揮發性有機物的新型組合治理技術

揮發性物(VolatileOrganicCompounds簡稱VOCs)是一類化合物總稱，在   EPA優先控制187種污染物中有33種屬于VOCs，在我國VOCs已作為污染物開始系統控制和防治。2015年6月18日我國財政部、我國發展改革委、環境保護部聯合發布《揮發性物排污收費試點辦法》，規定從2015年10月1日起，對石油化工和包裝印刷兩個行業開始征收VOCs排污費。
　　VOCs具多方面危害性，具體體現在：絕大部分VOCs具有刺激性氣味，對人體有致癌、致畸、致突變作用，濃度過高時很容易引起急性中毒，輕者會出現頭暈、咳嗽、惡心，重者可能會出現昏迷甚至會有生命危險；部分易燃易爆VOCs還會引起火災和爆炸。由此可見，VOCs對人體乃至整個生態系統危害巨大，VOCs監測分析與控制治理是現代環境保護工作之一。
　　VOCs成分   復雜，不同類型化合物性質各異，大多數行業VOCs又以混合物形式排放，因此采用單一治理技術往往難以達到治理效果，在經濟上也不劃算，通常情況下需采用組合技術才能實現達標排放，降低治理費用，并達到較好治理效果。
　　1、吸附濃縮-催化燃燒技術
　　吸附濃縮-催化燃燒技術是活性炭吸附塔采用蜂窩狀活性炭為吸附劑，結合吸附凈化、脫附   并濃縮VOCs和催化燃燒原理，即將大風量、低濃度廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達到凈化空氣目的，當活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭   ，脫附出濃縮的物被送往催化燃燒床進行催化燃燒，物被氧化成的CO₂和H₂O，燃燒后熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫氣體部分排放，部分用于蜂窩狀活性炭脫附   ，達到廢熱利用和節能目的。該技術優點是凈化、運行成本低、無二次污染、處理風量范圍大、活性炭凈化裝置小型化阻力低、一次啟動后無需外加熱、使用中低壓風機降低了能耗和噪聲、燃燒后熱廢氣又用于對活性炭脫附   ，達到了廢熱利用和物處理目的。
　　2、吸附濃縮一蓄熱燃燒技術
　　催化燃燒技術和高溫焚燒技術是為普遍VOCs治理技術，也是目前VOCs治理為   的治理技術。無論是熱力焚燒法還是催化燃燒法都需要將廢氣加熱到相應燃燒溫度。如果廢氣中物濃度較高，廢氣燃燒后所產生熱量可以維持物分解所需要的反應溫度，采用燃燒法是一種經濟可行的方法。傳統的催化燃燒技術和高溫焚燒技術由于換熱效率低，當廢氣中物濃度較低時，需要大量能耗，治理設備運行費用高。為了提高熱利用效率，降低設備運行費用，近年來發展了蓄熱式熱力焚燒技術(RTO)和蓄熱式催化燃燒技術(RCO)。蓄熱系統是使用具有高熱容量的陶瓷蓄熱體，采用直接換熱方法將燃燒尾氣的熱量蓄積在蓄熱體中，高溫蓄熱體直接加熱待處理廢氣，換熱效率可達到90%以上，而傳統的間接換熱器的換熱效率一般在50%~70%。蓄熱式(催化)燃燒技術的發展拓寬了催化燃燒技術和高溫焚燒技術的應用范圍，可以在較低VOCs濃度下使用，近年來了廣泛應用，并逐步替代了傳統催化燃燒技術。
　　3、吸附濃縮一液體吸收技術
　　吸附濃縮一液體吸收技術是活性炭吸附設備采用活性炭為吸附劑，結合吸附凈化、脫附   并濃縮VOCs和液體吸收原理，即將大風量、低濃度廢氣通過活性炭吸附以達到凈化空氣目的，當活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭   ，脫附出濃縮的物采用沸點較高、蒸汽壓較低溶劑作為吸收劑，利用VOCs在吸收劑中溶解度或化學反應特性差異，使VOCs從氣相轉移到液相，然后對吸收液進行解吸處理，回收其中VOCs，同時使溶劑得以   。該技術優點是投資少、運行費用低、工藝流程簡單、吸收劑價格便宜、適用于廢氣流量較大、濃度較高、溫度較低和壓力較高情況下VOCs處理；缺點是存在二次污染、對設備要求較高、需定期   換吸收劑。
　　4、低溫等離子體一吸收技術
　　低溫等離子體一吸收技術凈化VOCs機理是在外加電場作用下，通過介質放電產生大量   粒子，當   粒子能量高于VOCs化學鍵能時，   粒子不斷轟擊可使VOCs化學鍵斷裂、電離，從而破壞VOCs分子結構，生成小分子低毒   物，生成物再采用沸點較高、蒸汽壓較低溶劑作為吸收劑，利用VOCs在吸收劑中溶解度或化學反應特性差異，使VOCs從氣相轉移到液相，然后對吸收液進行解吸處理，回收其中VOCs，同時使溶劑得以   。該技術優點是操作簡便、處理、吸收劑價格便宜、適用于低濃度大風量VOCs處理；缺點是存在二次污染、對設備要求較高、需定期   換吸收劑。
　　5、低溫等離子體-催化技術
　　低溫等離子體-催化技術凈化VOCs機理是物分子在UV光催化氧化裝置   電子作用下形成各種自由基、帶電中間體、小分子烴等，在催化劑作用下使可燃組份   氧化分解，從而使氣體凈化處理的一種VOCs處理方法，由于催化作用有選擇性，對相同反應物，選擇不同催化劑可不同產物。光催化氧化設備優點是能耗低、   性高、無二次污染、工藝操作簡單、不產生副產物、處理、尤其適用于低濃度大風量VOCs廢氣治理；缺點是工藝條件要求嚴格、不允許廢氣中含有影響催化劑壽命和處理效率的塵粒和霧滴，不允許有使催化劑中毒的物質、處理前須對廢氣作前處理、不適于處理燃燒過程中產生大量硫氧化物和氮氧化物VOCs廢氣。
　　“十二五”我國大氣污染防治規劃將大氣污染防治工作擴展至揮發性污染物，實行多污染聯合控制，提出展開揮發性物污染防治工作，確定區域揮發性物污染防治目標。隨著VOCs污染排放標準陸續頒布、管理制度體系逐步建立和排污收費制度深入推進，進行末端治理代價穩步提高，迫使污染源企業日益注重清潔生產工藝，從源頭減少VOCs使用量和排放量。當前，VOCs治理難點在于其成分   復雜，不同類型化合物性質各異，大多數行業所產生的VOCs又是以混合物形式排放。因此采用單一治理技術往往難以達到治理效果，在經濟上也不合理，通常情況下需要采用多種治理技術組合治理工藝。采用組合治理技術，從凈化效果上考慮是為了實現污染物達標排放，從經濟成本上考慮可以降低治理費用，以低代價實現治理效果，實現廢氣、廢水達標排放，因此成為VOCs治理技術。