我国VOCs处理技术现状研究进展详解.docVIP

我国VOCs废气处理技术现状研究及进展 何在田 吉林大学 如有交流，请联系1063973640@ 摘要: 随着中国工业化进程的加速，VOCs的排放量也日益增大，随之带来的环境问题也越来越严重。本文简述了VOCs气体的来源及危害，重点探讨了各种目前比较流行的VOCs处理技术，分析了不同处理技术间的优缺点，并提取出了自己的几点建议和思考，以期对工业VOCs的治理工作提供参考。 关键词: VOCs；治理技术；低温等离子体；光催化降解；燃烧 1 VOCs概述 随着我国社会经济的不断发展，各种废气的排放量也日益增多，大气污染问题逐年严重。大气挥发性有机化合物（VOCs）是公认的PM2.5的前驱体，也是二次有机气溶胶和臭氧形成的重要前体物[1]，会引起灰霾和光化学烟雾等大气问题。近年来，我国部分地区又出现了持续的严重雾霾天气，个别城市每年的雾霾天数甚至超过了200天，给当地人们的生活和健康带来了巨大影响，这与挥发性有机物的大量排放有密切关系。我国对VOCs污染控制技术研究及应用起步较晚，但随着人们对环境要求逐渐提高，近年来政府也开始实施控制VOCs的排放政策，针对VOCs处理及应用方面的研究也日益活跃起来，因此本文就我国VOCs废气处理技术现状进行了探讨。 挥发性有机化合物（简称VOCs），是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在 50~260℃以内的有机化合物[2]。VOCs种类繁多，包括各种脂肪烃、芳香烃、烃类、酸、酯、醇、酮、卤代烃等有机物质。由于VOCs 的排放源不同，会造成大气中所含 VOCs 的种类也不同，工业中最常见的挥发性有机化合物如表1-1所示[1、5]： 表1-1常见的工业排放中VOCs种类 类别 常见有化合机物 芳香类化合物 苯、甲苯、二甲苯、 脂肪类化合物 丁烷、戊烷、己烷、环己烷 酮、醛、醇等类 丙酮、环丙酮、甲醛、甲醇、异丙醇 酚、醚、环氧类化合物 四氢呋喃、苯酚、对苯二酚、环氧乙烷 酯、酸类 四氢呋喃、苯酚、对苯二酚、环氧乙烷 胺类、腈类 二甲基甲酰胺、苯甲胺、己二腈 VOCs 的成分复杂，对人体及周围环境危害较大。主要危害有[3]（1）目前已知许多VOCs对神经、肾脏及肝脏都具有毒性，长期接触对人体的皮肤、眼睛、鼻等具有刺激作用，会诱发免疫系统、内分泌系统及造血系统疾病，甚至致癌。例如甲醛、苯等，长期接触会导致流泪、头晕、恶心、昏迷、白细胞减少等症状；（2）VOCs性质多样，在太阳光的照射下，会与其他物质如氮氧化物、硫氧化物发生光化学反应，形成二次污染，危害区域环境；（3）部分VOCs易燃易爆，存在较大的安全隐患。 VOCs的污染来源主要有天然源和人为源，人为源是VOCs的主要来源，它包括工业生产源、交通源、燃烧源及居民生活源。我国VOCs主要来源于工业生产活动、机动车排放、固定燃烧等，其中工业生产活动是一个极为重要的VOCs排放来源。工业VOCs主要来源于石油化工、合成材料、印刷包装、制药、制鞋、装备制造喷涂、服装家具等行业，在我国地域分布上，京津翼、长江三角洲、珠江三角洲等工业活动集中地区，VOCs的排放量较大，污染严重[4]。 2 VOCs废气处理技术 目前VOCs 的处理技术主要分为两大类[6]：（1）在污染源头上进行控制。具体是指在生产环节上防止或减少 VOCs 排放的控制措施，例如更换掉有毒有害易挥发原料、改进生产工艺技术、使用密闭性较高的设备等，从而消除或减少 VOCs 废气的排放，这种方法可从根本上减少VOCs废气的排放，是治理有机废气污染的最佳方法，但由于目前生产技术水平的限制，会不可避免的向环境中排放和泄露不同浓度的有机废气，实现难度较大。（2）在生产末端控制并消除 VOCs 的治理方法。这是一种比较现实而又有效的处理方法。VOCs末端控制技术又可分为两类，回收技术和销毁技术。回收技术是通过采用物理方法将 VOCs 回收的非破坏性方法，主要方法有活性炭吸附法、冷凝法、膜处理法等。此类方法不仅能有效控制 VOCs 的排放，而且回收利用能够节约资源，带来经济效益，目前越来越受到人们的关注。销毁技术即通过化学或生物反应过程使VOCs 废气氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法，主要技术有燃烧、光催化降解、等离子体技术、生物降解等。 2.1吸附法 吸附技术是一种经济、符合清洁生产理念的一种方法, 是处理低浓度VOCs的有效方法之一。与其他方法比，其具有净化率高，能耗低，工艺简单投资低等优点，因此在国内外得到广泛应用。 吸附法治理原理是利用具有多孔结构的固体吸附剂，当VOCs气体经过时，吸附剂对其分子进行吸附以达到废气净化的目的。吸附剂的选择是吸附法的关键一步，吸附剂首先要具备密集的多孔结构，大的比表面积，稳定的化学性能