一、揮發(fā)性物概述
　　VOCs是一類化合物組合，不同組織對其有不同定義。1989年世界衛(wèi)生組織(WHO)將VOCs定義為熔點(diǎn)低于室溫，常壓下沸點(diǎn)范圍在50℃~260℃之間，室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa，常溫下以蒸汽形式存在于空氣中一類化合物總稱；ISO4618/1-1998中VOCs指原則上在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的液體和/或固體；   ASTMD3960-98中VOCs指任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的化合物；德國DIN55649-2000將VOCs定義為在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的液體和/或固體，在通常壓力條件下，沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃任何化合物；   EPA將VOCs定義為除CO、CO₂、H₂CO₃、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸鉸外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。
　　我國北京地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/447-2007中將VOCs定義在20℃條件下蒸汽壓大于或等于0.01kPa，或者特定適用條件下具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部化合物的統(tǒng)稱《揮發(fā)性物排污收費(fèi)試點(diǎn)辦法》定義VOCs指特定條件下具有揮發(fā)性的化合物的統(tǒng)稱，具有揮發(fā)性的化合物主要包括非甲烷總烴(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴)、含氧化合物(醛、酮、醇、醚等)、鹵代烴、含氮化合物、含硫化合物等。
　　二、主要分類
　　按化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，VOCs可分為五大類：非甲烷碳?xì)浠衔?烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴)、鹵烴類、含氧化合物(醇、醛、酮、酚、醚、酸、酯等)、含氮化合物(胺類、氰類、腈類等)、含硫化合物(硫醇、硫醚)等。
　　三、揮發(fā)性物治理技術(shù)
　　VOCs治理有三類技術(shù)，一類是回收技術(shù)，通過物理方法，改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離污染物，再資源化循環(huán)利用，主要包括吸收技術(shù)、吸附技術(shù)、冷凝技術(shù)、膜分離技術(shù)、膜基吸收技術(shù)等，回收的VOCs可直接或經(jīng)簡單純化后返回工藝過程再利用，或用于溶劑質(zhì)量要求較低的生產(chǎn)工藝，或集中進(jìn)行分離提純，以減少原料消耗；   類是銷毀技術(shù)，通過化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、光、催化劑或微生物等將VOCs轉(zhuǎn)變成為二氧化碳和水等   害無機(jī)小分子化合物方法，主要包括催化燃燒、高溫焚燒、生物氧化、低溫等離子體和光催化氧化技術(shù)等；第三類是組合技術(shù)，將回收技術(shù)和銷毀技術(shù)進(jìn)行組合使用，能實(shí)現(xiàn)采用單一治理技術(shù)難以達(dá)到的治理效果，經(jīng)濟(jì)上劃算并能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，降低治理費(fèi)用并達(dá)到較好治理效果。
　　1、回收技術(shù)
　　對于、較貴重、具回收價(jià)值的VOCs，宜采用回收技術(shù)加以循環(huán)利用。常用回收技術(shù)主要有吸收、吸附、冷凝、膜分離、膜基吸收技術(shù)等。
　　1.1、液體吸收技術(shù)
