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VOCs污染防治技術匯總
文章出處：和帆環境 ?? 瀏覽： ?? 發布日期：2019-09-14
VOCs（volatile organic compounds）即揮發性有機物 ，是一類化學質的統稱，在常溫壓下通具有高蒸汽。我國現標準中VOCs是指20℃條件下蒸汽壓大于等于0.01kPa，或在特定適用條件下具有揮發性的全部機化，或在特定適用條件下具有揮發性的全部機化合物的統稱。
VOCs 組成復雜，主要包括烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴、含氧烴、氮烴、硫烴、低沸點多環芳烴等。其中常見的VOCs種類有甲苯（Toluene Toluene ）、二甲苯 (Xylene) 、對-二氯苯 (Para -dichlorobenzene) 、乙苯 (Ethyl benzene)、苯乙烯(Styrene) 、甲醛 (Formaldehyde) 、乙醛 (Acetaldehyde) 等。
一、VOCs來源
VOCs的排放來源分為自然源和人為源。全球尺度上，VOCs 排放以自然源為主；但對于重點區域和城市來說，人為源排放量遠高于自然源，是自然源的6-18倍。
在城市里(li)，VOCs的自然源(yuan)(yuan)主(zhu)要是綠(lv)色植被，基本(ben)屬于不可控源(yuan)(yuan)；而其人(ren)為源(yuan)(yuan)主(zhu)要包括(kuo)不完全燃燒行為、溶劑使(shi)用(yong)、工(gong)業過(guo)程、油品(pin)(pin)揮發(fa)和(he)生物作用(yong)等。目(mu)前我(wo)國(guo)VOCs排(pai)放(fang)(fang)主(zhu)要來自固定源(yuan)(yuan)燃燒、道(dao)路交通溶劑產(chan)品(pin)(pin)使(shi)用(yong)和(he)工(gong)業過(guo)程。在眾多人(ren)為源(yuan)(yuan)中，工(gong)業源(yuan)(yuan)是主(zhu)要的VOCs污(wu)染來源(yuan)(yuan)，具有排(pai)放(fang)(fang)集中、排(pai)放(fang)(fang)強(qiang)度大、濃度高(gao)、組分復雜(za)的特點。
二、VOCs防治技術
根據大氣中VOCs產生的原理和VOCs的理化性質，其控制技術可以分為兩大類，過程控制和末端控制。過程控制是針對VOCs的生產過程，從VOCs的原理上減少VOCs的產生，一般通過工藝提升、技術改造和泄漏控制來實現。末端控制則是針對VOCs的化學特性，著力于VOCs廢氣的治理，利用燃燒、分解等方法來控制VOCs的排放。
VOCs控制技術(shu)路徑分(fen)類(lei)
1、常見防治技術
VOCs污染治(zhi)理(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)一般包(bao)括(kuo)：回收技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)和(he)銷(xiao)毀技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。回收技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)：吸附技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、吸收技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、冷(leng)凝技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、膜分離技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)等(deng)；銷(xiao)毀技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)：催化燃燒(shao)、生物(wu)降解(jie)、等(deng)離子體、光催化技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)等(deng)。以(yi)下(xia)就(jiu)針對部(bu)分污染治(zhi)理(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)進行梳理(li)。
VOCs回(hui)收(shou)技術
1：吸附技術
原理(li)：利用(yong)吸附劑(ji)與污染物質(VOCs)進(jin)行物理(li)結合或化學反應并將污染成分(fen)去除。
適用范圍：中低濃度的VOCs的凈化。
優點(dian)：去(qu)除效率高，易于自動(dong)化控制。
缺(que)點：不適(shi)用(yong)于高濃度、高溫的(de)有機廢氣，且吸附材料需(xu)定期更換。
2：吸收技術(shu)
原理：由廢(fei)氣(qi)和洗滌液接觸將(jiang)VOCs從(cong)廢(fei)氣(qi)中(zhong)(zhong)移走(zou)，之(zhi)后再用(yong)化學(xue)藥劑將(jiang)VOCs中(zhong)(zhong)和、氧化或其它(ta)化學(xue)反應(ying)破(po)壞。
適用范圍：高水溶性VOCs，不適用于低(di)濃度氣體。
