國(guó)內(nèi)工業(yè)VOCs廢氣治理的現(xiàn)狀及發(fā)展

1、國(guó)內(nèi)工業(yè)VOCs廢氣治理的現(xiàn)狀及發(fā)展喬惠賢尹維東袁義勝馮卿防化研究院北京10083摘 要 本文指岀了 VOCs對(duì)人體及環(huán)境的危害，總結(jié)、評(píng)述了國(guó)內(nèi)外VOCs廢氣治理工藝的發(fā)展現(xiàn)狀及 國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)VOCs廢氣治理的工藝選擇提出建設(shè)性童見(jiàn).關(guān)鍵詞VOCs廢氣治理工藝選擇1前言揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Compounds,即VOCs）是指沸點(diǎn)在50260C、 常溫下飽和蒸汽壓超過(guò)70Pa （室溫下）的有機(jī)化合物，通常包括坯類(lèi)、BTX （苯、甲苯、 二甲苯）、氯代甲烷、氯代乙烯，含雜原子衍生物（包括醉、酯、酸、硫醇、胺等），另外 還包括甲醸、氯代苯等。隨著國(guó)

2、內(nèi)工業(yè)的飛速發(fā)展，VOCs廢氣的排放帯與日俱增，從室 內(nèi)到室外都具有排放總量大、影響范圍廣的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外對(duì)VOCs廢氣的控制都極為垂視, 對(duì)VOCs廢氣的治理也成為當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題的熱點(diǎn)之一，1990年美國(guó)通過(guò)了 污染防治案” 提高了 VOCs等廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)，1991年通過(guò)的“有關(guān)大氣污染議定書(shū)”與近年出臺(tái)的 IS014000都對(duì)VOCs的排放作了嚴(yán)格的規(guī)定。我國(guó)右1996年新制定的大氣污染物綜合 排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 16297-1996）中，對(duì)包括VOCs在內(nèi)的各種廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)也較原先執(zhí)行的 地方標(biāo)準(zhǔn)有了顯著提高。本文主要關(guān)注VOCs廢氣的產(chǎn)生及對(duì)人體和環(huán)境的危害，璽點(diǎn)介紹與評(píng)述國(guó)內(nèi)對(duì)工業(yè) VOC

3、s廢氣（尤其是工業(yè)廢氣）治理的實(shí)用技術(shù)及其發(fā)展方向。2 VOCs廢氣的來(lái)源及危害2. 1 VOCs廢氣的來(lái)源VOCs廢氣主要來(lái)源是：首先由汽車(chē)尾氣排放，其次是由石油化工、制藥、制鞋、卬 刷、噴漆涂漆、輕化工錚各種【業(yè)生產(chǎn)車(chē)間排氣，再就是由垃圾、廢料、污水池等處產(chǎn)生。 2.2 VOCs廢氣對(duì)人體的危害總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOCs）的組成極其復(fù)雜，常見(jiàn)的有坯類(lèi)、醛類(lèi)、苯類(lèi)、氯代燒 類(lèi)、蔡、二異孰酸酯類(lèi)等。TVOC多有嗅味，表現(xiàn)出稈度不同的毒性、刺激性，而且有些化 合物有基因性毒性TVOC能引起機(jī)體免疫力水平失調(diào)，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，岀現(xiàn)頭暈、 頭痛、嗜睡、無(wú)力、胸悶等自覺(jué)癥狀，還可能影響消化系

4、統(tǒng)，出現(xiàn)食欲不振、惡心等.嚴(yán) 重時(shí)甚至可損傷肝臟和造血系統(tǒng)，出現(xiàn)變態(tài)反應(yīng)竽。其中苯類(lèi)與甲醛是VOCs廢氣中危害 較大并要求嚴(yán)格控制的右岀氣體。苯是一種無(wú)色、貝有芳香氣味的液體，經(jīng)常接觸苯，皮膚可因脫脂而變干燥、脫屑， 有的岀現(xiàn)過(guò)敏性濕疹。2期吸入苯能導(dǎo)致再生性障礙性貧血，甲苯進(jìn)入體內(nèi)以厲約有48% 在體內(nèi)被代謝，經(jīng)肝臟、腦、肺和腎最后排岀體外，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生危害, 白愿者實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)血液中甲苯濃度達(dá)到1250mg/mJ時(shí)，接觸者的短期記憶能力、注意力持 久性以及感覺(jué)運(yùn)動(dòng)速度均顯著降低。甲醛是原漿性毎物，能與蛋白質(zhì)結(jié)合，吸入高濃度甲髒后，會(huì)出現(xiàn)呼吸道嚴(yán)重刺激和 水腫、眼刺痛，頭痛，

