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盘点vocs治理工艺有哪些
VOCS废气治理
2019-03-12 11:16
VOCs的治理，首先需要透彻分析VOCs产生原因，找到其排放源头，分析其主要成分。其次就生产的每个环节进行检测和分析，寻找治理切入点，针对VOCs易挥发的特性做好密封治理和源头治理的工作。然后深入每个生产环节，针对污染源进行专门处理。最后就治理的每个环做好实时监控和总结，不断改进治理方案。
VOCs排放涉及面广，包括化工、医药、餐饮、干洗等多个行业，治理工作需多部门协调合作，VOCs防治也是一项复杂的工程。由于来自不同行业的VOCs种类不同，成分各异，采用的监测方法、监测标准和治理技术也各不相同。
目前，未被纳入环保视野的VOCs物质还有很多，并且在这一问题上缺少成熟的标准、规定和办法。
一、VOCs的来源
VOCs治理是国内环保治理的大难题，治理vocs首先要了解vocs的产生原因。那么VOCs的来源是什么?对大气污染的贡献究竟有多大?
VOCs的来源一部分是自然排放，比如植物排放。美国有一个地方叫Smoky mountain，那里没有任何的工业，但是森林排放了很多VOC导致了蓝霾(Blue Haze)的形成。另一部分是人为排放，包括机动车、工业等。
VOCs导致PM2.5和臭氧的形成过程是完全不一样的。臭氧的形成简单一点，主要是VOCs和氮氧化物(NOx)在太阳光下发生的氧化反应。
城市中VOCs的排放主要来源于机动车，其次还有炼油与化工厂等工业源，植物排放对VOC的贡献也不能忽视 。VOCs对PM2.5的贡献主要涉及二次有机气溶胶的形成，这是一个非常复杂的大气化学过程。VOC可能成千上万种，其形成二次有机气溶胶的机理，包括物理与化学过程，学术界还不是完全清楚。
不仅是在中国，在世界范围内都是如此。有的城市主要污染物是PM2.5，有的城市是臭氧，这与大气化学过程有关，不同种类的VOCs会导致不同类型的污染。
二、常见工业vocs废气的分类
VOCs(Volatile organic compounds)即挥发性有机化合物，是一类常见的大气污染物，产生于油漆生产、化纤行业、金属涂装、化学涂料、制鞋制革、胶合板制造、轮胎制造等行业。有害的挥发性有机化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。
工业企业中挥发性有机废气(VOCs)按产生来源划分，主要有以下几种：
1、喷漆废气：主要成分为丙酮、丁醇、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等挥发性有机化合物，主要产生于油漆喷涂等表面处理企业，常见的处理方法有油帘吸收、水帘吸收，再配合二三级的活性炭吸附等。
2、塑料、塑胶废气：主要成分为塑料、塑胶等粒子受热加工过程中挥发出来的聚合物单体，因塑料、塑胶组成成分较为复杂，废气中主要含乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯晴和丁二烯等烯烃类塑料聚合物单体，但浓度普遍较低、风量大。
涉及企业主要有塑料造粒企业、化纤生产企业、注塑企业、橡胶生产企业等，处理方法主要有活性炭吸收、等离子净化等。
3、定型废气：主要成分为其主要成分为醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物。涉及的企业主要为染整企业、化纤生产企业，通常采用水喷淋处理工艺和静电吸附式处理工艺。
4、化工有机废气：主要由化工企业排放产生，废气成分同化工企业设计生产的化工产品种类有较大关系，普遍会采用冷凝回收及催化燃烧技术等净化收集处理方法。
5、印刷废气：主要成分为油墨中挥发出来的甲苯、非甲烷类总烃、乙酸乙酯、乙醇等。涉及的企业主要为含有油墨印刷工序的企业，主要如包装品、印花等公司，一般采用活性炭吸附。
三、常用vocs治理工艺介绍
常用的vocs治理工艺主要包括如下：
1、 吸附技术：利用吸附剂与污染物质(VOCs)进行物理结合或化学反应并将污染成份去除技术。
2、 吸收技术：由废气和洗涤液接触将VOCs从废气中移走，之后再用化学药剂将VOCs中和、氧化或其它化学反应破坏。
3、 冷凝技术：冷凝将废气降温至VOCs成份之露点以下，使之凝结为液态后加以回收之方法。
4、 膜分离技术：用人工合成的膜分离VOCs物质。
5、 生物降解技术：利用微生物对废气中的污染物进行消化代谢，将污染物转化为无害的水、二氧化碳及其它无机盐类。
6、 热焚烧法：基于废气中有机化合物可以燃烧氧化的特性，将其转化无害物质CO2和H2O。热焚烧法的机理是通过氧化、热裂解和热分解方法将VOCs中的有机物转化为CO2和H2O排放，主要包括直接燃烧法、蓄热燃烧法(RTO/RCO)和催化燃烧法(RCO)等。
其中，直接燃烧对有机废气的热处理效率相对较高，一般可达到99%以上，催化燃烧是指在催化剂的作用下，在温度不高的情况下加快有机废气的反应速度，从而达到治理VOCs的目的。
7、 等离子体技术：等离子体场富集大量活性物种，如离子、电子、激发态的原子、分子及自由基等；活性物种将污染物分子离解小分子物质。这种处理方法主要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理。
通常适用于VOC含量高(百分之几)，气体量较小的有机废气的回收处理，由于大部分VOC是易燃易爆气体，受到爆炸极限的限制，气体中的VOC含量不会太高，所以要达到较高的回收率，需采用很低温度的冷凝介质或高压措施，这势必会增加设备投资和处理成本，因此，该技术一般是作为一级处理技术并与其它技术结合使用。
8、 光催化技术：光催化剂纳米粒子在一定波长光线照射下受激产生电子空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基OH，电子使其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化还原能力，将光催化剂表面的各种污染物摧毁。
四、vocs治理工艺小结
焚烧法是目前最为普遍，也是较为有效和彻底的VOCs治理技术，如果不需要对废气中的有机物进行回收利用，通常采用焚烧法治理。但是无论是热力焚烧还是催化燃烧法都需要将废气加热到相应的可燃温度，当废气中有机物浓度较低时，由于传统催化燃烧技术和热力焚烧技术换热效率低，耗能大，治理设备运行费用都较高。
近年来RTO和RCO由于换热效率高，可以在VOCs较低浓度下使用，正在逐渐替代传统热力焚烧和催化燃烧法。但RTO仍存在投资成本高、占地面积大，有二次污染等问题；RCO存在整体式占地面积小但维修困难，只能处理较低浓度气体，分体式占地面积大，不能处理复杂成分气体等问题。
同时，由于我国RTO和RCO开发较晚，产品质量与国外大型厂商还存在差距。因此在推动焚烧法的同时，积极推动我国RTO和RCO产业的创新发展，突破发展瓶颈，将成为未来VOCs治理重点。
