揮發性有機化合物（VOCs）末端治理技術研究

李康婷 姚慶宋 黃 慧

浙江東天虹環保工程有限公司

揮發性有機化合物（VOCs）末端治理技術研究

李康婷 姚慶宋 黃 慧

浙江東天虹環保工程有限公司

本文從回收技術和銷毀技術處理VOCs的原理、主要方法和技術特點，論述了VOCs末端治理技術，并根據不同技術的特點，結合VOCs的不同種類，建議在處理時作出相應的應用選擇和注意事項，具有積極的現實意義。

揮發性有機化合物；末端處理；VOCs

1 引言

揮發性有機化合物（VOCs）排放源主要來自石油、化工、印刷、制藥以及電子等100多個行業。VOCs會產生臭氧污染，還會形成二次有機氣溶膠，是我國城市光化學煙霧的決定性前體物。重點行業的VOCs污染治理成為我國提升大氣環境質量的重中之重。污染控制通常可通過污染預防、過程控制和末端治理等三個層次來實施。由于污染預防和過程控制等措施與行業特性關系密切，宜分行業研究，故本文僅研究末端治理技術。目前，VOCs末端治理技術主要包括回收技術和銷毀技術。

2 回收技術處理VOCs

2.1 原理：主要是通過物理法，改變溫度、壓力，或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來收集、分離有機氣相污染物。

2.2 主要方法和技術特點：回收技術主要有主要有吸附法、冷凝法、膜分離法和吸收法等。①吸附法：VOCs氣體通過一多孔固體物質（吸附劑），使之附著于其固體表面上，從而達到去除的目的。最常用的吸附劑是活性炭。適用于：中低濃度的VOCs的凈化。優點：去除效率高，易于自動化控制；缺點：不適用于高濃度、高溫的有機廢氣，且吸附材料需定期更換。②冷凝法：冷凝將廢氣降溫至VOCs成份之露點以下，使之凝結為液態后加以回收之方法。多用于高濃度、單一組分有回收價值的VOCs的處理。處理成本較高，通常VOCs濃度≥5000ppm方才適用冷凝處理，效率介于50～85%之間；濃度≥1%以上時，則回收效率可達90%以上。③膜分離法：用人工合成的膜分離VOCs物質。適用于高濃度VOCs，回收效率高于97%。優點：回收組分，高效，可集成其余技術；缺點：成本較高，膜污染，膜的穩定性差，通量小。

3 銷毀技術處理VOCs

3.1 原理：主要是通過化學或生化反應，用熱、光、催化劑和微生物將有機化合物轉變成為無害物質。

3.2 主要方法和技術特點：銷毀技術主要有直接燃燒、熱力燃燒、催化燃燒、生物氧化和、光催化氧化和等離子體破壞等。焚燒法控制VOCs污染只能適應可燃的或者高溫下分解的有害物質，可以除惡臭和回收熱量，但不能回收有用的物質。具體見表1。

表1 ：VOCs燃燒法工藝性能

最終產物投資情況運行費用二氧化碳、水較低低二氧化碳、水低高優缺點易爆炸、熱能浪費，易產生二次污染處理風量大、濃度低的有機廢氣。缺點:設備易腐蝕，處理成本高，易形成二次污染。二氧化碳、水高較低起燃溫度低，反應速率快，節省能源。適用范圍廣，幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。缺點:催化劑易中毒，投入成本高。

燃燒法控制VOCs主要存在的問題是如果燃燒不完全，在燃燒過程中會產生有害的中間產物，如乙醚、二噁英、呋喃等。

4 不同處理技術在VOCs中的應用選擇

目前，已經鑒定出的VOCs種類超過了300種，按其化學結構可以進一步分為烷類、芳烴類、脂類和其他類等。根據不同行業產生的VOCs，以及末端治理技術特點選擇不同的處理技術。具體來說主要包括：

4.1 根據行業選擇：在工業生產過程中產生的VOCs，建議優先采取回收技術處理。如在餐飲服務行業，則根據餐飲業規模、場地、氣候等不同，采用高效油煙與VOCs凈化裝置凈化后達標排放。

4.2 根據濃度選擇：對于中低濃度VOCs，有回收利用價值的，可以采取吸附技術對有機溶劑回收后達標排放，無回收利用價值的，采用催化燃燒或熱力燃燒技術凈化后達標排放，余熱可以回收利用。高濃度VOCs，應先采取冷凝回收、吸附回收進行回收利用，并輔之以其他治理技術實現達標排放。

4.3 注意事項：在處理VOCs過程中，要嚴格控制，防止產生二次污染，對于催化燃燒或者熱力燃燒過程中所產生的含硫、氮、氯等無機廢氣，以及以吸收、吸附、生物等治理過程中所產生的含有機物廢水，應處理達標后方可排放。對于不能再生的過濾材料、吸附劑以及催化劑等凈化材料，應按照國家固體廢物管理的有關規定，做好處理。

5 結語

我國作為制造業大國，每年在工業生產中排放的VOCs種類繁多，數量大，年均排放量超過了2000萬噸。重點行業的VOCs污染已經成為我國提升環境質量的重中之重。2013年，國務院專門印發的《大氣污染防治行動計劃的通知》就明確提出要“推進揮發性有機物污染治理”，尤其是要“加強揮發性有機污染物和有毒廢氣控制”。VOCs治理注重源頭治理和環節控制外，更要做好末端治理，努力實現VOCs的全過程治理。

[1]陳可.電子行業VOCs的源頭控制與末端治理技術探討[J].中國環保產業,2014(8):47～50.

[2]劉海東,梁現鋒,宮建華.軟包裝企業VOCs末端治理技術探討[J].印刷技術,2015(6):16～19.

李康婷（1991.1-），女，本科，漢族，浙江杭州人，助理工程師，主要從事揮發性有機物治理研究。