獻

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