摘要：VOCs废气是一种对人体和环境构成严重危害的污染性气体，随着社会经济的不断发展，VOCs废气排放量不断增加，其危害也日益凸显。低浓度的VOCs废气会使人体产生不适，高浓度VOCs废气则会致人死亡，并对大气造成严重污染。基于此，本文就VOCs废气来源、危害进行讨论，并对其主要的处理技术进行了研究。
关键词：VOCs废气；危害；处理技术
前言：近年来，环境污染问题日趋严重，严重困扰着社会经济的发展，同时也对人们的身体健康构成巨大威胁。其中，大气污染是当前亟待解决的重要环境污染问题，而VOCs废气作为众多污染物中危害较大、治理较难的废气，引起了政府和社会的普遍关注。
1 VOCs概念及来源
1.1 VOCs概念
根据沸点，挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）可定义为常压下沸点低于260℃的有机化合物；根据饱和蒸气压，VOCs可定义为室温下（25℃）饱和蒸气压超过133.32Pa，以气态分子形态逸散到空气中的有机化合物；环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物，所以从环保意义上说，挥发和参加大气光化学反应这两点是十分重要的。从环境监测角度，VOCs是指以氢火焰离子检测器监测出的非甲烷烃类的总称。
1.2 VOCs废气的来源
VOCs废气的排放源多种多样，既有自然源，也有人为源。其中，自然源包括植被排放、野生动物排放、森林火灾以及湿地厌氧过程等，人为源则主要包括了工业源、生活源以及移动源。
VOCs废气是自然界中分布范围较广的废气，人类活动无疑是VOCs废气排放最重要的源头。在日常生活中，厨房油烟、建筑装潢、秸秆焚烧等都能够产生和释放一定量的VOCs废气；汽车、飞机和轮船发动机运行过程中也会排放一定量的VOCs废气；工业生产过程中，石油冶炼、化工化学等行业生产都会产生大量VOCs废气，对局部环境造成较大危害。
2 VOCs危害及处理必要性
2.1 VOCs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。
2.2 VOCs废气处理必要性
现如今，VOCs废气已然转变成大气污染治理的一项重点内容，有关VOCs废气治理的法律法规体系，诸如排放标准、技术性法规等，得到不断完善，同时，对于VOCs废气治理的力度亦在不断加大。相关政府部门为了提高企业自主减排的积极性，采取了征收挥发性有机物排污费等举措。在环境污染问题日益严峻背景下，大量企业不断提高了对VOCs废气处理的有效重视，并有序推进VOCs废气处理工作，以希望在挥发性有机污染物综合治理工作中占据有利位置。
3 VOCs废气的处理技术
3.1传统处理技术
（1）吸附法
吸附法即为依托废气中油气、空气组分与吸附剂相互间结合力大小，使不易吸附的空气组分与易吸附的油气组分达成分离目的。VOCs废气吸附剂包括有活性炭、硅胶等，尤以活性炭应用最为广泛，吸附设备包括有移动床、固定床等。在VOCs废气流经吸附材料时，其中有机烃会被吸附材料所吸附，而氧气、氮气等无机气体则不会被吸附，经吸附净化后便可对气体进行排放。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆吸附法具备良好的浓度及气量变化适应性，且VOCs去除率高，因而在VOCs废气处理中得到广泛推广。
（2）吸收法
吸收法是应用与油气中有机烃有良好亲和性的吸收剂，与有机烃进行结合，进一步将有机烃从VOCs废气中分离出。VOCs废气常用吸收剂包括有油基吸收剂、水基吸收剂、碱液等，比如，低温柴油可用于吸收炼油厂含硫油气，水可用于吸收醇、醛气体，碱液可用于吸收有机酸气体等。吸收法操作便捷，应用成本低，在高浓度有机物气体、水溶性VOCs废气处理中得到了广泛推广。
（3）燃烧法
当处理浓度高的污染气体时宜采用燃烧法。燃烧法主要分为两大类：非催化燃烧法和催化燃烧法。其中直接燃烧法作为非催化燃烧法的一种，适用于处理高浓度、高热值并且无回收利用价值的VOCs废气，最终将废气转化为CO2和H2O，不产生二次污染。此方法主要受VOCs废气组分和浓度的限制。而其燃烧后的余热还有较高的利用价值，成为当今研究的热点。而催化燃烧法是利用催化剂降低反应所需的活化能，使VOCs在催化剂表面发生化学反应，生成CO2和H2O。由于催化剂的存在，使得反应温度降低到200～400℃，避免高温燃烧产生氮氧化物的二次污染，减少辅助热量的加入。但当VOCs中含有S、Cl等元素时，容易导致某些催化剂中毒。
3.2新型处理技术
（1）生物法
生物法，就是利用微生物对废气中的有机污染物等物质进行降解，生成无害或低害的物质。VOCs废气含有的化合物虽然对人体和环境有害，但是这些污染物属于能源和碳源，能够为一些微生物提供必要的生命资源。而利用培养和驯化后的微生物，可以将这些污染物转化为无机物，从而达到净化废气的目的。生物法处理VOCs废气，具有效果显著、无二次污染等特点，在欧美等发达国家应用非常广泛，技术也比较成熟。
（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。
（3）低温等离子体技术
低温等离子体技术的基本原理就是采用电晕放电、射频放电等技术方式，在常温常压环境下获得大量的高能电子及活性粒子，在高能电子和活性粒子的作用下，将VOCs废气中的有毒、有害化合物转化为无害或者低害的水、氮气和二氧化碳等。低温等离子体技术是近年来提出和应用的新型VOCs废气处理技术，其凭借工艺简单、能耗低等特点，成为极具推广潜力和应用价值的前沿技术。
4结语
VOCs废气对环境和人类均有较大的危害，并具有危害范围广、毒性明显等特点，已引起人们的广泛关注。随着工业化程度的不断提高，VOCs的污染有进一步扩大的趋势，因此，深入研究其污染治理技术，对于控制和治理VOCs废气的污染具有重要的意义。由于各种VOCs废气的特点各异，应该采取有针对性的处理方法，以期降低治理成本、避免二次污染，同时，研究开发联合协同处理工艺也将是一个重要方向。
参考文献：
[1]ACF吸附法在工业有机废气处理中的应用[J].周芳. 科技创新导报.2017（22）
[2]关于VOCs有机废气处理技术研究进展[J].刘鑫，徐丽，王灏瀚. 四川化工.2016（04）
[3]VOC治理探究与应用在环境管理中的影响[J].梁晓琳. 环境与发展.2017（04）
[4]含氮氧化物废气治理方法概述[J].王纪超，闫亚丽. 工业技术创新.2015（03）
[5]环境空气中挥发性有机物（VOCs）来源解析的研究进展[J].苏雷燕，李岩，赵明. 绿色科技.2013（05）
论文作者:罗志旋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/25
标签：废气论文; 催化剂论文; 挥发性论文; 技术论文; 污染物论文; 环境论文; 有机物论文; 《基层建设》2019年第20期论文;