1 化工行業(yè)中的VOC廢氣概述

1.1 VOC廢氣的含義

VOC廢氣也被叫做揮發(fā)性有機(jī)污染氣體，這是由于其中含有大量的易揮發(fā)性有機(jī)物而得名，其暴露在空氣中后會(huì)與大氣發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而形成有機(jī)化合物，主要的化學(xué)物質(zhì)為含氧、氮、氯、硫、甲烷烴等類(lèi)有機(jī)物，是導(dǎo)致臭氧污染以及形成PM2.5污染物的重要物質(zhì)。

1.2 VOC廢氣的主要形成環(huán)節(jié)

化工行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，形成VOC廢氣的環(huán)節(jié)較多，多數(shù)分散在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，其中的主要形成環(huán)節(jié)有以下幾點(diǎn)：

①化工廠中的有機(jī)液體儲(chǔ)罐區(qū)域內(nèi)，這是由于“大呼吸”與“小呼吸”的影響而形成揮發(fā)性氣體；

②容易散發(fā)出VOC廢氣的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，例如化工合成、過(guò)濾、蒸餾、離心等生產(chǎn)工序中，都極易出現(xiàn)VOC廢氣；

③生產(chǎn)車(chē)間中進(jìn)行物料轉(zhuǎn)移的過(guò)程，在將物料從第一個(gè)儲(chǔ)存器轉(zhuǎn)移到第二個(gè)儲(chǔ)存器中時(shí)，也會(huì)存在吸入氣體與放出氣體的過(guò)程，從而形成VOC廢氣；

④生產(chǎn)環(huán)節(jié)中發(fā)生泄露情況，生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間使用而出現(xiàn)的腐蝕以及磨損，沒(méi)有及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)辦法等，進(jìn)而導(dǎo)致物料泄露的情況發(fā)生；

⑤生產(chǎn)管理機(jī)制缺失，由于生產(chǎn)過(guò)程中的管理機(jī)制不完善，操作人員存在錯(cuò)誤操作的情況，導(dǎo)致有機(jī)物質(zhì)發(fā)生泄露或非正常的排放等等。

1.3 VOC廢氣帶來(lái)的主要危害

首先，VOC廢氣暴露在空氣中會(huì)嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，當(dāng)人體吸入受到污染的空氣時(shí)，就會(huì)給其肺部功能產(chǎn)生影響，長(zhǎng)期且大量的吸入VOC廢氣，還可能導(dǎo)致人體細(xì)胞發(fā)生癌變，最終導(dǎo)致癌癥疾病。另外，VOC廢氣在空氣中產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)后，會(huì)形成霧霾，使得人們的視野范圍遭到遮擋，給人們的正常工作和出行帶來(lái)嚴(yán)重影響。

2 化工行業(yè)VOC廢氣當(dāng)前的主要治理技術(shù)

總的來(lái)說(shuō)，VOC廢氣當(dāng)前的處理技術(shù)主要分為兩種，一個(gè)是回收，一個(gè)是銷(xiāo)毀。

2.1 回收技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)是利用物質(zhì)的物理性質(zhì)，通過(guò)改變壓力、溫度，或采取具有吸附性能或選擇性滲透性能的透膜來(lái)講其中的有機(jī)物質(zhì)有效去除，而詳細(xì)又分為吸收、膜分、吸附和冷凝幾種。吸收技術(shù)。是利用揮發(fā)性較小或不具揮發(fā)性的液體作為吸收劑，通過(guò)分析VOC廢氣中的組成成分及其在吸收劑中的溶解程度或化學(xué)反應(yīng)的差異性特征，利用吸收裝置將其VOC廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行吸收，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)凈化VOC廢氣的目的。這種吸收方式在濃度高、壓力高、溫度低、氣量小VOC廢氣凈化中。

