工業VOC的危害及治理技術

許永紅 / 青島環灣檢測評價股份有限公司

工業VOC的危害及治理技術

許永紅 / 青島環灣檢測評價股份有限公司

隨著近代工業的發展，人們越來越關注環境問題，工業產生的VOC對環境的影響已得到人們的廣泛關注。國內外的相關學者和專業人士針對工業VOC的危害及治理技術也開展了一系列的研究與探討工作。本文深入分析與研究了工業VOC的產生與危害，相應的提出了針對工業VOC的治理技術和措施，旨在更好地保護我們的環境。

工業VOC；危害；治理技術

隨著近代工業的快速發展，近年來大氣污染防治引起社會各界關注，其中VOC對環境的影響顯現的尤為突出。VOC種類繁多，分布面廣，根據部分國外主要環境優先污染物名錄，VOC占80%以上。隨著世界各國對VOC污染的日益重視和環保法規不斷嚴格VOC的排放標準，VOC治理技術亦在逐漸改進和完善。因此，我們必須逐漸的培養節能環保的意識，以至于更進一步使人們廣泛的關注環境問題。本文深入分析與研究了工業VOC的危害及治理技術，從而更好地開展相關的整治工作，為人們提供美麗的生活環境。

一、工業VOC的定義

1.美國聯邦環保署(EPA)將VOC定義為除CO、CO2和H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨以外的任何參加大氣光化學反應的碳化合物。

2.國際標準ISO4618/1-1998和德國DIN55649-2000標準對VOC的定義為在常溫常壓下任何能自發揮發的有機液體和(或)固體。

3.巴斯夫公司認為界定哪些物質屬于VOC最方便的方法是根據化學物質的沸點。最普遍的共識認為VOC是指沸點等于或低于250℃的化學物質。

4.世界衛生組織(WHO)認為揮發性有機物（volatileorganic compounds VOCs）是指沸點在50～260℃之間，室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機化合物。

二、工業VOC的來源及特點

工業是VOC排放的重點領域，重點行業包括涂裝、印刷、油品儲運以及石油煉制等等。工業VOC排放量占總排放量的50%以上。工業VOC排放具有強度大、濃度高、污染物種類多等特點。

工業VOC排放來自眾多行業，包括印刷、石油、化工、溶劑儲運、家具制造等。由于行業工藝和原料輔料的不同，從而不同行業VOC排放特點也不同。我國在石油化工、有機化工、表面涂裝、包裝、印刷等行業開展了VOC的綜合治理工作，其中石油化工行業的VOC監測及治理工作尤為重要。我國還將在原油、成品油的碼頭油庫、加油站、油罐車開展油氣回收治理。此外，國家還鼓勵推廣水性涂料、低苯溶劑及低毒低揮發性溶劑。

三、工業VOC的危害

VOC大多不溶于水，易溶于苯、醇、醚等有機溶劑，對皮膚、粘膜有刺激性，對中樞神經系統有麻醉作用。其毒性、刺激性、致癌性和具有的特殊氣味能導致人體出現不適反應。

VOC具有較強的活性，是一種比較活潑的氣體，因此在大氣中既可以以揮發物的氣態形式存在，又可以在紫外線照射下，在顆粒物中發生結構變化生成為固態或液態。參與反應的這些化合物相對比較穩定，可以隨著風吹雨淋等天氣變化，飄移擴散進入水、土壤等。工業VOC對環境的影響主要表現在以下幾個方面：

1.大多數VOC有毒、有惡臭，一部分VOC有致癌性；

2.在陽光照射下，大氣中的氮氧化物、碳氫化合物與氧化劑發生光化學反應，生成光化學煙霧，危害人體健康及作物生長；

3.鹵烴類VOC可破壞臭氧層。

四、工業VOC的治理技術

目前，VOC的處理技術主要分為物理方法和化學方法。

(一)物理方法

1.吸附法 該方法主要是利用吸附劑具有密集的細孔結構，內表面積大，對有機廢氣具有特殊的吸附性能，達到凈化廢氣的目的。目前吸附法治理有機廢氣的應用過程中常用的吸附劑為活性炭、沸石、活性氧化鋁、硅膠等物理吸附材料。這些吸附劑呈孔狀結構，比表面積大物理吸附作用強，適用范圍寬。

