VOCs又稱揮發(fā)性有機(jī)物，本文主要介紹了VOCs的定義、危害和
VOCs治理方法。
一、工業(yè)VOCs的危害
1、VOCs在室外太陽光和熱的作用下能參與氧化反應(yīng)并形成臭氧，臭氧導(dǎo)致空氣質(zhì)量變差，并且是夏季煙霧的主要成分。
2、VOCs在室內(nèi)對人體可造成氣味和感官的影響，刺激粘膜和其他系統(tǒng)毒性，導(dǎo)致呼吸道及皮膚疾病，并可能通過血液流通導(dǎo)致大腦的障礙，從而導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)受到抑制產(chǎn)生頭暈頭痛乏力睡眠不足的表象，此外，VOCs還具有基因病毒和致癌性。
二、工業(yè)VOCs定義
1、美國聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)的定義為：揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2和H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。
2、有關(guān)色漆和清漆通用術(shù)語的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4618/1-1998和德國DIN55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對VOC的定義為：原則上在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體。德國DIN55649-2000標(biāo)準(zhǔn)在測定VOCs含量時，又做了一個限定，即在通常壓力條件下，沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃的任何有機(jī)化合物。
3、巴斯夫公司則認(rèn)為，最方便和最常見的方法是根據(jù)沸點(diǎn)來界定哪些物質(zhì)屬于VOCs，而最普遍的共識認(rèn)為VOCs是指那些沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。所以沸點(diǎn)超過250℃的那些物質(zhì)不歸入VOCs的范疇，往往被稱為增塑劑。
4、世界衛(wèi)生組織(WHO，1989)，對揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的定義為：在沸點(diǎn)范圍在50~260℃之間，室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機(jī)化合物。按結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步分為八類：烷烴、芳香烴、烯烴類、鹵烴類、脂類、醛類、酮類和其他化合物，目前已鑒定出300多種，VOCs的特點(diǎn)是易揮發(fā)。
三、VOCs治理方法
目前，
揮發(fā)性有機(jī)物處理技術(shù)主要物理方法(非破壞性方法)、化學(xué)方法(破壞性方法)、理化方法(兩者聯(lián)合的方法)。實(shí)際工作中通常是兩種技術(shù)結(jié)合。
物理方法主要是回收法，主要方法有吸附法、吸收法、冷凝法以及膜分離技術(shù)，通過物理方法，改變溫度、壓力或者采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離VOC。
(一)物理方法
吸附法，在
治理工業(yè)有機(jī)廢氣污染方面也是常用方法，該方法主要是利用吸附劑具有密集的細(xì)孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面積大，對有機(jī)廢氣具有特殊的吸附性能，達(dá)到凈化廢氣的目的。化學(xué)吸附材料如殼聚糖等通常通過疏水鍵化學(xué)吸附作用去除有機(jī)污染物質(zhì)，但是化學(xué)吸附材料通常應(yīng)用于水相有機(jī)污染物質(zhì)的去除，在有機(jī)廢氣方面的應(yīng)用較少。目前在吸附法治理有機(jī)廢氣的實(shí)際應(yīng)用過程中常用的吸附劑為活性炭、沸石、活性氧化鋁、硅膠等物理吸附材料，原因是這些吸附劑呈孔狀結(jié)構(gòu)，比表面積大物理吸附作用強(qiáng)，適用范圍寬。
吸收法，是較為普遍的一種處理方法，通常采用低揮發(fā)或者不揮發(fā)的液體作為吸收劑，通過吸收裝置利用廢氣中各種組分在吸收劑中的溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性的差異，使廢氣中的有害組分被吸收劑吸收，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。VOCs的主要吸收方式包括物理吸收和化學(xué)吸收，通常普遍使用的方法為物理吸收，根據(jù)有機(jī)相相似相容的原理，采用沸點(diǎn)高蒸汽壓低進(jìn)行解吸處理，回收VOCs同時有機(jī)液再生。
