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VOCs治理工藝有哪些?

VOCs的治理，首先需要透徹分析VOCs產(chǎn)生原因，找到其排放源頭，分析其主要成分。其次就生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測和分析，尋找治理切入點(diǎn)，針對VOCs易揮發(fā)的特性做好密封治理和源頭治理的工作。然后深入每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，針對污染源進(jìn)行專門處理。最后就治理的每個環(huán)做好實(shí)時監(jiān)控和總結(jié)，不斷改進(jìn)治理方案。VOCs排放涉及面廣，包括化工、醫(yī)藥、餐飲、干洗等多個行業(yè)，治理工作需多部門協(xié)調(diào)合作，VOCs防治也是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。由于來自不同行業(yè)的VOCs種類不同，成分各異，采用的監(jiān)測方法、監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)和治理技術(shù)也各不相同。目前，未被納入環(huán)保視野的VOCs物質(zhì)還有很多，并且在這一問題上缺少成熟的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定和辦法。
一、VOCs的來源
VOCs治理是國內(nèi)環(huán)保治理的大難題，治理vocs首先要了解vocs的產(chǎn)生原因。那么VOCs的來源是什么?對大氣污染的貢獻(xiàn)究竟有多大?VOCs的來源一部分是自然排放，比如植物排放。美國有一個地方叫Smoky mountain，那里沒有任何的工業(yè)，但是森林排放了很多VOC導(dǎo)致了藍(lán)霾(Blue Haze)的形成。另一部分是人為排放，包括機(jī)動車、工業(yè)等。
VOCs導(dǎo)致PM2.5和臭氧的形成過程是完全不一樣的。臭氧的形成簡單一點(diǎn)，主要是VOCs和氮氧化物(NOx)在太陽光下發(fā)生的氧化反應(yīng)。城市中VOCs的排放主要來源于機(jī)動車，其次還有煉油與化工廠等工業(yè)源，植物排放對VOC的貢獻(xiàn)也不能忽視 。VOCs對PM2.5的貢獻(xiàn)主要涉及二次有機(jī)氣溶膠的形成，這是一個非常復(fù)雜的大氣化學(xué)過程。VOC可能成千上萬種，其形成二次有機(jī)氣溶膠的機(jī)理，包括物理與化學(xué)過程，學(xué)術(shù)界還不是完全清楚。不僅是在中國，在世界范圍內(nèi)都是如此。有的城市主要污染物是PM2.5，有的城市是臭氧，這與大氣化學(xué)過程有關(guān)，不同種類的VOCs會導(dǎo)致不同類型的污染。

二、常見工業(yè)vocs廢氣的分類
VOCs(Volatile organic compounds)即揮發(fā)性有機(jī)化合物，是一類常見的大氣污染物，產(chǎn)生于油漆生產(chǎn)、化纖行業(yè)、金屬涂裝、化學(xué)涂料、制鞋制革、膠合板制造、輪胎制造等行業(yè)。有害的揮發(fā)性有機(jī)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。
工業(yè)企業(yè)中揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)按產(chǎn)生來源劃分，主要有以下幾種：
1、噴漆廢氣：
主要成分為丙酮、丁醇、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等揮發(fā)性有機(jī)化合物，主要產(chǎn)生于油漆噴涂等表面處理企業(yè)，常見的處理方法有油簾吸收、水簾吸收，再配合二三級的活性炭吸附等。
2、塑料、塑膠廢氣：
主要成分為塑料、塑膠等粒子受熱加工過程中揮發(fā)出來的聚合物單體，因塑料、塑膠組成成分較為復(fù)雜，廢氣中主要含乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯晴和丁二烯等烯烴類塑料聚合物單體，但濃度普遍較低、風(fēng)量大。涉及企業(yè)主要有塑料造粒企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)、注塑企業(yè)、橡膠生產(chǎn)企業(yè)等，處理方法主要有活性炭吸收、等離子凈化等。
3、定型廢氣：
主要成分為其主要成分為醛、酮、烴、脂肪酸、醇、酯、內(nèi)酯、雜環(huán)化合物、芳香族化合物。涉及的企業(yè)主要為染整企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)，通常采用水噴淋處理工藝和靜電吸附式處理工藝。
4、化工有機(jī)廢氣：
