挥发性有机物处理技术研究现状与进展

北极星环保网讯:介绍了VOCs的主要成分和危害，简述了现有的处理技术，包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、燃烧法、生物法、光催化法和低温等离子体法以及复合型处理技术，并对这些处理技术的工作原理、工艺流程做了阐述，指出VOCs处理技术的可能发展趋势。

自18世纪第一次工业革命开始，人们的生活有了日新月异的变化，但随之而来的环境污染严重危害人类的健康。挥发性有机物(VOCs)的污染在社会上引起了巨大的反响。VOCs种类繁多，包括烷类、烯烃、卤代烃、酯类、醛类、酮类和芳香族化合物等，主要来源于医药、石油化工、印刷等行业。

大部分VOCs是有毒的，在光照下会发生反应形成光化学烟雾，是臭氧污染和PM2.5的前体物之一，长期呆在含挥发性有机物的环境中会增加癌症等疾病的可能性。

近年来我国制定了一些限制VOCs排放的法律法规，2013年颁布《挥发性有机物污染防治技术政策》在挥发性有机物的源头和过程做了控制，并对其末端治理和综合利用做了相关规定。

2017年的《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》将VOCs排放适时纳入环境保护税征收范畴，一是要明确行业性的排放标准，二是建立VOCs排污收费标准。

苏伟健等在全国范围内选取6个重点行业(家具制造、印刷、皮革、汽车制造、金属喷漆、塑料制造)具有代表性的130家企业进行调查发现，活性炭吸附法应用最广泛，有一大半企业使用，其次是等离子体法。当前，国内外挥发性有机物处理技术可分为回收和销毁2类。

1回收技术

1.1吸附技术

吸附法是工业行业中应用最广泛的VOCs处理技术之一，应用比较成熟，根据工艺条件可分为变压吸附、变温吸附，变温－变压吸附和变电吸附，不同工艺条件的吸附法的优缺点见表1。

表1不同工艺条件的吸附法比较

活性氧化铝、硅胶、活性炭、沸石分子筛是市场上常见的几种吸附剂。和沸石分子筛等相比，活性炭因吸附能力强，表面结构独特，易于再生等特性引起人们的广泛关注。活性炭来源广泛，如椰壳、果壳、木屑、煤、沥青等都可制得。

李照海等研究了活性炭和沸石分子筛这2类吸附材料在大分量、低浓度有机废气中的应用，通过对这2类吸附材料的表征和动态吸附/脱附实验，发现沸石分子筛在废气流速较大时吸附效果优于活性炭，但活性炭的平衡吸附量高于沸石分子筛。

在低浓度二甲苯(小于500mg/m3)进气工况下，活性炭的工作容量更大，处理单位质量的二甲苯所需能耗比沸石分子筛小得多，而沸石分子筛的热稳定性更好，在安全要求较高的场合更加适用。

刘寒冰等用几种酸碱溶液对活性剂进行改性，发现3种酸(H2SO4、HNO3、H3PO4)改性的活性炭对甲苯蒸气饱和吸附量相对于原活性炭减少9.6%～20.0%，而2种碱(NH4OH、NaOH)改性的活性炭则增加29.2%～39.2%。研究结果表明，提高活性炭微孔容积和减小活性炭表面酸性官能团数量，特别是—COOH数量能有效提高活性炭对甲苯吸附能力。

1.2吸收技术

吸收法是利用吸收液与有机废气的相似相溶性原理而达到处理有机废气的目的。根据此原理，吸收剂通常选用与挥发性有机物性质相近的非极性或弱极性的液体，还应考虑其挥发性、环保性和经济性。

常见的吸收剂可分为矿物油(如柴油、洗油等非极性矿物油)、水复合吸收剂(如水－洗油、水－表面活性剂－助剂等复合吸收剂)和高沸点有机溶剂(如DBO、DEHA、DEHP等)。

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