5、也可發(fā)生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲廉，可引起皮炎、色斑、壞 死。經(jīng)常吸入少粗甲醛，能引起枚性中奮，出現(xiàn)枯膜允血、皮膚刺激癥、過(guò)敏性皮炎、指 甲角花和脆弱、甲床指端氏眉等；全身癥狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體巫減 輕以及植物神經(jīng)紊亂等。甲廉對(duì)人體健康的彫響主要表現(xiàn)在嗅覺(jué)異常、刺激、過(guò)敏、肺功 能異常、免疫功能異?；I方面。長(zhǎng)期接觸低濃度甲醛氣體，可岀現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力、兩 側(cè)不對(duì)稱(chēng)感覺(jué)障礙和排汗過(guò)剩以及視力障礙，且能抑制汗腺分泌，導(dǎo)致皮膚干燥皴裂；濃 度較高時(shí)，對(duì)粘膜、上呼吸道、眼睛和皮膚具有強(qiáng)烈刺激性，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝 臟等產(chǎn)生毒害。2.3 VOCs廢氣對(duì)環(huán)境的危害VOCs廢氣是

6、空氣污染的主要來(lái)源Z，不僅是一次污染源，而且還能夠造成光化學(xué)煙 霧錚二次污染。環(huán)境中的VOCs是光化學(xué)反應(yīng)的前體，在有太陽(yáng)光（主要是紫外光部分）照 射時(shí),VOCs與空氣中氮氧化物及其它懸浮化學(xué)物質(zhì)發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，主要生成臭氧, 形成光化學(xué)煙霧，從而在更大范圍內(nèi)發(fā)生光化學(xué)污染和危害。光化學(xué)煙霧也會(huì)進(jìn)一步危 害人的健康和植物生長(zhǎng)。3工業(yè)環(huán)境的VOCs控制及廢氣治理對(duì)環(huán)境中的VOCs廢氣治理，首先是對(duì)由汽車(chē)尾氣產(chǎn)生的廢氣治理，其次是工業(yè)廢氣 的治理（即本文討論的重點(diǎn)）。工業(yè)VOCs廢氣治理可采用的技術(shù)工藝有多種，現(xiàn)按照原 理和特點(diǎn)分類(lèi)為：吸收法、純化法、吸附法、生物法、低溫等離子法等。最常用的

7、工藝方 法為燃燒氧化法和吸附法,吸收法現(xiàn)在應(yīng)用較少，光催化法、生物法和等離子法是當(dāng)前VOCs 廢氣治理的前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù)。3.1吸收法吸收法是傳統(tǒng)的工藝方法，該方法是利用VOCs與大部分油類(lèi)物質(zhì)互溶的特點(diǎn)，用髙 沸點(diǎn)、低蒸氣壓的油類(lèi)作為吸收劑來(lái)吸收VOCs廢氣。常見(jiàn)的吸收器是填料洗滌吸收塔, 吸收劑為柴油、燈油、碳酸丙烯酯及水溶液等，還可添加表面活性劑或水組成的乳液來(lái)提 離吸收劑對(duì)VOCs的溶解度。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單，一次性投資費(fèi)用低。主要缺點(diǎn)繪凈化效率較低，一般在80%以下， 還需對(duì)吸收后的液體進(jìn)行處理，而且設(shè)備易腐蝕。雖然該方法至今仍有使用，但在執(zhí)行新 的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)情況下，用于VOCs廢氣

8、治理難以大面積推廣。3. 2氣化治理法氧化治理法是利用熱能、催化劑、特定光源等條件，將VOCs廢氣氧化分解，最終產(chǎn) 物是CO?和HQ,以婭類(lèi)VOCs為例,反應(yīng)通式為:VVCxHy+ （x+- ） 07 xC O.+ -H2O4 2在:藝上分為：燃燒氧化、催化燃燒氧化、光催化氧化。3. 2.1燃燒氧化法燃燒氧化法分為直接燃燒和熱力燃燒。直接燃燒是利用可燃的有機(jī)物作燃料，在有火焰的高溫下氧化消除，一般在可燃污染 物濃度足夠高時(shí)才能適用。熱力燃燒氧化法是利用輔助燃料（如煤油、柴油、液化石油氣或天然氣等）燃燒放出 的熱重，將含自VOCs的混合氣體加熱到要求的氧化浄化溫度，使廢氣及其它可燃組分在 高溫下