膜分離法，膜分離法的基本原理是基于氣體中各組分透過膜的速度不同每種組分透過膜的速度與該氣體的性質(zhì)和、膜的特性與膜兩邊的氣體分壓有關(guān)，膜分離法凈化有機(jī)廢氣是根據(jù)空氣透過膜的能力和有機(jī)蒸汽的能力不同，從而將兩者分開的。一般用于膜分離的工藝有氣體膜分離和膜基吸收法等。膜法凈化的操作簡單、操作彈性大，控制方便。
冷凝法，是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸氣壓這一特點(diǎn)，采用降低系統(tǒng)溫度或者提高系統(tǒng)壓力，使處于蒸汽狀態(tài)的那些污染物冷凝并且從廢氣中分離出來。冷凝法回收VOCs是利用冷凝裝置產(chǎn)生低溫來降低VOCs—空氣中混合氣的溫度，當(dāng)混合氣進(jìn)入冷凝裝置時，VOCs中具有不同露點(diǎn)溫度的組分會以此被冷凝成液態(tài)而分離出來，冷凝法回收VOCs技術(shù)簡單，受外界溫度、壓力影響小，也不受氣液比影響，回收效果穩(wěn)定，可在常壓下直接冷凝，工作溫度皆低于VOCs各成分的閃點(diǎn)，安全性好，可以直接會受到有機(jī)液體，無二次污染，適用于常溫、高溫、高濃度、中流量的有機(jī)廢氣處理。
(二)化學(xué)方法
氧化法，也是一種消除法，有直接燃燒、熱氧化、催化燃燒、生物氧化降解法、等離子體法、紫外光化氧化法及其集成技術(shù)；消除法主要是通過化學(xué)或生物反應(yīng)，用熱、光、催化劑和微生物將有機(jī)氣象污染物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退葻o毒無害的小分子化合物。
燃燒法，分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒是指對高濃度有機(jī)廢氣用燃油或者燃?xì)庾鳛檩o助材料，在高溫下直接分解為無毒害物質(zhì)。多數(shù)情況下，有機(jī)物濃度較低，不足以在沒有輔助燃料時燃燒。直接火焰燃燒在適當(dāng)溫度和保留時間條件下，可以達(dá)到99%熱處理效率。此法工藝簡單，適用于小風(fēng)量及高濃度廢氣，對安全技術(shù)和操作要求很高。
催化燃燒法，是指在燃燒設(shè)備中，有機(jī)廢氣先被預(yù)熱后，通過催化床層的作用，在較低的溫度下和較短的時間內(nèi)完成化學(xué)反應(yīng)過程。目前使用的金屬催化劑主要是Pt、Pd，技術(shù)成熟而且催化活性高，但價格比較昂貴而且在處理含有NSP的鹵素有機(jī)物時，有機(jī)物易發(fā)生氧化作用使催化劑失活；非金屬催化劑有過渡族元素鈷、稀土等。例如，V2O5+MOX(M：過渡族金屬)+貴金屬制成的催化劑用于治理甲硫醇廢氣；Pt+Pd+CuO催化劑用于治理含氮有機(jī)醇廢氣。
等離子體分解法，等離子體分解氯氟烴技術(shù)已經(jīng)到了試用階段，此技術(shù)可在短時間內(nèi)進(jìn)行大量的氯氟烴等氣體的處理。此過程中采用兩個系統(tǒng)，第一個系統(tǒng)利用高頻等離子體急速加熱，使溫度達(dá)到10000℃利用等離子體的化學(xué)作用于水蒸氣接觸進(jìn)行分解的超高溫加水系統(tǒng)，第二個系統(tǒng)是將高溫分解的排氣極冷到80℃以下的排氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)是氯氟烴和水蒸氣的供給裝置等離子體發(fā)生裝置、反應(yīng)爐、冷卻管以及排水處理裝置等構(gòu)成。
(三)生物處理法
生物處理法的主要原理是通過篩選培養(yǎng)出對有機(jī)廢氣成分具有特別降解作用的微生物，固定附著在多孔性介質(zhì)填料表面，廢氣再填料床層中進(jìn)行生物處理，揮發(fā)性有機(jī)污染物被吸附在細(xì)孔中，經(jīng)過微生物的作用得到講解，生成CO2H2O和中性鹽等物質(zhì)。
生物處理技術(shù)包括生物吸收法，即微生物及其營養(yǎng)物配料存在于液體中，氣體中的有機(jī)物通過與懸浮液接觸后轉(zhuǎn)移到液體中而被微生物降解和生物過濾的技術(shù)。微生物附著生長于固體介質(zhì)上，廢氣通過由介質(zhì)構(gòu)成的固定床層時被吸收、吸附，最終被微生物降解。該方法具有設(shè)備簡單、運(yùn)行費(fèi)用低，較少形成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
