浅谈挥发性有机物（VOCs）污染控制技术

刘春晖

摘 要：文章介绍VOCs的危害，并对VOCs污染控制技术中的回收技术进行较为详细介绍，以便于对挥发性有机物（VOCs）的治理方法上进行借鉴，对治理与综合利用进行了简要论述。

关键词：挥发性有机物;危害;回收技术;治理

中图分类号：U473.9  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）20-244-03

Abstract： This paper introduces the harm of VOCs and the recycling technology in VOCs Pollution Control Technology， so as to draw lessons from the treatment methods of VOCs， and briefly discusses the treatment and comprehensive utilization.

Keywords： Volatile organic compounds; Hazard; Recovery technology; Treatment

CLC NO.： U473.9  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）20-244-03

前言

VOCs（volatile organic compounds）即挥发性有机物，是一类化学质的统称。在常温压下通具有高蒸汽。我国现行国家标准中VOCs是指20℃条件下蒸汽压力≥0.01kPa，或在特定适用条件下具有挥发性的全部挥发性物质，或在特定适用条件下具有挥发性的全部有机化合物的统称。VOCs组成比较复杂，包括烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化合物等8类。1989年，世界卫生组织（WHO）对挥发性有机化合物（VOCs）的定义是常温下饱和蒸气压大于70Pa，常压下沸点在50～260℃以内，极容易挥发的有机化合物。

1 VOCs的危害

VOCs是大气污染物的主要组成之一，在光照作用下发生光化学反应，导致光化学烟雾，同时影响人体健康。

VOCs典型治理技术包括回收技术、销毁技术以及组合技术，回收技术即包括采用物理方法，包括吸收法、冷凝法、吸咐法和膜分离法等;销毁技术即包括热力焚烧法、催化燃烧法、生物降解法、光催化降解法和等离子体技术等;组合技术即包括吸附浓缩-催化燃烧技术、沸石转轮吸附浓缩-催化燃烧技术、滤筒除尘+蓄热催化燃烧以及吸附+高级氧化等。销毁技术中的热力焚烧法、催化燃烧法以及生物降解法属于传统技术;光催化降解法和等离子体技术属于新型技术。

2 VOCs对人体的毒害作用

（1）VOCs对呼吸系统的毒害。嗅觉、呼吸道、肺部，几乎全部VOCs;主要是恶臭类，有机硫化物，含氯有机化合物，含氮有机化合物等。

（2）对皮肤眼睛的毒害。主要在刺激性方面，其中醛类最为突出;主要是有机硫化物，含氯有机化合物，含氮有机化合物等。

（3）对血液、神经系统、肝肾脏的毒害。会造成白血病，肝、肾功能衰竭，主要是杀虫剂、除草剂、醛类，烯，烷烃，苯系物，含氯有机化合物，有机卤化物等。

（4）“三致”作用。即致癌、致畸、致突变，其中苯系物最为突出，烯，含氯有机化合物，含氮有机化合物等。

3 常用VOCs治理技术

常用VOCs治理技术包括VOCs污染源头控制技术以及VOCs污染末端治理技术。

（1）VOCs污染源头控制技术主要包括

① 清洁生产。注重生产全过程的物料回收，充分实现再回收、再利用，防止和减少污染的产生;

② 原料替代。生产过程中采用低VOCs含量的原料，如包装印刷过程中使用低VOCs溶剂、汽车涂装过程使用低VOCs涂料等;

③ 工艺改进。采用先进的工艺技术，减少VOCs排放量，如汽车涂装过程中用3C1B工艺代替传统的3C2B工艺。

（2）VOCs污染末端治理技术的情况见图1。

4 重点行业排放特征及治理技术

（1）工业VOCs排放四大环节

① 生产过程环节中的典型行业：石化行业，有机化学原料生产企业（包含溶剂），化学原料药行业。

② 储运过程环节中的典型行业：仓储、物流环节，主要是产品存储、转运、配送过程。

③ 使用过程环节中的典型行业：油漆与建筑涂料行业，高分子合成行业，食品行业，日常用品行业（肥皂，洗涤剂），农用化学品行业，轮胎制造行业。

④ 排放过程环节中的典型行业：油漆与建筑涂料行业，电线电缆行业、 电子行业、印刷行业，纺织行业，造纸行业，钢铁冶炼行业，半导体行业。

（2）VOCs的可行性控制技术

① 源头控制：将无组织排放的废气有组织化，进行密闭式加料和密闭式生产。

② 回收：对高浓度的有机废气进行冷冻或冷凝处理，回收利用。

③ 未端治理：对于低浓度的有机废气，采用吸附催化燃烧或者蓄热催化燃烧销毁。

5 治理与综合利用

（1）鼓励各相关厂家进行VOCs的回收利用，并优先鼓励VOCs在各级单位生产系统内回收利用。

（2）应根据VOCs废气的进行处理产生量、污染物有害的组分和物理性质、蒸发温度、饱和压力等因素进行综合分析后选择废气治理工艺路线。

（3）对于高浓度VOCs废气，较适合的方法是采用高压冷凝回收、变压吸附完全蒸发回收等技术对废气中的VOCs回收利用。

（4）对于低浓度VOCs废气成分，有较大程序回收价值时，较适合的方法是采用可加压的吸附技术对有机溶剂回收后达标排放。

（5）恶臭气体较适合的方法是采用生物降解还原技术、等离子体吸咐技术、高浓度吸附技术等净化完全后达标排放到大气中。

6 总结

综上所述，VOCs气体处理本身的特性不同，同时在回收处理技术选择时还应综合考虑不同技术处理水平方面的不同性能指标、投资建设成本和投入运行成本、执行的不同排放标准等因素。目前国内外的各类相关的企业在VOCs处理技术的选择、处理方式方面有一些共性的规律和相关国家、地方标准可以遵循，但是由于实际工业生产处在不同实际情况的行业企业所排放VOCs气体的组成和特性等方面存在较大差异，因此在目前各个同类企业中的技术水平上很难用一个标准覆盖所有的情形。

现实条件下，单一方式处理VOCs工艺难以满足排放要求，各类不同排放物往往特性不同，很难采用共性进行处理，需要在相应主体工艺前加入预处理控制单元或进行不同处理工艺的组合，这样才能全面有效处理好污染物。对于目前含有挥发性有机物中含有颗粒物的气体，需要在VOCs去除单元之前加入水洗或深度过滤等前处理单元，对于浓度较低、不适于直接催化燃烧挥发性有机物的气体，可采用深度吸附浓缩+深度催化燃烧的工艺组合进行处理。

吸附浓缩、催化转化燃烧、生物工程处理、热力催化燃烧、等离子体处理等工艺在国内外工业VOCs气体处理领域应用较为广泛。

催化转化燃烧、热力深度燃烧、强力吸附等方面的处理工艺对所处理的VOCs种类表现出强效性和完全性，而生物处理技术处理、冷凝、膜分离技术则表现出一定的偏好和选择性。应综合考虑VOCs气体特性、VOCs处理技术经济性能、排放标准等因素进行技术的选择，不断发展的VOCs处理技术，是当前各类处理企业发展的趋势，只有这样才能使用大气环境更加良好，保护人类共同的家园，为了子孙的蓝天白云作出贡献。

参考文献

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