揮發(fā)性有機物是指在常溫下，沸點50 ～ 260 ℃的各種有機化合物，簡稱VOCs。含有揮發(fā)性有機物的廢氣即為揮發(fā)性有機廢氣。主要形態(tài)為揮發(fā)性和有機物兩個部分。主要成分包括苯系物、有機氯化物、氟利昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。產(chǎn)生途徑為人們?nèi)粘；顒蛹捌髽I(yè)生產(chǎn)過程、日常生活有加油站油氣的揮發(fā)、裝修涂料的晾干過程和酒精等日常的消毒等；企業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)量較大，包括噴涂、印刷、有機溶劑清洗作業(yè)等，大量使用揮發(fā)性有機溶劑。VOCs 對人的健康影響較大，容易引發(fā)人體畸變和癌變，屬于大氣防治的主要內(nèi)容。
一、揮發(fā)性有機廢氣帶來的危害
室內(nèi)危害指污染氣體的濃度超標，人長時間處于含有揮發(fā)性有機廢氣的室內(nèi)環(huán)境中，就會出現(xiàn)惡心、四肢乏力和頭疼等感覺，嚴重時還會出現(xiàn)記憶力下降、抽搐，甚至昏迷，其會導(dǎo)致人體肝腎與神經(jīng)系統(tǒng)受到嚴重損傷。
室外危害分為直接與間接危害。其中，直接危害對人體健康與植物生長帶來影響；間接危害給氣候環(huán)境帶來危害。大氣中的揮發(fā)性有機廢氣增加，容易形成光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致霧霾天氣的產(chǎn)生，損害人體機能且發(fā)生病變。植物受到的危害體現(xiàn)在以下方面：硫化物與氟化物等有害物質(zhì)含量急劇上升，可導(dǎo)致植物發(fā)病、枯萎、死亡，農(nóng)作物的產(chǎn)量與農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量將受到巨大影響；同時對氣候環(huán)境也有影響，可導(dǎo)致空氣渾濁，遮擋陽光，地面光照輻射下降，動植物生長的光合作用不足。而微粒對水汽有凝結(jié)核作用，從而導(dǎo)致降水量加大，氣候環(huán)境發(fā)生變化。
二、源頭防控
首先，在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)高含量揮發(fā)性有機化合物原料的企業(yè)，特別是石油化工、煤炭加工等行業(yè)，應(yīng)注重生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化和完善，加強先進清潔生產(chǎn)技術(shù)的研究，提升原材料的轉(zhuǎn)化率與利用率，研發(fā)并采用新技術(shù)，逐步響應(yīng)國家標準，生產(chǎn)出揮發(fā)性有機化合物含量較低并符合客戶需要的原料產(chǎn)品。生產(chǎn)過程需要注意車間的密閉，并做好設(shè)備與生產(chǎn)管線組建的檢查與維護工作，閥門、泵體、材料存儲、法蘭、運輸裝置等均屬于易泄露設(shè)備與組件，要避免管線組件損傷而導(dǎo)致廢氣泄露的情況出現(xiàn)，從源頭減少揮發(fā)性有機廢氣的產(chǎn)生量。
對于噴涂、印刷等以含高揮發(fā)性有機溶劑為原輔材料的幾大行業(yè)，將揮發(fā)性有機物產(chǎn)品作為生產(chǎn)企業(yè)的原料時，除了做好全程防止廢氣外泄的情況出現(xiàn)之外，還應(yīng)選用新的生產(chǎn)工藝，選用低揮發(fā)性新原料代替原來使用的高含量揮發(fā)性有機廢氣的生產(chǎn)原料用于生產(chǎn)。
其次，做好揮發(fā)性有機廢氣的監(jiān)測工作，加大排放監(jiān)控力度，將大氣環(huán)境污染減少。生態(tài)環(huán)境部門要做好監(jiān)督和引導(dǎo)，按照規(guī)范監(jiān)測揮發(fā)性有機廢氣，做好揮發(fā)性有機廢氣治理設(shè)備的維護和日常管理，不斷完善和規(guī)范管理制度，保證揮發(fā)性有機廢氣的治理設(shè)備設(shè)施與儀器設(shè)備正常高效運行。例如，近年來，針對高VOCs 產(chǎn)生的幾大行業(yè)出臺制定的“一企一策”方針，要求企業(yè)提標改造老舊廢氣處理設(shè)施，削減企業(yè)廢氣排放總量，督促企業(yè)加速轉(zhuǎn)型。出臺的政策收到了明顯的效果，空氣質(zhì)量得到極大的改善。
三、過程管理
