簡述VOC的成因與治理方法

李健　吳菲

摘要：揮發(fā)性有機(jī)化合物是空氣污染物之一，由于有機(jī)氣體毒性大，嚴(yán)重危害環(huán)境和人類健康，所以要高度重視其治理工作。本文首先分析了VOC的成因，然后討論了相關(guān)的治理方法。

關(guān)鍵詞：VOC;VOC成因;VOC治理

VOC就是揮發(fā)性有機(jī)化合物，是化工生產(chǎn)的復(fù)產(chǎn)物或者產(chǎn)物，由于其物理性質(zhì)決定其在常溫下容易揮發(fā)到空氣中。VOC對現(xiàn)場工作人員健康有影響，隨著大氣會轉(zhuǎn)移到土壤和水體中，危害動植物和人類的健康。VOC雖然負(fù)面影響很大，要認(rèn)真分析其成因，并采取針對性的治理措施。

一、淺析VOC成因

（一）石油化工的產(chǎn)品或者副產(chǎn)物

VOC是揮發(fā)性有機(jī)物，既可以指具有揮發(fā)性的有機(jī)化合物，也可以指環(huán)保意義上的有毒性的有機(jī)揮發(fā)物。常見的有300多種，包括苯、甲苯、苯乙烯、氯仿、氰化物等等。在石油的煉化過程中，或者化工化學(xué)品生產(chǎn)現(xiàn)場、甚至食品加工車間，都會產(chǎn)生VOC。只是種類和量上有較大差異。有些VOC是生產(chǎn)的副產(chǎn)物，直接從液體中逸出，有些是產(chǎn)物，在儲存過程中由于密封不良揮發(fā)到空氣中。

（二）化工生產(chǎn)條件不達(dá)標(biāo)

企業(yè)生產(chǎn)過程中，要對揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行收集或者化學(xué)處理，從而避免對環(huán)境造成空氣污染，保護(hù)現(xiàn)場工作人員的生命健康。但是這些工作與產(chǎn)量關(guān)系不大，相關(guān)的處理設(shè)備或者工藝優(yōu)化需要投入更多的成本。在降本增效的理念下，部分化工生產(chǎn)條件不達(dá)標(biāo)，造成了空氣中揮發(fā)性有機(jī)物含量超標(biāo)。

（三）化工環(huán)保設(shè)備不給力

化工生產(chǎn)中產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)是不可避免的，并且并非所有揮發(fā)性有機(jī)物都可以當(dāng)做相關(guān)化工生產(chǎn)的原料，所以運(yùn)用設(shè)備對這些氣體進(jìn)行處理是有效的方式。雖然，我國對生產(chǎn)企業(yè)有排污要求，向環(huán)境中排出廢氣需要得到排污許可證才可以，但是環(huán)保設(shè)備本身的VOC處理能力和效果有限。這也是VOC治理工作難的根本原因。

（四）原子化生產(chǎn)工藝未落實(shí)

環(huán)境友好型化學(xué)要求化學(xué)生產(chǎn)原料的每個原子都轉(zhuǎn)化成為生成物，最大限度的使用能源，避免浪費(fèi)，同時也避免副產(chǎn)物成為污染物。然而，在實(shí)際的化工工藝中，很難徹底做到原子化，這些都使得VOC的量比較大。

二、試論VOC治理

（一）冷凝法

有機(jī)物氣體常?？梢杂美淠亓鞯姆绞絹磉M(jìn)行收集，這是有機(jī)物自身的物理性質(zhì)決定的。在VOC治理中，可以將揮發(fā)性有機(jī)物空氣通過冷凝管，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)回收。冷凝方式可以采用空氣冷凝和水冷凝等，具體根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)來確定。冷凝技術(shù)成本較低，但是對設(shè)備要求較高，國內(nèi)設(shè)備冷凝效果差強(qiáng)人意，國外設(shè)備成本高，應(yīng)用較少。

（二）燃燒法

根據(jù)有機(jī)物可燃性，將揮發(fā)性有機(jī)氣體進(jìn)行燃燒，產(chǎn)物是水、二氧化碳等。燃燒法的優(yōu)點(diǎn)是處理效率高，無需與其他技術(shù)聯(lián)合使用，同時成本較低;并且，燃燒法產(chǎn)生的熱量可以供生產(chǎn)使用。燃燒法的應(yīng)用對有機(jī)物揮發(fā)性大小和有機(jī)物的量有一定要求，當(dāng)空氣和有機(jī)物的比例太大時，可燃物太少，燃燒需要其他燃?xì)鈦硖岣邿嶂?。這就相對來說增加了成本。所以，對于廢氣中有機(jī)物較少的情況，燃燒法的成本相對提升。

