淺析工業揮發性有機物VOCS污染處理技術

摘 要：隨著我國經濟的飛速發展，工業生產中產生的污染物越來越多，特別是VOCs污染的危害尤其嚴重。本文首先介紹了VOCs污染的來源及其危害，進而探討了幾種常見的VOCs污染處理技術，希望能為工業污染的防治提供一定借鑒。

關鍵詞：VOCs污染；危害；處理技術

隨著國內工業生產規模的不斷擴大，揮發性有機物（VOCs）污染正在變得越來越嚴重。對于VOCs，國際上一般給出如下定義：作為有機化合物，在標準大氣壓下，其沸點低于50～260 ℃、熔點低于室溫。它的來源非常廣，且類型多樣，在石油工業、交通行業等都會形成大量的VOCs污染，不但會給自然生態環境帶來很大的影響，還會嚴重危害人們的生命健康，其具有區域性、混合性的特點；影響區域不會被限制于產生污染的地區，它會借助于空氣傳播至所在城市的各個角落。當前人們所廣泛關注的霧霾，VOCs就是其產生原因之一。

一、VOCs污染的來源及其危害

VOCs 的來源非常廣，一般包括兩類：天然源、人為源。前者源自于植物的次生反應，是不可控的；后者又包括了工業源、生活源等。據調查發現，國內工業源產生的VOCs較多，占到了其總量的50%。而且，其產生的VOCs類型多樣，氣味特別，大多數還有奇臭，會產生毒性、及致癌反應，嚴重的會引發人體出現各種疾病，特別是苯、以及甲醛等物質對人身健康影響最大。

VOCs的危害巨大，除了自身會帶來很多的危害，還會形成二次污染。在工業生產較為集中的地區，受到紫外線的直射后，VOCs、NOx和空氣中存在的O、O3、OH等會產生某些光化學反應，形成某些嚴重的光化學污染。此外，在一定的環境下，VOCs還會與某些顆粒物構成二次有機氣溶膠（secondary organic aerosols，SOA）。其中產生了大量的致癌物質，還會危害到大氣可見度，是產生光化學污染、霧霾等的重要因素。

二、VOCs污染處理技術

VOCs污染的危害如此嚴重，就需要對其加以有效的控制，可以通過創新生產技術以及優化生產流程來實現，面對日益嚴重的VOCs污染，當前的處理技術主要包括以下幾類。

（一）吸附法

該方法主要是應用吸附技術來吸收VOCs。對吸附性能會產生影響的主要是VOCs的類型、密度、吸附素材的選擇等。該方法具有以下特點，應用簡便、排污效率較高（能夠達到90%）、脫附后還能加以再利用，當前已是處理VOCs污染的重要手段之一。該方法更多的是應用在低濃度的廢氣處理過程中，如果遇到高濃度的情況，就需要先利用冷凝等技術進行處理，然后再進行吸附處理。

（二）冷凝法

該方法主要是應用加壓或降溫手段，使得處在氣體狀態的污染物冷凝從而加以分離，它是利用了VOCs在各種溫度下有著不一樣的飽和蒸氣壓這一特點。該方法更多的是應用在高濃度的廢氣處理過程中，經冷凝處理后仍會殘留一定比例的VOCs，這就需要進行再次處理。因為該方法對設備的需求較高，一般會與吸附法或別的處理方法結合起來使用，這樣既能夠減少去污成本，又能夠增強污染處理效率。

（三）吸收法

該方法主要是應用低揮發或不揮發物質來吸收大氣中的 VOCs，進而實現去污的目的。對于VOCs的吸收大多是物理作用，對水溶性較高的物質，一般采用水來加以吸收，最后得到的吸收液通過處理還能加以回收；此外，考慮到有機物的相似相溶特性，還會使用沸點較高的柴油等來進行吸收，并對其采取解吸程序，實現回收，而且使的溶劑能夠再生，能夠循環利用；吸收液也能夠被當作危廢委托給有資質的單位加以處置。

（四）燃燒法

該方法主要是在高溫下對VOCs進行燃燒處理，使其分化為CO2、H2O。一般來說，假如VOCs的濃度非常高，進行燃燒處理后所產生的熱能能夠維持其分化所必須的溫度時，應用燃燒法就較為合理；假如VOCs的濃度并不高，而要求一定的燃料或耗能來對其進行加熱處理，所需成本巨大。所以，當VOCs的濃度不高時，為了節省去污成本，增強工業生產效率，又發展出了兩種新的處理技術，蓄熱式熱力焚燒技術（RTO）以及催化燃燒技術（RCO）。

（五）光催化氧化法

該方法主要是在紫外線的直射下，應用一定的催化劑對VOCs進行處理。實踐表明，該方法對于低濃度的VOCs更為有效。理想情況下，該方法可以將污染物徹底的分化成CO2和H2O。然而，在實際情況下，其具有以下不足：反應效率較慢、催化劑容易失活且很難固定，對VOCs的處理還會生成醛、酮等物質，形成二次污染，以上不足之處都嚴重的限制了該方法的推廣使用。

（六）生物法

該方法主要是對污染物進行生物處理，經過一定的時間之后，利用微生物將其中的VOCs以及其他污染物分解成CO2和H2O。該方法的優點非常多，應用簡單，所需成本較低，不會形成二次污染等，不過因為處理速度較慢，效率不高，更多的被用于低濃度污染物的處理。近些年，隨著生物技術的不斷發展，生物菌落等的研發工作持續地獲得突破，使得該方法有望在VOCs污染的處理過程中獲得更為廣泛的使用。

三、結語

總的來講，工業生產中產生的VOCs類型多樣，特性各異，形成條件復雜，除了上面介紹的幾類VOCs處理技術，業內也在不斷研發更加適合自身發展的處理技術，而且也已逐步形成了多種有效的VOCs處理技術。不過，在實際應用過程中，使用一種技術常常不能取得非常理想的效果，這就要求結合多種技術的優點，通過組合工藝來加以處理，不但能夠提高去污效率，也能盡可能的減少運行成本。所以，在未來的工作中我們要充分掌握各種技術的特點及其運用條件，針對VOCs的具體情況進行綜合分析處理，以獲得最為理想的排污效果。

參考文獻：

[1]陶宇鵬，陳中明，代茂節，等.揮發性有機物（VOCs）污染治理中吸附技術的相關應用[J].低溫與特氣， 2015， 33（6）：45-50.

作者簡介：靳海濤（1984-），男，漢族，河南平頂山人，碩士。