一是注重工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化。既要注重對揮發(fā)性有機廢氣排放方面的宣傳與引導(dǎo)，又要引導(dǎo)企業(yè)做好生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備的升級改造，注重清潔生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用，使揮發(fā)性有機物排放量得到有效控制。
二是注重業(yè)務(wù)培訓(xùn)，不斷強化企業(yè)的環(huán)保意識，召集行業(yè)企業(yè)參與揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)與案例分析培訓(xùn)會，強化揮發(fā)性有機廢氣治理先進技術(shù)的宣傳和典型治理案例的分析，講解和學(xué)習(xí)行業(yè)大氣污染排放標準，做好企業(yè)揮發(fā)性有機廢氣治理的部署。
三是各企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場做好對產(chǎn)品和生產(chǎn)裝置以及工藝特點的排查，采用檢測儀器，做好生產(chǎn)現(xiàn)場的溯源，對揮發(fā)性有機廢氣的來源進行精準定位，并結(jié)合排查的問題做好對其的整改，以在生產(chǎn)過程中強化其的規(guī)避，確保揮發(fā)性有機廢氣在“源頭防控、過程管理、末端治理”的治理模式下得到高效防治。
四、末端治理
4.1回收技術(shù)
4.1.1吸收技術(shù)
吸收技術(shù)是對揮發(fā)性有機廢氣進行回收的技術(shù)，將不易揮發(fā)的液體作為吸收劑，利用其所具有的吸收功能，借助吸收裝置來回收揮發(fā)性有機廢氣。在回收過程中，借助組分溶解度和化學(xué)反應(yīng)間的差異，揮發(fā)性有機廢氣的有害組分可以得到充分吸收。

4.1.2吸附技術(shù)
吸附技術(shù)采用固體介質(zhì)的吸附劑所具有微孔結(jié)構(gòu)，將揮發(fā)性有機廢氣的吸附質(zhì)吸附在表面，廢氣中的目標物質(zhì)與主體得以分離。吸附塔設(shè)施有兩套，分別為1#、2#。首先是揮發(fā)性有機廢氣從風(fēng)機進入1#吸附塔中吸附。1# 吸附塔的吸附飽和，就會切換到2# 吸附塔中繼續(xù)吸附，此時的1# 吸附塔脫附和再生。其間不斷進行交替操作，揮發(fā)性有機廢氣得以連續(xù)處理。常見的吸附劑是活性炭和沸石。其中，活性炭吸附是最為常見的吸附技術(shù)。利用活性炭吸附揮發(fā)性有機廢氣，飽和之后活性炭脫離吸附進行再生，有機廢氣在吹脫之后開展催化燃燒，將揮發(fā)性有機廢氣的有害物質(zhì)銷毀，并轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。再生的活性炭還能實施二次利用，活性炭的作用得到有效發(fā)揮。在吸附過程中，應(yīng)統(tǒng)計活性炭吸附能力，若活性炭吸附能力存在明顯下降的情況，應(yīng)將活性炭及時地更換或者再生活性炭。置換后得到的活性炭為危險廢物，很多有害物質(zhì)在其內(nèi)部存儲，對其實施專項處理，委托有相關(guān)處置資質(zhì)的單位進行回收，避免二次污染。
在進行吸附回收時，應(yīng)注重各項工藝參數(shù)的控制，以達到良好的處理效果。吸附溫度應(yīng)超過40 ℃。當(dāng)采用顆粒吸附劑時，其氣流速度大于0.6 m/s；當(dāng)采用纖維狀吸附劑時，其氣流速度大于0.15 m/s；當(dāng)采用蜂窩狀吸附劑時，其氣流速度大于1.2 m/s。顆粒物含量應(yīng)大于1 mg/m3。就吸附單元壓力損失而言，采用纖維狀吸附劑時，其損失在4 kPa 之下，采用其他形狀的吸附劑時，其損失在2.5 kPa 之下；就脫附溫度而言，水蒸氣再生、熱空氣再生、分子篩吸附劑的脫附溫度分別是低于140、120、200 ℃。
4.1.3冷凝技術(shù)
冷凝技術(shù)針對一定濃度下的有機蒸汽形成的揮發(fā)性有機廢氣，強行進行降溫處理，以確保揮發(fā)性有機廢氣中的有機物蒸汽濃度得到維持，飽和蒸汽氣壓比其組分分壓值要低，從而將其組分凝結(jié)為液體，廢氣內(nèi)的組分分壓值得到減少，達到分離氣體的目的。一般而言，揮發(fā)性有機廢氣冷凝后形成的液體所需方法采取冷卻和壓縮兩種相結(jié)合的方式進行處理。當(dāng)揮發(fā)性有機廢氣的濃度較高時，采取冷凝技術(shù)做好對其的預(yù)處理、回收。
4.2銷毀技術(shù)