　　液體吸收技術(shù)是依據(jù)物相似相溶原理，采用沸點(diǎn)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(xué)反應(yīng)特性差異，使VOCs從氣相轉(zhuǎn)移到液相，然后對吸收液進(jìn)行解吸處理，回收其中的VOCs，同時(shí)使溶劑得以   。該技術(shù)不僅能氣態(tài)污染物，還能回收一些有用物質(zhì)，去除率可達(dá)到~。液體吸收技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝流程簡單、吸收劑價(jià)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的VOCs處理；缺點(diǎn)是過程復(fù)雜、費(fèi)用較高、設(shè)備易受腐蝕、存在二次污染、對設(shè)備要求較高、需定期   換吸收劑。
　　1.2、吸附回收技術(shù)
　　吸附回收技術(shù)是活性炭凈化器利用多孔固體吸附劑處理VOCs廢氣，使其中所含一種或數(shù)種組份濃縮于固體表面，以達(dá)到分離目的。吸附回收技術(shù)在VOCs處理過程中應(yīng)用極為廣泛，主要用于低通量廢氣(如含碳?xì)浠衔飶U氣)凈化。活性炭吸附裝置技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是能耗低、   害、去除率高，工藝完備、無二次污染、氣體去除較   、操作方便且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；缺點(diǎn)是由于活性炭凈化設(shè)備吸附容量受限，不適于處體，當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其他雜質(zhì)時(shí)，吸附劑易失效，同時(shí)吸附劑需要   。
　　1.3、冷凝回收技術(shù)
　　冷凝回收技術(shù)是通過降低溫度或提高系統(tǒng)壓力使氣態(tài)VOCs轉(zhuǎn)為其他形態(tài)，依靠VOCs與其他氣體在不同溫度下飽和蒸汽壓不同的性質(zhì)，從而分離出來的方法。冷凝回收技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是較適用于高沸點(diǎn)、、須回收VOCs，通常可作為吸附技術(shù)或催化燃燒技術(shù)等輔助手段；缺點(diǎn)是濃度過低時(shí)，因其低溫高壓消耗能量較大，設(shè)備操作費(fèi)用較高，對高揮發(fā)和中等揮發(fā)性VOCs凈化效果不理想。
　　1.4、膜分離回收技術(shù)
　　膜分離回收技術(shù)是利用VOCs和其他氣態(tài)污染物，對   膜或人工合成膜穿透、濾過或其他動(dòng)力性質(zhì)不同，從而使VOCs從混合物中分離出來的方法。膜分離回收技術(shù)于20世紀(jì)70年代開始發(fā)展，于90年代末開始在日本應(yīng)用于工廠，早先用于汽油回收，之后還用于石油化工中甲苯、乙烷、氯乙烯和二氯甲烷等分離回收。該法適用于VOCs處理，通常要求VOCs體積分?jǐn)?shù)在0.1%以上，并適合與其他技術(shù)配合使用。膜分離回收技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是對不同VOCs普適性好、回收(可達(dá)90%、無二次污染、適用于各種VOCs，可用于低沸點(diǎn)難處理VOCs等；缺點(diǎn)是成本高、對設(shè)備要求高、一些分離膜等材料非常昂貴。
　　1.5、膜基吸收回收技術(shù)
　　膜基吸收技術(shù)是采用中空纖維微孔膜，使需要接觸兩相分別在膜兩側(cè)流動(dòng)，兩相接觸發(fā)生在膜孔內(nèi)或膜表面界面，可避免兩相直接接觸，防止乳化現(xiàn)象發(fā)生。與傳統(tǒng)膜分離技術(shù)相比，膜基吸收選擇性取決于吸收劑，且膜基吸收只需低壓作為推動(dòng)力，使兩相流體各自流動(dòng)，并保持穩(wěn)定接觸界面。膜基吸收技術(shù)處理VOCs，具有能耗低、流程簡單、、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)對極性和非極性VOCs均能去除，小流量和大流量均能適用，而且它是一個(gè)連續(xù)過程，凈化VOCs效率很高，且可回收物。
　　2、銷毀技術(shù)
　　2.1、催化燃燒技術(shù)
　　催化燃燒技術(shù)是在較低溫度下，在催化劑作用下使廢氣中可燃組份   氧化分解，從而使氣體凈化處理的一種廢氣處理方法，該方法適用于處理可燃或高溫下可分解的VOCs。催化燃燒技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是能耗低、   性高、無二次污染、工藝操作簡單、可用來惡臭、對可燃組份濃度和熱值限制較小、大部分VOCs在200℃~400℃即可完成反應(yīng)、輔助燃料消耗少且大量減少NO_x產(chǎn)生、適用于氣態(tài)和氣溶膠態(tài)污染物治理；缺點(diǎn)是工藝條件要求嚴(yán)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物質(zhì)、處理前須對廢氣作前處理、不適于處理燃燒過程中產(chǎn)生大量硫氧化物和氮氧化物的VOCs廢氣。
