第四章VOC废气处理技术

一、VOC废气处理简介

（一）来源

大气中VOCs污染物是人为源和天然源排放到大气中有机化合物-非甲烷烃类的总称，目前正受到日益广泛的关注。

全世界在空气中检出的VOCs已经有约150余种，其中有毒的约80余种。人们关注的大气中的VOCs主要来自人为污染源：即生产工艺过程排放。这些工艺过程包括：石化厂、炼油厂及在生产过程中大量使用有机溶剂的相关行业，如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等。 （二）危害

VOCs是强挥发、有特殊气味、有刺激性、有毒的有机气体，部分己被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。其危害主要有：

(l)在阳光照射下，NOx和大气中的VOCs发生光化学反应，生成臭氧、过氧硝基酞(PAN)、醛类等光化学烟雾，造成二次污染，刺激人的眼睛和呼吸系统，危害人的身体健康。这些污染物同时也会危害农作物的生长，甚至导致农作物的死亡。

(2)大多数VOCs有毒、有恶臭，使人容易染上积累性呼吸道疾病。在高浓度突然作用下，有时会造成急性中毒，甚至死亡。 (3)大多数VOCs都易燃易爆，在高浓度排放时易酿成爆炸。 (4)部分VOCs可破坏臭氧层。 （三）污染控制技术

VOCs的控制技术基本分为两大类。

第一类是预防性措施，以更换设备、改进工艺技术、防止泄漏乃至消除VOCs排放为主，这是人们所期望的，但是以目前的技术水平，向环境中排放和泄露不同浓度的有机废气是不可避免的，这时就必须采用第二类技术。

第二类技术为控制性措施，以末端治理为主。末端控制技术包含两类，第一类是非破坏性方法，即采用物理方法将VOCs回收；第二类是通过生化反应将VOCs氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法。常用的控制技术如图所示 回收技术 吸收技术 冷凝技术 膜技术 VOC污染控制技术 回收技术 组合技术 销毁技术 吸附+催化燃烧 冷凝+吸附 燃烧技术 燃烧技术 燃烧技术 等离子体技术 吸附+高级氧化

图27 VOCs污染控制技术类型

对于比较高浓度的或比较昂贵的VOCs宜采用回收技术加以循环利用。常用的回收技术主要有吸附、吸收、冷凝、膜技术等。

挥发性有机化合物（VOCs）废气处理的控制技术包括直燃焚化法、触媒焚化法、活性碳吸附法、吸收法、冷凝法等。

有机废气的处理方法主要有两类:一类是回收法。就是通过物理方法 ,在一定温度、压力下 ,用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离挥发性有机化合物(VOCs) ,主要包括活性碳吸附、变压吸附、冷凝法和生物膜法等;另一类是消除法。消除法是通过化学或生物反应 ,用光、热、催化剂和微生物等将有机物转化为水和二氧化碳 ,主要包括热氧化、催化燃烧、生物氧化、电晕法、等离子体分解法、光分解法等。

表99 VOC废气处理技术简介

处理方法 回 收 技 术 吸收 技术 吸收法是利用液体吸收液从吸收废气中VOCs的一种方法，其常用方式有填料塔和喷淋塔两种吸收法，吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸收设备的结构特征。该法对吸收剂和吸收设备的有较高的要求，而且需要定期更换吸收剂，过程较复杂，费用较高。该法的处理浓度范围为500-5000ppm，效率高达95％～98﹪。 吸附 技术 原 理 其原理是利用具有较大比表面积吸附剂将废气中的VOC吸附，使废气净化。常见的吸附剂有粒状活性炭、活性炭纤维、沸石、分子筛、多孔粘土矿石、活性氧化铝、硅胶和高聚物吸附树脂等。但费用较活性炭吸附法高。 适 用 活性炭吸附法最适于处理VOCs浓度为300-5000ppm的有机废气， 主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等;活性炭纤维吸附低浓度以至痕量的吸附质时更有效，可用于回收苯乙烯和丙烯腈等，该法已广泛用于喷漆行业的苯、乙醇和醋酸乙酯，制鞋行业的三苯(苯、甲苯、二甲苯)和丙酮，印刷行业的异丙醇、醋酸乙酯和甲苯，电子行业的二氯甲烷和三氯乙烷的吸附回收。 可广泛应用于治理化工、电镀、冶金、酸洗、五金、仪表、电子等行业的表面处理或生产反应过程中所产生的工业废气。适用各种有害气体如H2S、SOX、NOX、HCI、NH3、CI2等恶臭气体之处理；污水处理场之除臭装置；半导体光电业之制程排气处理；垃圾填埋场之渗出水贮留池废气处理；焚化炉及工业炉等排放之废气处理；印刷电路板业、电子元件工业的电镀、前处理、化工业、钢铁业、半导体制造业、染料制业等。常用于处理高湿度>(50%)VOCs气流。 冷凝 冷凝法是将气态VOCs冷凝至露点以下使VOCs液化，从废气中分离。在冷凝法适用高沸点、高浓度VOCs处理（浓度>5000ppm以上