9、氧化成為無(wú)害的C02和H,0.使排氣得到凈化。該工藝是將待處理的廢氣預(yù)熱到 600800匸，此時(shí)還可燒掉廢氣中可燃的超細(xì)微粒與氣溶膠顆粒，適用于對(duì)成分復(fù)雜的 VOCs廢氣的凈化治理。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間和面積較小，設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)用低。熱力燃燒氧化法的主要缺點(diǎn)是運(yùn)行過(guò)程持續(xù)耗能，從而使運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高，對(duì)較低濃度 的VOCs廢氣，靠燃料助燃則耍消耗大童燃料，尤其在大氣體流量時(shí)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)能耗及費(fèi) 用太高。盡管如此，因該工藝可以處理成分復(fù)雜、雜質(zhì)含量大并且不宜采用其它工藝處理 的VOCs廢氣，因此國(guó)內(nèi)外至今仍有一定的市場(chǎng)。近年來(lái)由冶金行業(yè)采用并引伸來(lái)的蓄熱式燃燒技術(shù)已用在了 VOCs廢氣治理中應(yīng) 用

10、該技術(shù)可較好地解決運(yùn)轉(zhuǎn)耗能問(wèn)題。該技術(shù)所用的番熱式熱氧化系統(tǒng)是由陶瓷蓄熱床、 自動(dòng)控制閥、燃燒室等部分組成，其工藝系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。圖1溝熱燃燒技術(shù)工藝流程蓄熱的耐離溫陶瓷可通過(guò)周期性改變氣流方向?qū)⒏邷貧怏w的熱量蓄留，再由燃燒器補(bǔ) 燃以保持燃燒室對(duì)VOCs廢氣的燃燒溫度，還可通過(guò)熱交換器冋收尾氣余熱，因而降低了 助燃燃料的消耗，使該丁藝系統(tǒng)比原熱力燃燒凈化法治理VOCs廢氣的運(yùn)行能耗及費(fèi)用明 顯降低。目前國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的蓄熱式燃燒系統(tǒng)（RTO）在線(xiàn)路印刷、涂裝、制藥等行業(yè)己有規(guī) 模性工稈應(yīng)用，這種技術(shù)在今后的國(guó)內(nèi)大氣污染控制治理中將起到巫要作用。3. 2. 2催化燃燒氧化法在催化劑的作用下，廢氣中的可

11、燃組分（VOCs籌）在較低的溫度（250400-C ） F 進(jìn)行燃燒氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)镃O?和HQ。催化燃燒氧化法的主要特點(diǎn)是：預(yù)熱溫度低，VOCs 廢氣的凈化過(guò)程為無(wú)焰燃燒，安全性好，也可冋收熱能，劉VOCs廢氣的濃度和熱值限制 小,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用相對(duì)較低.其典型的工藝流程見(jiàn)圖2。-460補(bǔ)盜氣SAW9.X圖3漩向變換催化燃燒工藝流程傳統(tǒng)的催化燃燒法的主耍缺點(diǎn)是：在排氣中含垂金屬、鹵索、硫化物時(shí)催化劑易中毒、 欠效；另外在氣流流量大、VOCs廢氣的濃度太低時(shí)，僅靠可燃物燃燒放熱難以維持催化 劑床層必需的凈化反應(yīng)溫度，因此在設(shè)備啟動(dòng)、運(yùn)行中仍需耗費(fèi)較多的能疑或燃料。為了提高催化燃燒處理工藝的經(jīng)濟(jì)性，人們除

12、了繼續(xù)進(jìn)行催化劑性能的改進(jìn)研究外， 還進(jìn)行了新工藝的研究與探索。近年來(lái)研究較多的是利用蓄熱技術(shù)的流向變換催化燃燒技 術(shù)卩，流向變換催化燃燒技術(shù)在工藝上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在環(huán)境工程、低品位能源利用方 面有了大量的應(yīng)用，國(guó)外已將該技術(shù)工業(yè)化，目前已有上百套裝置在運(yùn)行（刃。我國(guó)近年來(lái) 也注意到該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)與實(shí)用價(jià)值，進(jìn)行了應(yīng)用基礎(chǔ)研究與工程實(shí)踐。該技術(shù)的系 統(tǒng)主要包括催化床、高熱容惰性填料（蜂窩陶瓷）層及實(shí)現(xiàn)周期性流向變換的的閥門(mén)等組成, 工藝流程見(jiàn)圖3。目前國(guó)內(nèi)亟待研發(fā)出一種低能耗，適用于低溫、低濃度的VOCs廢氣處理工藝與設(shè)備 進(jìn)行大而積椎廣，將流向變換傑化燃燒技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保廢氣治理領(lǐng)域很有

