挥发性有机物的新型组合治理技术

挥发性物(VolatileOrganicCompounds简称VOCs)是一类化合物总称，在   EPA优先控制187种污染物中有33种属于VOCs，在我国VOCs已作为污染物开始系统控制和防治。2015年6月18日我国财政部、我国发展改革委、环境保护部联合发布《挥发性物排污收费试点办法》，规定从2015年10月1日起，对石油化工和包装印刷两个行业开始征收VOCs排污费。
　　VOCs具多方面危害性，具体体现在：绝大部分VOCs具有刺激性气味，对人体有致癌、致畸、致突变作用，浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头晕、咳嗽、恶心，重者可能会出现昏迷甚至会有生命危险；部分易燃易爆VOCs还会引起火灾和爆炸。由此可见，VOCs对人体乃至整个生态系统危害巨大，VOCs监测分析与控制治理是现代环境保护工作之一。
　　VOCs成分   复杂，不同类型化合物性质各异，大多数行业VOCs又以混合物形式排放，因此采用单一治理技术往往难以达到治理效果，在经济上也不划算，通常情况下需采用组合技术才能实现达标排放，降低治理费用，并达到较好治理效果。
　　1、吸附浓缩-催化燃烧技术
　　吸附浓缩-催化燃烧技术是活性炭吸附塔采用蜂窝状活性炭为吸附剂，结合吸附净化、脱附   并浓缩VOCs和催化燃烧原理，即将大风量、低浓度废气通过蜂窝状活性炭吸附以达到净化空气目的，当活性炭吸附饱和后再用热空气脱附使活性炭   ，脱附出浓缩的物被送往催化燃烧床进行催化燃烧，物被氧化成的CO₂和H₂O，燃烧后热废气通过热交换器加热冷空气，热交换后降温气体部分排放，部分用于蜂窝状活性炭脱附   ，达到废热利用和节能目的。该技术优点是净化、运行成本低、无二次污染、处理风量范围大、活性炭净化装置小型化阻力低、一次启动后无需外加热、使用中低压风机降低了能耗和噪声、燃烧后热废气又用于对活性炭脱附   ，达到了废热利用和物处理目的。
　　2、吸附浓缩一蓄热燃烧技术
　　催化燃烧技术和高温焚烧技术是为普遍VOCs治理技术，也是目前VOCs治理为   的治理技术。无论是热力焚烧法还是催化燃烧法都需要将废气加热到相应燃烧温度。如果废气中物浓度较高，废气燃烧后所产生热量可以维持物分解所需要的反应温度，采用燃烧法是一种经济可行的方法。传统的催化燃烧技术和高温焚烧技术由于换热效率低，当废气中物浓度较低时，需要大量能耗，治理设备运行费用高。为了提高热利用效率，降低设备运行费用，近年来发展了蓄热式热力焚烧技术(RTO)和蓄热式催化燃烧技术(RCO)。蓄热系统是使用具有高热容量的陶瓷蓄热体，采用直接换热方法将燃烧尾气的热量蓄积在蓄热体中，高温蓄热体直接加热待处理废气，换热效率可达到90%以上，而传统的间接换热器的换热效率一般在50%~70%。蓄热式(催化)燃烧技术的发展拓宽了催化燃烧技术和高温焚烧技术的应用范围，可以在较低VOCs浓度下使用，近年来了广泛应用，并逐步替代了传统催化燃烧技术。
　　3、吸附浓缩一液体吸收技术
　　吸附浓缩一液体吸收技术是活性炭吸附设备采用活性炭为吸附剂，结合吸附净化、脱附   并浓缩VOCs和液体吸收原理，即将大风量、低浓度废气通过活性炭吸附以达到净化空气目的，当活性炭吸附饱和后再用热空气脱附使活性炭   ，脱附出浓缩的物采用沸点较高、蒸汽压较低溶剂作为吸收剂，利用VOCs在吸收剂中溶解度或化学反应特性差异，使VOCs从气相转移到液相，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中VOCs，同时使溶剂得以   。该技术优点是投资少、运行费用低、工艺流程简单、吸收剂价格便宜、适用于废气流量较大、浓度较高、温度较低和压力较高情况下VOCs处理；缺点是存在二次污染、对设备要求较高、需定期   换吸收剂。
　　4、低温等离子体一吸收技术
　　低温等离子体一吸收技术净化VOCs机理是在外加电场作用下，通过介质放电产生大量   粒子，当   粒子能量高于VOCs化学键能时，   粒子不断轰击可使VOCs化学键断裂、电离，从而破坏VOCs分子结构，生成小分子低毒   物，生成物再采用沸点较高、蒸汽压较低溶剂作为吸收剂，利用VOCs在吸收剂中溶解度或化学反应特性差异，使VOCs从气相转移到液相，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中VOCs，同时使溶剂得以   。该技术优点是操作简便、处理、吸收剂价格便宜、适用于低浓度大风量VOCs处理；缺点是存在二次污染、对设备要求较高、需定期   换吸收剂。
　　5、低温等离子体-催化技术
　　低温等离子体-催化技术净化VOCs机理是物分子在UV光催化氧化装置   电子作用下形成各种自由基、带电中间体、小分子烃等，在催化剂作用下使可燃组份   氧化分解，从而使气体净化处理的一种VOCs处理方法，由于催化作用有选择性，对相同反应物，选择不同催化剂可不同产物。光催化氧化设备优点是能耗低、   性高、无二次污染、工艺操作简单、不产生副产物、处理、尤其适用于低浓度大风量VOCs废气治理；缺点是工艺条件要求严格、不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴，不允许有使催化剂中毒的物质、处理前须对废气作前处理、不适于处理燃烧过程中产生大量硫氧化物和氮氧化物VOCs废气。
　　“十二五”我国大气污染防治规划将大气污染防治工作扩展至挥发性污染物，实行多污染联合控制，提出展开挥发性物污染防治工作，确定区域挥发性物污染防治目标。随着VOCs污染排放标准陆续颁布、管理制度体系逐步建立和排污收费制度深入推进，进行末端治理代价稳步提高，迫使污染源企业日益注重清洁生产工艺，从源头减少VOCs使用量和排放量。当前，VOCs治理难点在于其成分   复杂，不同类型化合物性质各异，大多数行业所产生的VOCs又是以混合物形式排放。因此采用单一治理技术往往难以达到治理效果，在经济上也不合理，通常情况下需要采用多种治理技术组合治理工艺。采用组合治理技术，从净化效果上考虑是为了实现污染物达标排放，从经济成本上考虑可以降低治理费用，以低代价实现治理效果，实现废气、废水达标排放，因此成为VOCs治理技术。