摘要：伴随社会快速发展，改革开放进程的不断深入，我国经济建设方面得到了迅猛发展。本文叙述了挥发性有机化合物VOCs的来源及危害，分析和总结了国内外对于VOCs排放相关法规与标准及我国VOCs排放总量现状。因其来源的广泛性及成分的复杂性，简要综述了几类常见处理VOCs的技术方法，并结合我国各行业实际情况，通过比较多种VOCs处理技术，选取目前最适宜的处理技术。
关键词：VOCs；废气处理技术；进展
引言
随着国民经济的不断发展，挥发性有机物（volatileorganiccompoundsVOCs）也在工业的不断发展中被排放到了环境之中，对环境造成严重危害。挥发性有机化合物（VOCs）是指在常温下饱和蒸气压大于133.32Pa，常压下沸点在260℃以内的有机化合物。VOCs种类多，来源广，石油工业、化工制药，家庭装修、实验试剂，以及汽车尾气等各个领域，各个方面，都会产生VOCs废气。大部分VOCs有强烈毒性，能损害人体血液和心血管系统，引起各种疾病，造成代谢缺陷，对人的身体具有致癌、致畸、致突变的危害。VOCs化学性质活拨，在一定环境条件作用下可能够会发生光化学反应，形成光化学烟雾和二次污染物，其危害性甚至比一次污染物更大，严重威胁着生态环境。
1VOCs的来源与危害
1.1VOCs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取、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。
1.2VOCs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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2VOCs的处理技术
2.1膜分离技术
膜分离技术，利用高分子膜的特性在给定的压力下渗透废气，使有机物从VOCs中分离出来。工业排放的VOCs进入膜分离系统后，根据膜选择性作用，只允许VOCs气体通过，余下气体被隔在另一侧，基本能达到排放标准；而已收集的VOCs气体通入冷凝回收系统，循环利用其中的有机溶剂。目前，石油化工、制药、食品加工等行业陆续采用该方法，这种高浓度、小流量，且含有较高回收利用价值的有机溶剂，能够做到废气资源化。但通常需要花费大量资金投资。在环境问题突出的当下，膜分离技术具有良好的发展前景。这归因于从膜分离系统出来的是可以用于回收的有机溶剂，以及被净化达标可排出的大气清洁能源，减少了二次污染的产生。目前越来越多公司致力于开发经济高效分离膜，很快膜技术将会得到推广应用。
2.2光催化氧化法
光催化氧化法，是一种新型且优良的处理方式，即利用光能氧化光催化剂表面上的VOCs废气，最终将VOCs废气分解为水和二氧化碳等其他各种无机无害物质。光催化降解VOCs的速率要受吸附效率和光催化反应速率的影响，目前常用的光催化剂为二氧化钛，其具有较高的化学稳定性和催化活性，成本低廉且具有较强的催化效率。光催化氧化法降解有机废气耗能较少且催化剂无毒无害，可以用于处理低浓度的VOCs。目前，光催化氧化法的整体工艺流程过程中存在的不确定出现的中间产物会不会对环境造成二次污染以及催化剂的选择等问题还需要进一步探索研究，所以光催化氧化法尚未应用于实际工艺中。
2.3脉冲电晕法
脉冲电晕法是通过电晕放电破坏VOCs的分子结构来处理有机废气，并且在电晕放电的过程中也会产生强氧化性物质，可以氧化部分污染有机废气，所以电晕法处理VOCs是通过上述俩种处理机理互相作用，从而能够达到处理VOCs废气的目的。普通的电晕放电强度对处理VOCs的效果并不是很理想，而电晕放电的强度决定了对VOCs处理的效果。脉冲电晕法处理VOCs处理效率高，能量利用率高，可以处理大气量、低浓度的VOCs废气，具有广阔的发展前景。
2.4吸附法
吸附法是含VOCs的气态混合物与多孔性固体接触时，利用固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力，把混合气体中VOCs组分吸附留在固体表面的这种分离过程。该工艺适用于VOCs浓度较高、温度较低和压力较高的场合。其优点是能量消耗比较小，去除效率非常高，而且可以达到彻底净化有害有机废气的效果。其缺点在于需要的设备体积比较庞大，而且工艺流程比较复杂；投资后运行费用较高且有二次污染产生，当废气中有胶粒物质或其他杂质时，则吸附剂容易导致工作人员中毒。所以，使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。研究表明，活性炭吸附VOCs性能最佳，原因在于其他吸附剂具有极性，在水蒸气共存条件下，水分子和吸附剂极性分子进行结合，从而降低了吸附剂吸附性能，而活性炭分子不易与极性分子相结合，从而提高了吸附VOCs能力。对于中小型企业来说，简单易行、成本低的活性炭吸附技术，是喷涂、包装印刷企业首选的治理技术。
结束语
VOCs成分极其复杂，不同类型的化合物性质也各异，而大多数行业的VOCs又以混合物的形式排放，因此采用同一治理技术往往难以达到治理效果，在经济上也不划算，所以，通常在这种情况下，应选择合适的处理技术，取长补短，使去除率达到最高，或者可以考虑采用多种治理技术的组合，以便能够达到更好的治理效果。
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论文作者:程行沛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：废气论文; 电晕论文; 技术论文; 吸附剂论文; 较高论文; 来源论文; 污染物论文; 《基层建设》2019年第15期论文;