13、實(shí)用價(jià)值。3.2.3光催化氧化法光催化氧化法杲利用某些催化劑的光催化特性，在特定的光源照射下，使吸附在催化 劑表面的VOCs廢氣氧化，生成CO?和出0。常見(jiàn)的催化劑是金屬氧化物和金屈硫化物， 如TiO2. ZnO、Fe2O3x WO3、ZnS、CdS、PbS等，其中由于TiO?具有較高的催化活性和 化學(xué)穩(wěn)定性，因此是目前最常用的光催化劑材料（。光催化氧化法可將大部分的VOCs廢 氣徹底轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害和低害的無(wú)機(jī)分子，副產(chǎn)物少。但是該方法存在催化劑失活和催化劑難 以固定的問(wèn)題，目前還不適合處理大流量的廢氣，因此用于工業(yè)VOCs廢氣治理還必須 在工程應(yīng)用方面做大量工作。3. 3吸附法吸附法是通過(guò)吸附劑

14、對(duì)有機(jī)物分子的吸附作用達(dá)到廢氣的凈化，常用的吸附劑是活性 炭、分子篩、沸石、活性氧化鋁、硅膠等，因活性炭有對(duì)VOCs廢氣的固有親和作用與疏 水性質(zhì)，多年來(lái)在對(duì)VOCs廢氣的吸附凈化中一直廣泛應(yīng)用：利用吸附法治理VOCs廢氣 污染工藝成熟，能耗低，凈化率高，操作簡(jiǎn)單。為節(jié)省材料消耗，吸附劑吸附了有機(jī)物后需進(jìn)行脫附再生，采用活性炭作吸附劑其再 生脫附溫度一股都控制在140C以下，這樣的溫度對(duì)丁沸點(diǎn)在140C以上的VOCs （如苯乙 烯、二甲苯、二噁英等）則難以脫附。而當(dāng)活性炭吸附了這類(lèi)氣體后，& 140-C以上進(jìn)行 脫附時(shí)炭層很容易發(fā)生陰燃。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都注意到耐溫非炭吸附劑的研究，Yun辱人 対

15、親水的沸石進(jìn)行改性，可使改性后的沸右在濕度90%的壞境中仍能有效地吸附除去VOCs廢氣。研發(fā)抗高溫的新型吸附材料仍是吸附法發(fā)展所面臨的課題。吸附法的主耍缺點(diǎn)是設(shè)備龐犬，氣流中的雜質(zhì)對(duì)吸附劑的性能彫響很大，各種吸附劑 對(duì)VOCs廢氣旳吸附容量都有限，若不進(jìn)行再生璽復(fù)使用，則廢氣治理運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)會(huì)很高。將 吸附法與其它工藝組合使用將會(huì)避免諸多缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，一股將吸附法與蒸汽脫附 工藝或者催化燃燒工藝組合使用。3. 3. 1吸附一蒸汽脫附一冷凝回收法吸附一蒸汽脫附一冷凝回收法是一項(xiàng)傳統(tǒng)的成熟工藝卩），該工藝將吸附、蒸汽脫附及 溶劑冷凝回收的過(guò)程結(jié)合在系統(tǒng)中，在活性炭吸附了有機(jī)廢氣后，再用過(guò)熱水蒸汽（

16、120 C）加熱炭層，將吸附的有機(jī)物解吸出來(lái)，再利用氣態(tài)物質(zhì)在不同溫度、壓力下蒸氣壓的 差別，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度和壓力，使某些過(guò)飽和的有機(jī)物發(fā)生凝結(jié)作用，然后進(jìn)行溶劑回收。 通常的工藝流程見(jiàn)圖4。圖4吸附一蒸汽脫附一冷凝回收法工藝流程圖該方法的治理系統(tǒng)常用活性炭作吸附材料，一般是顆?；钚蕴颗c纖維狀活性炭。使用 這兩種活性炭作吸附劑，工藝系統(tǒng)的原理基本相同，但在設(shè)備的外形結(jié)構(gòu)和操作控制方面 有很大不同。用顆?；钚蕴孔魑絼r(shí)，多采用層狀式結(jié)構(gòu)裝填，吸附與脫附的周期較長(zhǎng), 吸附周期可以從兒個(gè)小時(shí)到兒天，脫附一般都要4小時(shí)以上，國(guó)內(nèi)手動(dòng)和自動(dòng)控制都在釆 用：使用活性炭纖維作吸附劑時(shí)，因其炭層阻力相對(duì)較大，