主要由化工企業(yè)排放產(chǎn)生，廢氣成分同化工企業(yè)設(shè)計生產(chǎn)的化工產(chǎn)品種類有較大關(guān)系，普遍會采用冷凝回收及催化燃燒技術(shù)等凈化收集處理方法。
5、印刷廢氣：
主要成分為油墨中揮發(fā)出來的甲苯、非甲烷類總烴、乙酸乙酯、乙醇等。涉及的企業(yè)主要為含有油墨印刷工序的企業(yè)，主要如包裝品、印花等公司，一般采用活性炭吸附。
三、常用vocs治理工藝介紹
常用的 VOCs治理工藝主要包括如下：
1、 吸附技術(shù)：
利用吸附劑與污染物質(zhì)(VOCs)進(jìn)行物理結(jié)合或化學(xué)反應(yīng)并將污染成份去除技術(shù)。
2、 吸收技術(shù)：
由廢氣和洗滌液接觸將VOCs從廢氣中移走，之后再用化學(xué)藥劑將VOCs中和、氧化或其它化學(xué)反應(yīng)破壞。
3、 冷凝技術(shù)：
冷凝將廢氣降溫至VOCs成份之露點(diǎn)以下，使之凝結(jié)為液態(tài)后加以回收之方法。
4、 膜分離技術(shù)：
用人工合成的膜分離VOCs物質(zhì)。
5、 生物降解技術(shù)：
利用微生物對廢氣中的污染物進(jìn)行消化代謝，將污染物轉(zhuǎn)化為無害的水、二氧化碳及其它無機(jī)鹽類。
6、 熱焚燒法：
基于廢氣中有機(jī)化合物可以燃燒氧化的特性，將其轉(zhuǎn)化無害物質(zhì)CO2和H2O?！岱贌ǖ臋C(jī)理是通過氧化、熱裂解和熱分解方法將VOCs中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O排放，主要包括直接燃燒法、蓄熱燃燒法(RTO/RCO)和催化燃燒法(RCO)等。其中，直接燃燒對有機(jī)廢氣的熱處理效率相對較高，一般可達(dá)到99%以上，催化燃燒是指在催化劑的作用下，在溫度不高的情況下加快有機(jī)廢氣的反應(yīng)速度，從而達(dá)到治理VOCs的目的。
7、 等離子體技術(shù)：
等離子體場富集大量活性物種，如離子、電子、激發(fā)態(tài)的原子、分子及自由基等；活性物種將污染物分子離解小分子物質(zhì)。這種處理方法主要適用于濃度高且溫度比較低的有機(jī)廢氣處理。通常適用于VOC含量高(百分之幾)，氣體量較小的有機(jī)廢氣的回收處理，由于大部分VOC是易燃易爆氣體，受到爆炸極限的限制，氣體中的VOC含量不會太高，所以要達(dá)到較高的回收率，需采用很低溫度的冷凝介質(zhì)或高壓措施，這勢必會增加設(shè)備投資和處理成本，因此，該技術(shù)一般是作為一級處理技術(shù)并與其它技術(shù)結(jié)合使用。
8、 光催化技術(shù)：
光催化劑納米粒子在一定波長光線照射下受激產(chǎn)生電子空穴對，空穴分解催化劑表面吸附的水產(chǎn)生氫氧自由基OH，電子使其周圍的氧還原成活性離子氧，從而具備極強(qiáng)的氧化還原能力，將光催化劑表面的各種污染物摧毀。
四、vocs治理工藝小結(jié)
焚燒法是目前較為普遍，也是較為有效和徹底的VOCs治理技術(shù)，如果不需要對廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行回收利用，通常采用焚燒法治理。但是無論是熱力焚燒還是催化燃燒法都需要將廢氣加熱到相應(yīng)的可燃溫度，當(dāng)廢氣中有機(jī)物濃度較低時，由于傳統(tǒng)催化燃燒技術(shù)和熱力焚燒技術(shù)換熱效率低，耗能大，治理設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用都較高。
近年來RTO和RCO由于換熱效率高，可以在VOCs較低濃度下使用，正在逐漸替代傳統(tǒng)熱力焚燒和催化燃燒法。但RTO仍存在投資成本高、占地面積大，有二次污染等問題；RCO存在整體式占地面積小但維修困難，只能處理較低濃度氣體，分體式占地面積大，不能處理復(fù)雜成分氣體等問題。
同時，由于我國RTO和RCO開發(fā)較晚，產(chǎn)品質(zhì)量與國外大型廠商還存在差距。因此在推動焚燒法的同時，積極推動我國RTO和RCO產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，突破發(fā)展瓶頸，將成為未來VOCs治理重點(diǎn)。
隨著環(huán)境執(zhí)法的日趨嚴(yán)格，對工業(yè)污染源不斷加強(qiáng)監(jiān)管，各地各行業(yè)的排污收費(fèi)政策紛紛落地，其中VOCs治理成為關(guān)鍵的一環(huán)。近年國家和多個地方政府相繼發(fā)布關(guān)于VOCs治理政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，環(huán)保部近期將出臺《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)污染物防治工作方案(征求意見稿)》，將提出“十三五”期間VOCs污染防治工作的總體要求、主要任務(wù)和保障措施，預(yù)計屆時VOCs治理市場將迎來爆發(fā)式增長。