2.吸收法 吸收法通常使用低揮發或者不揮發的液體為吸收劑，通過吸收裝置利用廢氣中各種組分在吸收劑中的溶解度或化學反應特性的差異，吸收廢氣中的有害組分。VOC的吸收方式主要包括物理吸收和化學吸收，物理吸收運用普遍，即根據有機相相似相容的原理，采用沸點高蒸氣壓低進行解吸處理，回收VOC，同時有機液再生。

3.膜分離法 膜分離法的基本原理是氣體中各組分透過膜的速度與該氣體的性質和膜的特性與膜兩邊的氣體分壓有關。膜分離法凈化有機廢氣是根據空氣透過膜的能力和有機蒸汽的能力不同，從而將兩者分開。

4.冷凝法 冷凝法是利用物質在不同溫度下具有不同飽和蒸氣壓的特點，采用降低系統溫度或者提高系統壓力使處于蒸汽狀態的污染物冷凝并且從廢氣中分離。冷凝法回收VOC是利用冷凝裝置產生低溫來降低空氣中混合氣的溫度，當混合氣進入冷凝裝置時，VOC中具有不同露點溫度的組分會以此被冷凝成液態而分離出來。

(二)化學方法

1.氧化法 氧化法也叫消除法，主要是通過化學或生物反應，用熱、光、催化劑和微生物將有機污染物轉變為二氧化碳和水等無毒無害的小分子化合物。

其主要包括直接燃燒、熱氧化、催化燃燒、生物氧化降解法、等離子體法、紫外光化氧化法及其集成技術。

2.燃燒法 燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒是指對高濃度有機廢氣用燃油或者燃氣作為輔助材料，在高溫下直接分解為無毒害物質。直接火焰燃燒在適當溫度和保留時間條件下，可以達到99%熱處理效率。催化燃燒法是指在燃燒設備中，有機廢氣先被預熱后，通過催化床層的作用，在較低的溫度下和較短的時間內完成化學反應過程。

3.等離子體分解法 等離子體分解氯氟烴技術已經到了試用階段，此技術可在短時間內進行大量的氯氟烴等氣體的處理。此過程中采用兩個系統，第一個系統利用高頻等離子體急速加熱，使溫度達到10000℃利用等離子體的化學作用于水蒸氣接觸進行分解的超高溫加水系統。第二個系統是將高溫分解的排氣極冷到80℃以下的排氣系統，該系統是氯氟烴和水蒸氣的供給裝置等離子體發生裝置、反應爐、冷卻管以及排水處理裝置等構成。

4.生物處理法 生物處理法的原理是通過篩選培養出對有機廢氣成分具有特別降解作用的微生物，固定附著在多孔性介質填料表面，廢氣再填料床層中進行生物處理，揮發性有機污染物被吸附在細孔中，經過微生物的作用得到降解，生成CO2、H2O和中性鹽等物質。

五、結語

總之，工業VOC對環境的污染已經得到了人們的廣泛關注，其治理技術也取得了應的研究成果。但我們應該清楚的認識到，現階段我國針對VOC的研究仍處于起步階段，其發展進程任重道遠。與此同時，相關學者和專業認識要本著嚴謹的態度，虛心學習國際上的先進技術。本文通過深入分析工業VOC的危害與治理，旨在讓人們更加直觀地認識到工業VOC對環境的污染及防治的本質，從而更好地開展相關的治理工作。

[1] VOCs排放、污染以及控制對策[J]. 馬超,薛志鋼,李樹文,陳振興,馬京華,劉妍.環境工程技術學報. 2012(02)

[2] 關于VOC廢氣處理技術的相關思考[J]. 王治民,孫建薇.能源與節能. 2014(05)

[3] VOC控制和空氣質量自動監測在工業區的運用[J]. 葉潞潔.綠色環保建材. 2017(01)