17、吸附層多采用套裝環(huán)形的裝填 型式，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)吸附、脫附的周期都很短（1530min）, 一般采用自動(dòng)控制。另外，用 活性炭纖維作吸附劑回收的溶劑產(chǎn)物雜質(zhì)較少山】，易于提純，溶劑宜回用。吸附一蒸汽脫附一冷凝冋收法治理VOCs廢氣，可冋收有再利用價(jià)值的溶劑，近年來(lái) 在技術(shù)工藝上雖未有明顯的發(fā)展，但在國(guó)內(nèi)韋抿與應(yīng)用該技術(shù)的環(huán)保企業(yè)多達(dá)數(shù)十家】， 今后數(shù)年仍將是國(guó)內(nèi)VOCs廢氣治理不可或缺的巫要技術(shù)。3.3.2吸附一催化燃燒法吸附一催化燃燒法是將吸附與催化燃燒兩種工藝進(jìn)行組合，把兩沖不同丁藝設(shè)備合理 地的組裝在一個(gè)系統(tǒng)中，通過(guò)吸附過(guò)程來(lái)對(duì)污染的排氣進(jìn)行凈化，為了減少排氣阻力，該 系統(tǒng)吸附裝置的吸附劑多

18、采用蜂禹狀活性炭材料，系統(tǒng)中催化燃燒裝置的作用是：首先利 用尾氣的熱氣流對(duì)吸附達(dá)到飽和的吸附床進(jìn)行脫附再生，同時(shí)將脫附出的VOCs廢代跡行催化氧化凈化處理并回收熱詭。該方法室和斥力無(wú)回收利用價(jià)值的VOCs廢氣，有兩種不 同的工藝系統(tǒng)。（1）蜂輪吸附一催化燃燒處理系統(tǒng)說(shuō)）：該凈化系統(tǒng)是在20世紀(jì)70年代宙日本發(fā)明的一 種有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，現(xiàn)在國(guó)外仍在應(yīng)用此系統(tǒng)與設(shè)備.凈化系統(tǒng)的丁藝流稈見(jiàn)圖5。圖5蜂分輪回轉(zhuǎn)吸附一催化燃燒再生凈化系統(tǒng)吸附用裝置雄用活性炭纖維或含炭材料抄制的瓦楞型紙板組裝起來(lái)的蜂窩轉(zhuǎn)輪，吸附 與脫附氣流的流向相反，兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。這種系統(tǒng)在20世紀(jì)80年初也在我國(guó)進(jìn)行引 進(jìn)和仿制

19、，但曰于吸附元件（蜂輪）以及系統(tǒng)關(guān)鍵部位連接技術(shù)都不過(guò)關(guān)，吸附與脫附的 串風(fēng)問(wèn)題未得到根本解決，設(shè)備性能不穩(wěn)定，因此國(guó)內(nèi)用較少，一曲耒得到推廣。（2）固定床吸附一催化燃燒處理系統(tǒng)“】：中國(guó)人民解放軍防化研究院在20世紀(jì)80年代 末研制設(shè)計(jì)了同定床吸附一催化燃燒處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將吸附材料（5OX5OX 100mm蜂 窩狀活性炭）裝填在固定床中，再將吸附床與催化燃燒裝置組合成凈化處理系統(tǒng)，其工藝 流程見(jiàn)圖6o該工藝系統(tǒng)的原理與上述蜂輪吸附一催化燃燒法星本相同，但由單件吸附床的吸附 與脫附再生過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行，在操作上克服（避免）了蜂輪凈化系統(tǒng)吸、脫附易串氣的缺點(diǎn)。 經(jīng)不斷改進(jìn)，使系統(tǒng)配置合理，凈化效