　　2.2、高溫焚燒技術(shù)
　　高溫焚燒技術(shù)主要應(yīng)用于處理組份較為復(fù)雜且濃度較高的VOCs氣體。目前，已應(yīng)用于實(shí)踐的爐型主要有三種，一是直接焚燒爐，二是對流換熱式焚燒爐，三是蓄熱式焚燒爐。實(shí)際應(yīng)用中，需參考待處理的氣體組份等諸多物理和化學(xué)性質(zhì)來選用適宜爐型以及焚燒參數(shù)。高溫焚燒技術(shù)主要應(yīng)用于制漆工業(yè)廢氣處理以及制藥工業(yè)廢氣處理等。
　　2.3、生物氧化技術(shù)
　　生物氧化技術(shù)是利用微生物氧化、代謝、消化等過程，對物進(jìn)行自然分解、降解，終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等，流程是含VOCs氣體進(jìn)入設(shè)備，行加濕處理，然后通入生物濾床，沿著濾床均勻地緩緩移動(dòng)，通過平流、擴(kuò)散和吸附等綜合效應(yīng)進(jìn)入填料液膜中，進(jìn)一步到生物膜中，與濾床上濾料表面生物菌種進(jìn)行接觸，在微生物作用下發(fā)生一系列生物化學(xué)反應(yīng)，使得氣體中VOCs被分解、降解。生物氧化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是成本低、設(shè)備統(tǒng)一、二次污染小、工藝過程簡單等；缺點(diǎn)是效率低、周期較長、設(shè)備體積大、處理過程緩慢、對VOCs處理普適性差、難以應(yīng)用于混合VOCs廢氣、只能降解某些特定物、一些生物菌種需要額外加入營養(yǎng)物質(zhì)、生物菌種對降解溫度及pH值等環(huán)境條件要求高。
　　2.4、光催化氧化技術(shù)
　　光催化氧化技術(shù)是近年來日益受到重視的污染治理，UV光氧催化氧化設(shè)備對VOCs降解率可達(dá)到90%~。該技術(shù)是指在   波長光照下，利用催化劑光催化活性，使吸附在其表面的VOCs發(fā)生氧化還原反應(yīng)，終將物氧化成CO₂、H₂O及無機(jī)小分子物質(zhì)。在近幾年研究中，納米TiO₂光催化氧化技術(shù)日益顯露出其優(yōu)越性。納米TiO₂是一種新型高功能無機(jī)產(chǎn)品，其粒徑介于1~100nm。由于它的比表面積大，化學(xué)穩(wěn)定性和催化，且來源廣泛，對紫外光吸收率較高，抗光腐蝕性，且沒有毒性，對很多物有較強(qiáng)吸附作用，使得光解催化氧化裝置在去除氣態(tài)污染物方面有著明顯優(yōu)越性。光催化氧化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)UV光解催化氧化設(shè)備是能耗低，選擇性寬，操作簡便，催化劑   ，反應(yīng)條件溫和(常溫、常壓)，價(jià)格相對較低，無副產(chǎn)物生成，使用后催化劑可用物理和化學(xué)方法   后循環(huán)使用，幾乎對所有污染物均具凈化能力等。
　　2.5、低溫等離子體技術(shù)
　　等離子體是處于電離狀態(tài)氣體，被稱作除固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外第四種物質(zhì)存在形態(tài)。它是由大量帶電粒子(離子、電子)和中性粒子(原子、激發(fā)態(tài)分子及光子)所組成的體系，因其總的正、負(fù)電荷數(shù)相等，故稱為等離子體。低溫等離子體技術(shù)是在外加電場作用下，通過介質(zhì)放電產(chǎn)生大量   粒子，當(dāng)   粒子能量高于VOCs化學(xué)鍵能時(shí)，   粒子不斷轟擊可使VOCs化學(xué)鍵斷裂、電離，從而破壞VOCs分子結(jié)構(gòu)，生成小分子低毒   物質(zhì)，達(dá)到VOCs目的。低溫等離子技術(shù)主要有電子束照射法、介質(zhì)阻擋放電法、沿面放電法和電暈放電法等。低溫等離子體技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①能耗低，可在室溫下與催化劑反應(yīng)，無需加熱，地節(jié)約了能源；②使用便利，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)風(fēng)量變化以及現(xiàn)場條件進(jìn)行調(diào)節(jié)；③不產(chǎn)生副產(chǎn)物，無二次污染，催化劑可選擇性地降解等離子體反應(yīng)中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物；④處理VOCs種類范圍較廣，去除，對濃度要求低，尤其適于處理有氣味及低濃度大風(fēng)量VOCs。