楊華

摘要：VOCs產(chǎn)生的土壤污染主要是通過其產(chǎn)品，也就是植物來表現(xiàn)。以降低VOCs對環(huán)境以及人體產(chǎn)生的危害為目的，提出一系列的VOCs治理技術(shù)。不同的VOCs治理技術(shù)使用的原理、針對的VOCs類型以及適用范圍存在較大差異。為了提高VOCs的治理效果，對現(xiàn)階段發(fā)展較為成熟的VOCs治理技術(shù)及其研究進展進行詳細分析。

關(guān)鍵詞：化工行業(yè);VOCs治理技術(shù);應(yīng)用

前言

VOCs是揮發(fā)性有機化合物，也是工業(yè)生產(chǎn)、制藥和涂料等化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機物。由于VOCs種類繁多，不同類型的VOCs具有不同的物理和化學(xué)性質(zhì)，因此VOCs產(chǎn)生的影響程度和范圍相對較大。在紫外線作用下，VOCs中的烴類物質(zhì)與氮氧化合物發(fā)生反應(yīng)生成臭氧，加重溫室效應(yīng)，對環(huán)境質(zhì)量以及人體健康造成危害。空氣中的VOCs中有一部分溶解于水中，產(chǎn)生具有難聞氣味的難降解有機物，對環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

1VOCs控制技術(shù)

1.1吸收法

通過吸收設(shè)備使廢氣中的污染組分被吸收凈化的過程，如用石灰乳液吸收煙氣中的二氧化硫，用堿性溶液吸收尾氣中的氮氧化物。

1.2吸附法

吸附法已廣泛應(yīng)用于凈化室內(nèi)空氣、大氣污染治理、石油化工、煤化工等領(lǐng)域VOCs的回收處理。其原理是利用多孔、比表面積較大的粒狀活性炭、碳纖維、硅膠、人工沸石等吸附劑，將VOCs中的污染組分吸附在固體表面，利用吸附劑的吸附、脫附性能達到凈化回收目的，吸附法適用于中低濃度有毒有害氣體的凈化，目前主要采用的方法有直接吸附法、吸附—回收法、吸附—催化燃燒法。

1.3氧化燃燒法

VOCs大多數(shù)是易燃燒的有機化合物，根據(jù)燃燒溫度不同，氧化燃燒技術(shù)可分為直接燃燒、蓄熱式燃燒和催化氧化燃燒。直接氧化燃燒是將VOC作為燃料與空氣充分接觸，直接燃燒的處理方法;催化氧化燃燒是通過加入催化劑，使VOCs在較低的溫度下充分氧化分解;蓄熱式氧化法是通過蓄熱陶瓷從處理后氣體中吸收并儲存熱量，再將熱量釋放給入口的低溫廢氣。

1.4生物降解法

一般包括3個步驟：（1）廢氣中的VOCs首先同水接觸并溶解于水中;（2）VOCs在濃度差的推動下進一步擴散到生物膜，并被其中的微生物捕獲;（3）進入微生物體內(nèi)的有機污染物作為能源和營養(yǎng)物質(zhì)被分解轉(zhuǎn)化成無害的化合物。生物處理法相比傳統(tǒng)工藝投資少、運行費用低、操作簡單。

1.5光催化降解法

光催化是藤島昭教授在1967年發(fā)現(xiàn)的，是以半導(dǎo)體材料為催化劑，以光為能量，將揮發(fā)性的有機污染物分解為CO2和H2O。以鈦酸丁酯為前驅(qū)體，采用溶膠-凝膠法制備了TiO2光催化涂料，在紫外燈照射下，涂料對NOx氣體的降解率在5min內(nèi)可達85%。利用光沉積法制備的MoS2/CaIn2S4復(fù)合光催化劑，可以將甲苯和甲醛的降解速率提高2～3倍。

2煤化工行業(yè)VOCs治理

2.1污水處理裝置VOCs治理

2.1.1堿洗系統(tǒng)