膜分離技術(shù)。是采取人工合成或天然存在的膜材料來(lái)分離廢氣物質(zhì)的方式。實(shí)際實(shí)施中，需要先將VOC廢氣加以冷凝為液體回收，然后再采取膜分離方式進(jìn)行凈化。這種方式比較適用在氣量小、回收價(jià)值高、濃度小的VOC廢氣凈化中。

吸附技術(shù)。這主要是利用吸附劑的選擇性吸附功能，將VOC廢氣中的有害物質(zhì)吸附在其表面，然后采取統(tǒng)一拋棄處理、蒸汽脫附回收等方式來(lái)凈化。這種處理方式在大氣量、濃度低且凈化要求標(biāo)準(zhǔn)較低的VOC廢氣凈化處理中，是一種比較經(jīng)典且常用的辦法。

冷凝技術(shù)。是利用了VOC廢氣中不同物質(zhì)所具有的飽和與蒸汽壓性質(zhì)差異，通過(guò)降低溫度或提高壓力的方式，將蒸汽狀態(tài)的廢氣冷凝液化，進(jìn)而從廢氣中成功分離出來(lái)。這種處理技術(shù)在氣量小、沸點(diǎn)高、濃度高和單組分VOC廢氣中的凈化應(yīng)用較多。

2.2 銷(xiāo)毀技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要是利用VOC廢氣的化學(xué)性能，促使其發(fā)生常規(guī)化學(xué)或生化反應(yīng)，再利用光、熱、催化劑或微生物等，使得有害物質(zhì)能夠被轉(zhuǎn)變?yōu)樗c二氧化痰等無(wú)機(jī)的小分子化合物，其主要的處理方式有催化燃燒、低溫等離子體破壞、熱力焚燒以等技術(shù)。

催化燃燒技術(shù)。這種處理方式是指采取具有催化作用的物質(zhì)促使VOC廢氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，其合適的反應(yīng)溫度一般為250～500℃[3]。相比于熱力焚燒處理技術(shù)來(lái)說(shuō)，催化燃燒法的溫度較低，處理的成本也相對(duì)較低。但是，當(dāng)被處理的VOC廢氣中含有硫、鹵素等物質(zhì)時(shí)，不宜采取催化燃燒方式。

低溫等離子體技術(shù)。這種處理辦法在常溫常壓下便可進(jìn)行，采取高壓脈沖放電以獲取具有高能量的離子與電子以及自由基等具有活性的小粒子，并于VOC廢氣產(chǎn)生相互作用，使得廢氣中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、SO2等低害甚至無(wú)害類(lèi)物質(zhì)。這種處理方式在除臭凈化中具有較好的應(yīng)用效果，但是其凈化的效率還有待提高，常在一些濃度較低的VOC廢氣處理中應(yīng)用。

熱力焚燒技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)使用需要將廢氣加熱，時(shí)期溫度高于700攝氏度，才能有效分解有機(jī)物，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退?，其凈化率高達(dá)95%以上。不過(guò)，該種處理方式成本較高，尤其是濃度較低的情況下還需要補(bǔ)充燃料，所以其應(yīng)用也較少，只在一些危害性較大而無(wú)法采取其他可代替處理方式時(shí)應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，VOC廢氣的排放不滿(mǎn)足凈化標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將會(huì)在大氣中發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成PM2.5，影響人們的視線范圍。另外，人體長(zhǎng)期吸入大量的VOC氣體，還會(huì)導(dǎo)致呼吸道與肺部的感染，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞的癌變，給人們的生命安全構(gòu)成威脅。因此，必須采取合理有效的治理手段，使得VOC廢氣中的有害物質(zhì)被成功消除或減少，降低VOC廢氣給環(huán)境帶來(lái)的危害。回收與銷(xiāo)毀是當(dāng)前的VOC廢氣中比較常用的兩大處理技術(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用中，需要根據(jù)廢氣物質(zhì)的具體組成以及處理目標(biāo)的差異進(jìn)行科學(xué)選擇，使得VOC廢氣的凈化效果得到最大程度提高。