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VOCs污染控制技术综述 1 VOCs概述 1.1 定义 VOCs指挥发性有机化合物（volatile organic compounds）的英文缩写。它包括烃类、芳烃类、醇类、醛类、酮类、脂类、胺类和有机酸等。1989年，世界卫生组织(WHO)对总挥发性有机化合物(VOCs)的定义是熔点低于室温，沸点范围在50-260℃之间的挥发性有机化合物的总称。 1.2 来源 VOCs 排放源非常复杂，从大类上分，主要包括自然源和人为源，自然源主要为植被排放、森林火灾、野生动物排放和湿地厌氧过程等，目前仍属于非人为可控范围。VOCs 主要人为源包括移动源和固定源，固定源中又包括生活源和工业源等。VOCs 排放对象复杂，包括建筑装饰、油烟排放、垃圾焚烧、秸秆焚烧、服装干洗等。其中，建筑装饰、垃圾焚烧、秸秆焚烧等只能从源头进行控制。餐饮油烟可以通过末端控制进行净化。服装干洗则主要在于设备的改进，通过推行密闭干洗机，使含VOCs 溶剂密闭运行，可起到很好的减排作用。 工业源主要包括石油炼制与石油化工、煤炭加工与转化等含VOCs原料的生产行业，油类（燃油、溶剂等）储存、运输和销售过程，涂料、油墨、胶粘剂、农药等以VOCs为原料的生产行业，涂装、印刷、粘合、工业清洗等含VOCs产品的使用过程。 工业源VOCs 排放所涉及的行业众多，具有排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长等特点，对局部空气质量的影响显著。另外，工业源通过管控可以获得较明显改善，特别是工业源中的重点工业行业，因为产生的VOCs 占比较大，一般为有组织排放，浓度高，易于收集和处理，且有较为成熟的治理技术。 1.3 危害 VOCs是强挥发、有特殊气味、有刺激性、有毒的有机气体，部分己被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。其危害主要有：在阳光照射下，NOx和大气中的VOCs发生光化学反应，生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)、醛类等光化学烟雾，造成二次污染，刺激人的眼睛和呼吸系统，危害人的身体健康。这些污染物同时也会危害农作物的生长，甚至导致农作物的死亡大多数VOCs有毒、有恶臭，使人容易染上积累性呼吸道疾病。在高浓度突然作用下，有时会造成急性中毒，甚至死亡大多数VOCs都易燃易爆，在高浓度排放时易酿成爆炸部分VOCs可破坏臭氧层。 VOCs污染控制技术 VOCs的控制技术基本分为两大类。第一类是预防性措施，以更换设备、改进工艺技术、防止泄漏乃至消除VOCs排放为主，这是人们所期望的，但是以目前的技术水平，向环境中排放和泄露不同浓度的有机废气是不可避免的，这时就必须采用第二类技术。第二类技术为控制性措施，以末端治理为主。末端控制技术包含两类，即回收技术和销毁技术（图1）。回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术膜分离技术等。回收的挥发性有机物可以直接或经过简单纯化后返回工艺过程再利用，以减少原料的消耗，或者用于有机溶剂质量要求较低的生产工艺，或者集中进行分离提纯。销毁技术是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变成为二氧化碳和水等无毒害无机小分子化合物的方法，主要包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化氧化技术等。 图1 VOCs 净化技术 吸附技术、催化燃烧技术和热力燃烧技术是传统的有机废气治理技术，也是目前应用最为广泛的VOCs 治理技术。吸收技术由于存在二次污染和安全性差等缺点，目前在有机废气治理中已经较少使用。冷凝技术只是在极高浓度下直接使用才有意义，通常作为吸附技术或催化燃烧技术等的辅助手段使用。生物技术较早被应用于有机废气的净化，目前技术上比较成熟，为VOCs 治理的主流技术之一。等离子体破坏技术近年来已经相对发展成熟，并在低浓度有机废气治理中得 到了大量的应用；光催化技术和膜分离技术在大气量的有机废气治理中尚没有实际应用。常见的VOCs 治理技术适用范围见表。由于VOCs 的种类繁多，性质各异，排放条件多样，目前在不同的行业、不同的工艺条件下可以采用不同的行业VOCs 废气实用治理技术。VOCs 治理技术适用条件 处理方法 浓度（mg/Nm3） 排气量（Nm3/h） 温度（℃） 吸附回收技术 100~1.5×104 ＜6×104 ＜45 预热式催化燃烧技术 3000~1/4 LEL ＜4×104 ＜500 蓄热式催化燃烧技术 1000~1/4 LEL ＜4×104 ＜500 预热式热力燃烧技术 3000~1/4 LEL ＜4×104 ＜700 蓄热式热力燃烧技术 1000~1/4 LEL ＜4×104 ＜700 吸附浓缩技术 ＜1500 104~1.2×105 ＜45 生物处理技术 ＜1000 ＜1.2×105