4.2.1燃燒技術(shù)
燃燒技術(shù)借助有機氣相污染物容易燃燒的特點，進行燃燒，將廢氣轉(zhuǎn)變成無機小分子，對揮發(fā)性有機廢氣進行分解。根據(jù)廢氣有機物的濃度大小，可采取直接燃燒、吸附脫附燃燒或者催化燃燒等方式，將揮發(fā)性有機廢氣中的污染物進行有效清除，清除率往往超過95%。
在燃燒技術(shù)中，RTO 技術(shù)的應(yīng)用較為成熟和廣泛，這一技術(shù)將高溫環(huán)境作為處理的前提，并通過化學(xué)反應(yīng)將可燃揮發(fā)性有機廢氣轉(zhuǎn)化成等量的氧化物和水。利用RTO 技術(shù)處理揮發(fā)性有機廢氣時釋放的熱量被蓄熱式熱力氧化爐吸收后，RTO 自身運行對能源的消耗降低，而且對有機廢氣的分解率得到提升。當(dāng)RTO 熱回收率超過95% 時，揮發(fā)性有機廢氣分解率往往超過99%。蓄熱式熱力氧化爐結(jié)構(gòu)簡單，其中的切換閥提升了RTO 的靈活性，人們還能結(jié)合實際而采取針對性的熱回收方式。
催化燃燒技術(shù)利用催化劑在低溫情況下對揮發(fā)性有機廢氣進行完全氧化，有效地對工業(yè)揮發(fā)性有機廢氣進行凈化處理，在化工、噴漆、涂料等行業(yè)中得到應(yīng)用。其中，最為關(guān)鍵的就是催化燃燒設(shè)備的選擇，催化燃燒設(shè)備通常包含預(yù)熱、催化燃燒、煙道、電加熱和廢熱回收等裝置。另外，要做好催化劑的選擇，稀土催化劑的催化效果較好，催化過程更安全。在利用設(shè)備進行催化處理時，揮發(fā)性有機廢氣在高溫環(huán)境下與空氣混合容易引起爆炸，在催化燃燒凈化中做好有機物與空氣配比的控制，確保配比始終處于爆炸范圍的下限。在具體的處理中，應(yīng)注重以下技術(shù)參數(shù)的控制：催化燃燒裝置內(nèi)的揮發(fā)性有機廢氣溫度應(yīng)低于400 ℃；催化床的溫度應(yīng)控制在250 ～ 350 ℃；催化燃燒裝置內(nèi)的顆粒物含量應(yīng)保持在10 mg/m3 之下；換向閥泄漏率應(yīng)控制在0.2% 之下，壓力損失應(yīng)保持在2 kPa 以下。
除了上述燃燒技術(shù)外，還可以采取吸附濃縮催化技術(shù)，這一技術(shù)是將吸附技術(shù)和催化燃燒技術(shù)進行有機結(jié)合。首先利用活性炭吸附揮發(fā)性有機廢氣，吸附飽和之后，凈化設(shè)備停止吸附，再利用設(shè)備熱氣流在活性炭中將揮發(fā)性有機廢氣脫離，活性炭再生后便能再次利用，而揮發(fā)性有機廢氣脫附后，濃縮成之前的幾十倍，再將其送入催化燃燒室中進行催化燃燒，得到二氧化碳與水。揮發(fā)性有機廢氣的濃度達到一定程度，器就可以在催化床上燃燒，而燃燒形成的氣體基本處于吸附床中，成為活性炭脫附所需的熱氣流，只有少量排入大氣中，熱能得到多次利用。

4.2.2 生物技術(shù)
生物處理技術(shù)屬于一種新型技術(shù)，在利用其治理揮發(fā)性有機廢氣時，人們可以借助生物降解的方式來處理。有的微生物在污染物中有著較強的適應(yīng)力，所以可以將有機物作為微生物的養(yǎng)料進行新陳代謝，從而降解揮發(fā)性有機廢氣中的化合物。該法不僅安全性較強，而且便于操作，不會形成二次污染，對所需的設(shè)備要求不高，經(jīng)濟性較強，目前在我國得到逐步發(fā)展，在低濃度與惡臭治理中得到有效應(yīng)用。在處理過程中，微生物的成長養(yǎng)分靠有機物，將揮發(fā)性有機廢氣中的有機物進行轉(zhuǎn)化和分解后，形成水與二氧化碳，從而有效地將揮發(fā)性有機廢氣對大氣環(huán)境帶來的污染降低。在利用這一方法對揮發(fā)性有機廢氣進行治理時，為確保治理效果得到提升，廢氣中的污染物如何由氣相被捕捉至液相是關(guān)鍵，直接影響去除效率。人們必須考慮填料層的碰撞密度和吸收液的選擇添加，捕捉下來的揮發(fā)性有機廢氣再被微生物分解成水與二氧化碳。運行過程做好生物處理系統(tǒng)的指標控制，在具體進行控制時，結(jié)合指標內(nèi)容來確定控制標準。就填料溫度而言，一般控制在25 ～ 43 ℃，空塔停留時間一般超過9s，系統(tǒng)濕度保持在40% ～ 60%，營養(yǎng)物質(zhì)主要有BOD、N、P，三者的比例為100 ∶ 5 ∶ 1，pH 介于4 ～ 10。
五、結(jié)語
本研究基于“源頭防控、過程管理、末端治理”的思路，對揮發(fā)性有機廢氣的治理模式進行了梳理，注重揮發(fā)性有機廢氣的全程化防治，以確保揮發(fā)性有機廢氣的治理成效得到提升。
來源：環(huán)保