佛山市凯碧环保工程有限公司
引言
VOCs的产生主要是因为有机溶剂在运送与储存时出现的蒸发，或是加工农药与消毒剂时出现的泄露与蒸发，又或是染料与幽默中的有机物蒸发，如果不对这些废气展开及时处理，不仅会对周围的生态环境造成污染，也会对广大市民的身体健康造成影响。
1VOCs处理重要性
VOCs排放调查清单发现排放量较高的城市主要来自于人为的工业排放,且不同行业污染源排放的VOCs成分、浓度、毒理特征均有所差异。工业排放的VOCs主要包括有组织和无组织的排放,特征VOCs与企业使用的有机溶剂和原辅料有密切的关系。目前针对企业VOCs排放的研究主要集中在将企业视为整体分析其VOCs的排放特征、排放量控制及臭氧生成潜势,而针对VOCs的活性物种以及特征污染物的转化及形成机理方面的研究较少.因此,选取某典型企业,使用车载气相色谱/飞行时间质谱(GC-TOF-MS)分析107种VOCs的排放浓度水平及特征,结合臭氧生成潜势,筛选出本企业排放的优控VOCs,并根据企业使用的原辅料研究其相应物理化学性质,采用量子化学机理推断出企业主要污染物的潜在化学过程,研究结果将对企业污染物排放控制具有重要意义.
2VOCs的危害及来源
2.1VOCs的来源
VOCs的来源主要有人为源和天然源，天然源包括植物释放、火山喷发、森林草原火灾等，其中最重要的排放源是森林和灌木林，最重要的排放物是异戊二烯和单萜烯。目前，交通运输仍是全球最大的VOCs人为排放源，而溶剂的使用作为VOCs人为源第二大排放源。在日常生活中，VOCs的来源十分广泛。在我国的各行各业中均能与VOCs相关，如烟草行业中由于烟标大量采用了不可降解的复合铝箔纸、镜面卡纸、溶剂型油墨、胶黏剂及清洗设备采用的高溶剂含量清洁剂，使得烟标印刷从原材料选娶印刷工艺过程到印刷成品的存储过程，VOCs排放都十分严重;在汽车行业中，传统汽车涂装工艺的喷涂工段，汽车喷涂的每个工序均有VOCs排放;另外在居室装修中使用的人造板材、人造板家具、壁纸、化纤地毯、地板蜡、水性胶黏剂和水性处理剂、溶剂型涂料和溶剂型胶黏剂则是室内空气中VOCs的主要来源，另外汽车尾气也是VOCs的主要排放源;另外纺织品行业中鞋类制品所用的胶水，玩具行业中的玩具涂料、香味玩具，也会产生VOCs。除此之外与生活有关的物品，如油墨、复印机、打印机、修正液，化妆品、清洁剂、防腐剂、胶水、油漆等均会产生VOCs。
2.2VOCs的危害
工业VOCs中包含许多不同种类的有害化学物质，并且VOCs大多都具有刺激性气味，会使长期在VOCs环境下生存的人产生多种并发症，尤其是对人的大脑和神经系统的影响最为严重。除此之外，VOCs中还含有致命物质如甲醛，甲苯等，能使白血病，败血症，癌症等疾病的发病率大大增加。据统计，全世界每年直接或间接死于因VOCs污染而导致的疾病的人口约160万，已经成为继颗粒物、NO和等之后的第三大空气污染物，是危害人们身体健康和制约社会进步发展的主要因素之一。除此之外，VOCs与多种大气污染现象有直接关系，它能使PM2.5和臭氧浓度增高并造成雾霾天气，光化学烟雾等。就目前生产情况而言，此类污染物(VOCs)的排放是不可避免的，因此此类污染物的处理技术显得尤为重要。
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3VOCs的处理技术
3.1吸附法
VOCs废气吸附中必须要解决的一个问题就是吸附设备的选择及吸附剂的配置，按照吸附剂的固体表面特征，其具有较强的吸附能力，选择孔数量多，且表面面积较大的固体吸附剂与废气充分接触，吸附剂就会对废气产生吸附作用，从而也达到了净化废气的作用。这种方法一般应用于中低浓度VOCs废气的处理工作中，一些沸点较高，和大分子的有机物可以与吸附剂发生反应，会产生副产物，所以不能应用这种处理方法。
3.2光催化氧化法
此方式主要是利用催化剂自身的光催化性能，将挥发性有机污染物通过氧化作用分解成二氧化碳和水，来减少其生产过程中废气排放对环境的污染。目前该方式在废弃处理中使用的催化剂主要有两种：一是金属氧化物；另一个是金属硫化物。比如二氧化钛、氧化锌等，其中二氧化钛是目前使用最为广泛的一种催化剂，其优势在于催化性能较好、稳定性高。不过任何一种处理方法都存在着相应的优劣势，光催化氧化法也不例外，其优点在于可以将VOCs废气中的有害物质合理的转化成无害无机分子，且在处理过程中不会造成过多遗留产物的生成。但是其劣势在于，在使用催化剂的过程中比较容易出现活性丧失、固定困难等现象，进而影响污染物质的处理效果。另外该方式不适合应用在大量废气处理工作中，会大大的降低处理的质量。
3.3生物法
目前最常见的生物法处理VOCs的工艺为生物滤池、生物洗涤塔和生物滴滤塔。生物滤池的优点在于，适用于处理低浓度且难溶于水的恶臭气体、需要外界营养含量较少、运行成本低等;缺点是填料容易老化、填料湿度、pH难以控制等。生物洗涤塔的优点在于，反应条件容易控制、污染物转移较快、运行稳定等;缺点在于运行成本高、只能处理易溶于水的VOCs、需要在活性污泥反应堆中通入一定量的氧气增加能量消耗等。生物滴滤塔适用于处理低浓度的有机废气，因为滴滤塔可以对菌体进行自主的筛选，也可以对所需要的微生物的营养液进行自主的配制，可以进行更精确的环境条件调整同时也能达到更高的污染物降解率;缺点是微生物容易随液相流失、传质表面积低、营养物质添加过量易造成反应床堵塞等。
3.4等离子氧化分解法
这种方式主要是利用高能电子射线对废气中的不同成分进行电离、激活和裂解处理，使其性质发生较大的变化，满足废气排放的标准及要求。这种处理方式一般应用在浓度较低的废气处理工作中，且其操作较为方便，复杂性不高，对操作技术要求较低，结构不是十分复杂，所以也便于管理。设备应用的过程中不需要较高的投资，在运行过程中其成本也能得到有效的控制。但是其也存在着一定的缺点和不足。在处理过程中，溶剂无法进行有效回收再利用，所以也造成了一定的资源浪费。
结语
当前在废气回收治理中，设备的应用和维护需要投入大量的资金和成本，废气处理的效率还需要不断提高，在生产过程中还容易出现较为明显的二次污染，所以企业和相关的研究部门也应在工作中重视研发工作，不断完善相关的技术和设备，只有这样，才能更好地保证废气治理的科学性和有效性，此外还要在研发过程中重视新型技术的研发和使用，完善VOCs废气处理工作，从而使企业能够得到更为平稳的发展。
参考文献
[1]简锦泉.挥发性有机废气生物处理技术研究进展[J].环境与发展，2018（3）：41，43.
[2]户英杰，王志强，等.燃烧法处理挥发性有机物的研究进展[J].化工进展，2018，37(1):?319-329.
论文作者:廖显发
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：废气论文; 污染物论文; 吸附剂论文; 过程中论文; 生物论文; 企业论文; 特征论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;