（三）吸附技術(shù)

吸收技術(shù)是指用疏松多孔的物質(zhì)作為吸附劑，將有機(jī)物作為吸附質(zhì)，吸附質(zhì)和吸附劑之間通過物理或者化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)吸附，這樣就實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物在固態(tài)物質(zhì)上的固定，實(shí)現(xiàn)了對VOC的治理。常用的吸附劑有活性炭、硅藻土和沸石等等。由于活性炭價格低廉，所以應(yīng)用較廣。吸附技術(shù)常常與燃燒法或者熱力氧化聯(lián)合使用?；钚蕴康娜秉c(diǎn)是在高溫下容易燃燒，所以不可以再生，無法重復(fù)利用，相對來說會增加成本。

（四）溶劑吸收

揮發(fā)性有機(jī)化合物可以溶解在溶劑中，大多數(shù)有機(jī)物是非極性的，所以常用有機(jī)溶劑來溶解它們。常用的溶劑是柴油和煤油，可以將有機(jī)物吸收進(jìn)來，然后用其他技術(shù)將有機(jī)物提取出來，重新用于化工生產(chǎn)。溶劑吸收的優(yōu)點(diǎn)是可以凈化廢氣，同時實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的再利用;其缺點(diǎn)是將吸收來的有機(jī)物與溶劑分離提純時，又需要其他技術(shù)，無法單獨(dú)使用。

（五）熱力氧化

將揮發(fā)性有機(jī)物通過熱力氧化爐，經(jīng)過氧化后再排出，這樣就實(shí)現(xiàn)了廢氣處理，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。該技術(shù)的處理效率決定于熱力氧化爐的處理量，有機(jī)物在爐中的停留時間和總量決定處理量。為了提高處理效率，常用吸附劑來增加爐中有機(jī)物總量，硅鋁分子篩是常用的吸附劑，分子篩經(jīng)過疏水處理可以與大部分有機(jī)物更好的結(jié)合，固定效果更好。熱力氧化的優(yōu)點(diǎn)是成本相對較低，缺點(diǎn)是含有有機(jī)物的空氣直接送入爐子，會降低爐內(nèi)溫度，并空氣中的有機(jī)物含量有限。所以，人力氧化技術(shù)常常和濃縮裝置聯(lián)用。

（六）膜分離技術(shù)

運(yùn)用高分子材料制成具有多孔的膜，孔徑的大小是治理VOC的關(guān)鍵。有機(jī)物屬于大分子，無法透過膜，被隔離到膜的一邊，空氣中的其他氣體小分子則可以透過膜。然后，將聚集在膜一側(cè)的有機(jī)物收集起來集中處理。膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是處理質(zhì)量高，可以有效的過濾到空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物，保證排出的廢氣符合排污許可要求，做到保護(hù)環(huán)境。膜的孔徑大小要與所需要過濾掉的目標(biāo)有機(jī)物分子相匹配。膜分離技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的困境在于成本比較高。

（七）微生物降解

部分有機(jī)物對人體有害，但是卻是微生物的營養(yǎng)物質(zhì)。利用微生物來降解有機(jī)物，可以將有害與人和環(huán)境的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的水和二氧化碳以及無機(jī)鹽。這樣不僅解決了揮發(fā)性有機(jī)物污染空氣的問題，還能夠回收無機(jī)鹽，通過富集來實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。微生物降解的優(yōu)點(diǎn)是成本比較低，且可以實(shí)現(xiàn)的資源再利用;其缺點(diǎn)是需要先將揮發(fā)性有機(jī)物收集起來，無法單獨(dú)用于治理VOC，需要與其他技術(shù)配合。

三、結(jié)語

綜上所述，生態(tài)環(huán)保視域下，要嚴(yán)格控制企業(yè)氣體污染物的組分和含量，要采用多種方法治理VOC排放污染問題。要通過技術(shù)發(fā)展來推動VOC環(huán)保處理設(shè)備的有效性和處理量。在化工生產(chǎn)立項(xiàng)時，要嚴(yán)格審查其原子化生產(chǎn)工藝實(shí)力，在環(huán)保部門的檢查工作中要對其生產(chǎn)條件進(jìn)行深入關(guān)注。治理VOC是當(dāng)下的有效方法，根治VOC的手段是有效對其利用，消除其排放的可能。因此，化工相關(guān)技術(shù)人員要運(yùn)用理論，結(jié)合實(shí)踐情況，創(chuàng)造性的根治VOC，保護(hù)大氣質(zhì)量。

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