堿洗系統(tǒng)主要用來處理臭氣中的硫化氫等酸性氣體，通過在塔內(nèi)噴淋堿液，使堿液與廢氣逆流接觸，利用化學(xué)吸收法，使廢氣中的酸性氣體（如硫化氫）吸收在洗滌液中，達到去除酸性污染物的目的。

2.1.2生物濾池

生物濾池由預(yù)洗、滴濾、過濾三段組成。混合氣體首先在預(yù)洗區(qū)加濕除塵并去除可溶性有害氣體，之后進入生物滴濾區(qū)，VOCs氣體由塔底進入，在流動過程中與生物膜接觸而被凈化，凈化后的氣體由塔頂排出進入過濾塔，與已經(jīng)接種掛膜的生物濾料接觸而被降解，最終生成CO2和H2O，凈化氣體由頂部排出。

2.1.3光催化氧化

光催化氧化幾乎對所有的細菌、病毒和有機物起到強效分解作用，在紫外線光束照射下，將廢氣中的三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、甲苯等化合物的分子鏈斷裂并降解為低分子化合物，如CO2、H2O，從而減少其對環(huán)境的污染。

2.1.4活性炭吸附

處理后殘余的VOCs有機廢氣通過活性炭床，利用吸附劑的多孔結(jié)構(gòu)，使廢氣中的VOCs被吸附劑吸附。堿洗作為預(yù)處理工藝，主要去除廢氣中的硫化氫等酸性氣體及一些水溶性介質(zhì);處理效率10%～40%，生物濾池作為主處理工藝，處理效率60%～80%，光氧催化作為輔助處理工藝，處理效率30%～70%，活性炭吸附處理效率60%～90%，采用以上四種組合工藝，可以達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2罐區(qū)VOCs治理

罐區(qū)VOCs大多為無組織排放，回收難度大，目前國內(nèi)對罐區(qū)儲罐可回收利用的VOCs優(yōu)選用冷凝、吸收、吸附等技術(shù)將其回收利用，不能回收利用的VOCs最終選用燃燒等技術(shù)。根據(jù)《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31571—2015），采用單一回收技術(shù)很難達到排放要求，一般采用組合工藝。

3 VOCs治理技術(shù)研究趨勢

在現(xiàn)有的廢氣治理方法中，等離子體治理技術(shù)具有很多優(yōu)點。從人體健康和環(huán)境兩方面考慮，應(yīng)該尋找更有效的治理VOCs的方法。利用現(xiàn)代、清潔的工藝，在石化工業(yè)中，不但可以提高原油的轉(zhuǎn)化率和使用率，而且還能降低污染物的排放;應(yīng)該優(yōu)先進行再燃，有效、及時地控制由VOCs引起的氣體形成，這對建筑和石油化工等行業(yè)同樣重要?？萍嫉奈磥戆l(fā)展依賴于科技的進步，國家將支持和鼓勵更好地治理揮發(fā)性有機物。這類材料的處理是通過對揮發(fā)性有機物的處理和綜合應(yīng)用來優(yōu)化處理，以得到更好的結(jié)果。

結(jié)束語

針對VOCs自身的揮發(fā)性和毒性等物理特性，提出一系列VOCs治理技術(shù)。從VOCs治理技術(shù)的研究進展來看，VOCs治理技術(shù)正逐漸由單一化向集成化和高新化轉(zhuǎn)型，并將部分治理效果佳、經(jīng)濟成本較低的技術(shù)投入到實際的工業(yè)、化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域，對于環(huán)境污染的管理工作具有重要意義。

參考文獻：

[1]武寧，楊忠凱，李玉，等.揮發(fā)性有機物治理技術(shù)研究進展[J].現(xiàn)代化工，2020，40（2）：17-22.

[2]代雪萍，王焱，謝曉峰，等.揮發(fā)性有機物治理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].材料工程，2020，48（11）：1-8.

[3]曹夢瑤，林煜棋，章炎麟.南京工業(yè)區(qū)秋季大氣揮發(fā)性有機物污染特征及來源解析[J].環(huán)境科學(xué)，2020（6）：2565-2576.