20、率高，運(yùn)行節(jié)能效果顯著，在技術(shù)上達(dá)到國(guó)際先進(jìn) 水平。該丁藝系統(tǒng)非常適合處理大氣體流量、低濃度的VOCs廢氣，其單套系統(tǒng)的廢氣處 理童可以從兒千到十兒萬(wàn)（n?/h）該技術(shù)是我國(guó)真止白主創(chuàng)新的VOCs廢氣治理工藝，自1989年首次應(yīng)用不久，就在國(guó) 內(nèi)得到大面積椎廣，到目前己有數(shù)百套該類(lèi)系統(tǒng)與裝置在使用，在對(duì)輕化工、制鞋、家電、 卬刷等行業(yè)以及造船和集裝箱行業(yè)產(chǎn)生的VOCs廢氣治理應(yīng)用中獲得良好效果，目前成為 國(guó)內(nèi)工業(yè)VOCs廢氣治理的主流產(chǎn)品之一，并預(yù)計(jì)在“十一五”期間仍有很大的產(chǎn)品應(yīng)用 市場(chǎng)。3.4生物法生物法凈牝VOCs污染物的過(guò)程，是通過(guò)污染物由氣態(tài)轉(zhuǎn)移到液相或固相表面的液膜 中的傳質(zhì)過(guò)程，

21、將污染物在液相或固相的表面吸附，然后被微生物降解凈化。該技術(shù)適合 處理無(wú)回收利用價(jià)值又污染環(huán)境的低濃度VOCs廢氣，屬于目前世界上工業(yè)VOCs廢氣凈 化領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù)I，5H，6L國(guó)外在20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)研究，90年代 初進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用研究，90年代末則進(jìn)入到匸業(yè)實(shí)用技術(shù)及凈化裝置的推廣應(yīng)用階段。目前 在徳國(guó)與荷蘭就己有500多套生物處理廢氣裝置，日本與北美也已經(jīng)有了實(shí)際工程應(yīng)用， 廢氣處理風(fēng)量也可以從幾千到十兒萬(wàn)m3/ho我國(guó)在90年代開(kāi)始進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)的研究，現(xiàn) 在己有中試規(guī)模的生物法治理工業(yè)有機(jī)廢氣的應(yīng)用實(shí)例。生物法治理VOCs廢氣運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，據(jù)稱(chēng)在各種治理I：藝方

22、法中其運(yùn)行費(fèi)用是最 低的卩乃，過(guò)程無(wú)二次污染，對(duì)治理低濃度、犬部分易降解的VOCs具有很好的應(yīng)用前景， 但此法對(duì)有些難以降解的VOCs （如多氯代烷）存在去除效果較差和占地面積大的問(wèn)題， 以致影響到該方法的應(yīng)用普遍性。該方法今后須在微生物菌種、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物以及VOCs降 解過(guò)程控制方面進(jìn)一步開(kāi)展工作。我國(guó)在生物法治理VOCs廢氣方面近年來(lái)已進(jìn)行了大粗的研究工作，但在工程應(yīng)用方 面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后亍發(fā)達(dá)國(guó)家，亟待加快基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，使該工藝方法盡快推廣，形成規(guī)模 化工程應(yīng)用，以期在工業(yè)VOCs廢氣治理中發(fā)揮更大作用。3. 5低溫等離子法等離子體即處于電離狀態(tài)的氣體，由犬址的離子、中子、中性原子、激發(fā)態(tài)原

23、子和自 由基組成，體系中電子和正離子的電荷數(shù)相等，整體表現(xiàn)為中性。一般氣體放電產(chǎn)生的離 子，因體系中粒子的非平衡碰撞，使等離子體內(nèi)部產(chǎn)生電子、離子自由基和激發(fā)態(tài)，從而 使等離子體系中可能發(fā)生各類(lèi)化學(xué)反應(yīng)，為那些需要很大活化能的分解反應(yīng)及犬氣中的污 染物的降解消除提供了有效的途徑，因此也完全適用丁對(duì)工業(yè)排氣中VOCs廢氣等污染物 進(jìn)行凈化處理。常見(jiàn)的產(chǎn)生鏗離子體的方法是氣體放電。根據(jù)放電原理，能產(chǎn)生等離子體的放電主耍 有輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻描放電、射頻放電、微波放電，其中電暈放電和介質(zhì)阻擋 放屯能在常樂(lè)（105Pa） F產(chǎn)生低溫等離子。1988年以來(lái)美國(guó)國(guó)家環(huán)保局進(jìn)行了 VOCs和 有誰(shuí)氣