優點：技術成熟、可去(qu)除(chu)氣(qi)態(tai)和顆粒物、投資成本低、占地空間小、傳(chuan)質(zhi)效(xiao)率高(gao)、對酸性(xing)氣(qi)體高(gao)效(xiao)去(qu)除(chu)。
缺點：有后續(xu)廢水(shui)處(chu)理問題(ti)、顆粒物濃(nong)度高、會導致塔堵(du)塞、維護費用高、可能冒白煙(yan)。
3：冷凝技術
原理：冷(leng)凝(ning)將廢氣降溫至(zhi)VOCs成份之露點(dian)以下，使之凝(ning)結(jie)為液態后加以回收之方法。
適(shi)(shi)用范(fan)圍：多(duo)用于(yu)高濃度(du)、單一(yi)組分有回(hui)收價值的VOCs的處(chu)(chu)(chu)理(li)。處(chu)(chu)(chu)理(li)成本較高，故通常VOCs濃度(du)≥5000ppm，適(shi)(shi)用冷(leng)凝處(chu)(chu)(chu)理(li)，其效率(lv)介于(yu)50～85%之間；濃度(du)≥1%以上(shang)(shang)時，則回(hui)收效率(lv)可達90%以上(shang)(shang)。冷(leng)凝法也經常搭配其它控制技術，例如(ru):焚化、吸附、洗滌等作為前處(chu)(chu)(chu)理(li)步驟。
優點：能使廢氣得到很高程度的凈(jing)化。
缺點：冷(leng)卻溫度、壓(ya)力要(yao)求高(gao)；治理費用相對較高(gao)。
4：膜分(fen)離技(ji)術
原理：用人(ren)工合成的膜分離(li)VOCs物(wu)質(zhi)。
適用范圍：高(gao)濃度VOCs，回收效(xiao)率高(gao)于(yu)97%。
優(you)點：可回收組分；高效；可集成其余技術(shu)。
缺點(dian)：成本較高；會造成膜污染；膜的穩定性差；通量(liang)小(xiao)。
VOCs銷毀(hui)技術
1：催化燃燒技(ji)術
原(yuan)理：發生一系列的分解、聚(ju)合及自由(you)基反應，通過氧化和(he)熱裂解、熱分解，最終(zhong)產(chan)物(wu)是水、二(er)氧化碳(tan)等無(wu)毒(du)無(wu)害(hai)物(wu)質(zhi)。
適用(yong)范圍：可(ke)應(ying)用(yong)于高濃度和(he)低濃度的有機(ji)廢氣的處理。
優點：應用廣泛、設備(bei)簡單、投資少、操(cao)作方便、凈(jing)化徹底。
缺點：設備成分和運行成本相(xiang)對較高(gao)。
2：生物(wu)降解技(ji)術(shu)
原理(li)：利用微生物(wu)對廢氣中的污染物(wu)進(jin)行(xing)消(xiao)化(hua)代(dai)謝(xie)，將污染物(wu)轉化(hua)為無害的水、二氧化(hua)碳(tan)及(ji)其它無機鹽類。
適用范(fan)圍：以微生物(wu)(wu)可(ke)分(fen)解物(wu)(wu)質為主，污染(ran)(ran)物(wu)(wu)為微生物(wu)(wu)的食物(wu)(wu)來(lai)源，可(ke)以生物(wu)(wu)處理(li)的污染(ran)(ran)物(wu)(wu)包括：碳氫氧組(zu)成的各類有機物(wu)(wu)、簡單有機硫化物(wu)(wu)、有機氮化物(wu)(wu)、硫化氫及氨氣(qi)等無機類等。
優點：能(neng)耗低(di)(di)、費(fei)用低(di)(di)；氧(yang)化完(wan)全(quan)；能(neng)耗低(di)(di)。
缺點：能量利用率；光(guang)催化(hua)劑失活；可見光(guang)。
3：等離子(zi)體技(ji)術
原理：等離(li)子(zi)體場(chang)富集大量活性物種，如離(li)子(zi)、電子(zi)、激(ji)發態的(de)原子(zi)、分(fen)(fen)子(zi)及自由基等；活性物種將污染物分(fen)(fen)子(zi)離(li)解小分(fen)(fen)子(zi)物質。
適用范圍(wei)：低濃度VOCs，室內空氣凈化。
優點：實現VOCs低溫去除；適用(yong)于低濃度、大風量的(de)VOCs；處理效率高(gao)，能耗低；凈(jing)化并清新(xin)空氣(qi)。
缺點：一次性投資較高；存(cun)在安(an)全隱患。
4：光(guang)催化技術
原理：光催(cui)化(hua)劑(ji)納米粒子在(zai)一定波長(chang)的(de)(de)光線(xian)照(zhao)射下受(shou)激生產電(dian)子空(kong)穴對，空(kong)穴分解催(cui)化(hua)劑(ji)表面吸附的(de)(de)水(shui)產生氫氧(yang)自(zi)由基，電(dian)子使其周圍的(de)(de)氧(yang)還(huan)(huan)原成活性離子氧(yang)，從而具備極強(qiang)的(de)(de)氧(yang)化(hua)還(huan)(huan)原能力，將光催(cui)化(hua)劑(ji)表面的(de)(de)各種污(wu)染物摧毀。
適(shi)用范圍(wei)：適(shi)用于消除(chu)(chu)半(ban)封(feng)閉(bi)或封(feng)閉(bi)空間(jian)微(wei)量有(you)害氣體的除(chu)(chu)臭或殺菌。
優點：條件溫(wen)和(he)，常溫(wen)常壓；設備(bei)簡單、維護(hu)方便；減少(shao)甚至無二次污染。
缺點：占地面積大(da)；氣(qi)候影響大(da)；工況變化影響大(da)。