24、體的電栄破壞研究卩叫結(jié)果表明電暈法可以?xún)有コ齎OCs和其它有毒代體。近年 來(lái)己經(jīng)研發(fā)并用丁丁.業(yè)廢氣治理的技術(shù)有電子束（EBA）法、脈沖電暈法、介質(zhì)阻擋放電 和竽離子法及其裝置。最近兒年國(guó)外還進(jìn)行了將等離子體技術(shù)丄j催化劑技術(shù)細(xì)合的硏究，催化劑在等離子體 465反應(yīng)器中對(duì)去除包插VOCs的多種有害氣體的作用很犬，等離子體與催化劑相結(jié)合可以克 服各白的缺點(diǎn)，降低催化反應(yīng)所需的濕度和運(yùn)行能耗，提高對(duì)VOCs廢氣的降解率，還可 用丁對(duì)含鹵素VOCs廢氣的降解。多種原理與工藝的結(jié)合可使錄離子體的應(yīng)用范用進(jìn)一步 擴(kuò)大，目前用低溫等離子治理VOCs廢氣的技術(shù)與各類(lèi)裝置已經(jīng)發(fā)展到實(shí)用階段4對(duì)VOCs廢氣治

25、理的工藝選擇對(duì)I業(yè)VOCs廢氣的治理，從原理上看可供選擇的工藝與方法很多.在本文提到的各 種工藝方法中，每種技術(shù)與工藝都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，顯然也都存在各自的缺點(diǎn)與局限性。 由丁要治理的污染源、污染物情況的千差萬(wàn)別，因此在選用工藝設(shè)備對(duì)需要視貝體情況來(lái) 決定。對(duì)有些治理場(chǎng)所，有些工藝就不適用，在能適用的方法中，也存在優(yōu)化選型問(wèn)題， 因此選擇治理YOCs廢氣的技術(shù)與工藝應(yīng)從多反面綜合考慮呵。4.1弄清標(biāo)的場(chǎng)所的污染情況與治理目標(biāo)首先要對(duì)治理的具體場(chǎng)合，包括場(chǎng)地、空間和環(huán)境作全面了解，其次對(duì)污染物的排放 情況了解清楚，包括廢氣的組成、濃度及排放疑、排放條件（溫度、壓力等）要盡鍛詳細(xì) 掌握，對(duì)其它情況（

26、排氣中是否有灰塵、煙霧、氣溶膠及其含量）也必須弄清楚，再就是 要切實(shí)弄清治理的目的和目標(biāo)，特別要注意在執(zhí)行現(xiàn)有國(guó)家及地方新環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)情況下，怎 樣做才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。4. 2合理選擇治理技術(shù)與工藝設(shè)備對(duì)VOCs廢氣的治理，一種場(chǎng)合可以有多種技術(shù)與工藝設(shè)備能夠適用，因而必須進(jìn)行 優(yōu)化選型，如果選擇不當(dāng)，不但達(dá)不到治理的目的和效果，還會(huì)為以后的使用帶來(lái)經(jīng)濟(jì)的 負(fù)擔(dān)與損失。所以在選擇治理技術(shù)與工藝設(shè)備時(shí)，必須進(jìn)行充分調(diào)研和論證，在確定一種 工藝與設(shè)備之前，確實(shí)了解該設(shè)備的特點(diǎn)，首先要考邊治理效果，同時(shí)也要從經(jīng)濟(jì)方面進(jìn) 行比較，既要注意工程設(shè)備方面的投資費(fèi)用，又要注意到使用后的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用和穩(wěn)定治 理效

27、果，還應(yīng)在設(shè)備使用空間及對(duì)周邊環(huán)境的彩響等多方面進(jìn)行綜合對(duì)比，優(yōu)化選型，必 耍時(shí)多咨詢(xún)有實(shí)際工程治理經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家。4.3關(guān)注廢氣治理的善后事宜不管采用哪種工藝進(jìn)行廢氣治理都會(huì)伴隨副產(chǎn)品（廢渣、廢水、廢液）的產(chǎn)生，比如 采用吸收法有廢液，釆用生物法有廢渣與廢水，采用溶劑回收法則有廢水與冋收液，采用 氧化法有時(shí)有酸性氣體（HC1、S02）產(chǎn)生，等等，因此在設(shè)計(jì)治理匸程、選擇治理廢氣的 工藝設(shè)備時(shí)必須盡可能周到細(xì)致，切實(shí)采取有力措施，做好善后處理，避免造成二次污染。5結(jié)語(yǔ)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)VOCs廢氣的治理經(jīng)歷了近30多年的消化吸收和自主創(chuàng) 新的過(guò)程。近年來(lái)在基礎(chǔ)研究、工藝設(shè)計(jì)和工程治理方面都

28、有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。工業(yè)VOCs 廢氣治理是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，治理工程的實(shí)施涉及到多門(mén)學(xué)科，每一項(xiàng)工稈都帶有一 定的特殊性，要真正做到每項(xiàng)治理都達(dá)到理想的效果并非輕而易舉，因此在匸程役計(jì)與 藝選型方面必須憤重.今后的發(fā)展方向可簡(jiǎn)單歸結(jié)為：新T藝的研制設(shè)計(jì)和治理過(guò)程的 優(yōu)化設(shè)計(jì)：針對(duì)各種治理工藝和技術(shù)的新材料研究：各種工藝和技術(shù)的合理紐合。預(yù)計(jì)在“十五”期間，我國(guó)的I業(yè)VOCs廢氣治理的市場(chǎng)將有30%的遞增.年產(chǎn)值 有可能達(dá)劍10億元，市場(chǎng)形勢(shì)可觀(guān)，前景看好，同時(shí)任務(wù)繁重。今后應(yīng)當(dāng)在繼續(xù)提高、推 廣主流產(chǎn)品的前提下.不斷加快研發(fā)先進(jìn)實(shí)用技術(shù)，盡快推廣生物技術(shù).當(dāng)熱燃燒與流向 變換技術(shù).低溫等離子技

29、術(shù)籌，使該領(lǐng)域的發(fā)展能夠趕上國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。參考文獻(xiàn)1 Min Shao, Meiping Zhao,Yuanhang Zhang ct. al., Biogenic VOCs Emissions and Its Impact 011 Ozvnc Formation in Major Cities of china J. Environ. Sei. Healths 2OOO,A35 (10)： 1941 19502 張宇峰邵春燕張雪英等，揮發(fā)性有機(jī)化合物的污染控制技術(shù).南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(白然科學(xué)版). 2003, 25 (3 )： 89-923 周興求主編.環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)北京：化學(xué)工業(yè)出

30、版社，2004, P30!4674 蒂熱式熱氧化器(RTO) E.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)CEPI, 2003 (3) ： 44.4張潔敏.番熱式熱氧化系統(tǒng)處理島濃度有機(jī)廢氣的實(shí)例.廣東化工，2006, 33 (6) : 90916 盧軍.揮發(fā)性有機(jī)廢氣的催化治理.貴金屈，2002, 23 (2)： 53557 Yurii Sh. Mat ros , Aleksandr S. Noskov , Viktor A. Chumachcnko ct al Theory and 叩plication of unsteady catalytic detoxication of effluent gases f ro

31、m sulfur dioxide ,nitrogen oxides, and organic compounds, Chem. Eng. Sei.,1988,43:20618 Cumll, E., Van de Beld , L. Westerterp , K. R,Catalytic combustion of very lean mixtures in a reverse flow reactor using an internal electrical heater, Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36:41989 牛學(xué)坤.陳標(biāo)華周集義，李成岳.清除廢氣中VOC

32、s的流向變換催化燃燒技術(shù)進(jìn)展環(huán)境污染治理 技術(shù)與設(shè)備，2000. I (4) :879510 Albericial R M, Jardim WE. Photocatalytic destruction of Jaeger VOC in the gas phase sing titanium dioxideJ. Applied Catalyst B: Environment, 1997 ,14 (1) :5568.11 Yun J t Chiang Pen Chi, Huang Chin Pao , et a I Adsorption of organic solvent vapors on h

33、ydrophobic Y-type Zeo.ite (J) AIChE Journal ,1998,44 ：1344 1352.12 立本英機(jī).女部郁夫主編，高尚愚譯編.活性炭的應(yīng)用技術(shù).南京：東南大學(xué)岀版社.2002, 18725313 鹿政理主編.環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè)一大氣污染控制設(shè)備.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002】8814 喬惠賢，尹維東笹.大風(fēng)值VOCs廢氣治埋技木.壞境工桂.2004 (I)： 3638.15 Kiared K. Bicau L , Briezinski R t et al Biological elimination of VOC in bio filtcrJ E

34、nvironmental Progress, 1996,15 (3) :I48152.16 李琳,劉俊新?lián)]發(fā)性有機(jī)物與惡臭的生物處理技術(shù)及其工業(yè)選擇卩環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè) 備,2001,2(5)： 41 4717 苑宏英.郭靜.VOCs惡臭污染物質(zhì)的污染狀況和一般處理方法.四川環(huán)境，2004,23 (6) :454918 許業(yè)偉.袁文輝可揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣治理新進(jìn)展.廣東化工，2001 (3)： 121319 Hisato Yano. Makoto Shoda. Selection and Substantiation of an Organic Solvent Removal Apparatus at a Print Shop by Comparative Experiments Using the Activated Carbon Adsorption and Catalytic Oxidation Methods. J. Air & Waste Manage. Assoc. 1999. 49:324331Internal Situation and Development o