揮發(fā)性物新治理技術研究進展
　　隨著我國工業(yè)化的推進，各種環(huán)境問題日益突出，其中揮發(fā)性物(VolatileOrganicCompounds，簡稱VOCs)的污染廣泛關注。根據(jù)世界衛(wèi)生組織等機構的定義，VOCs是指沸點在50℃~250℃的化合物，室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類物。
　　VOCs排放來源廣泛，且對人體和環(huán)境的危害，它們通過呼吸道和皮膚進入人體后，能導致人體的肝、腎和神經(jīng)等形成暫時性和長期性的病變，有些會產(chǎn)生“三致”效應。VOCs污染已經(jīng)引起人們的廣泛關注。因此，VOCs治理對于保護環(huán)境、國民健康和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，都具有重要意義。
　　一、VOCs處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展
　　目前，VOCs治理技術主要有兩類：一類是預防性措施，以   換設備、改進工藝等為主。   類是控制性措施，以末端治理為主。現(xiàn)階段末端控制技術是VOCs污染控制的重要手段，包括回收技術和銷毀技術。回收技術主要采用物理方法，包括吸收技術、活性炭吸附塔吸附技術、冷凝技術、膜分離技術等。銷毀技術主要采用化學和生物的方法，包括熱力焚燒技術、催化燃燒技術、生物技術等、低溫等離子體技術、光催化技術。活性炭凈化裝置吸附技術、熱力焚燒技術和催化燃燒技術是目前應用廣泛的傳統(tǒng)治理技術。低溫等離子體技術、光催化氧化裝置技術和膜分離技術是近年發(fā)展的。
　　1、低溫等離子體技術
　　低溫等離子體技術是指在外加電場作用下，通過高壓脈沖放電在常溫下產(chǎn)生大量的   電子、離子和自由基等活性粒子，進而與VOCs分子作用而電離、離解或激發(fā)VOCs分子發(fā)生一系列的復雜的等離子體物理和化學反應，使VOCs降解為CO₂和H₂O。目前，低溫等離子體技術按放電形式可分為電子束照射法、介質(zhì)阻擋放電法和電暈放電法等技術。各種放電形式獲得的   電子的能量分布和能量密度差別很大。但由于低溫等離子體技術具有經(jīng)濟和技術上的優(yōu)越性，因此該技術也成為VOCs治理技術的研究熱點之一。目前，研究者利用低溫等離子體技術降解乙烯、庚烷、三苯等廢氣，均具有良好的脫除率但低溫等離子體技術還存在不足之處：(1)臭氧問題，腐蝕設備，污染環(huán)境；(2)X射線輻射作用；(3)無選擇性，   電子會降解N₂和CO₂，浪費資源；(4)設備要求高，投入成本高，運行功耗高且不穩(wěn)定。因此，等溫等離子體治理VOCs基本還處于實驗室階段，工業(yè)運用相對很少。
　　2、光催化技術
　　近幾年，光催化技術成為VOCs治理的研究熱點。UV光催化氧化設備是利用具有光催化活性的半導體催化劑與VOCs分子接觸，在光照條件下光催化劑產(chǎn)生電子空穴對，光致空穴具有的氧化性，能將其表面吸附的OH^-和H₂O分子氧化成OH·，利用OH·強氧化性將VOCs降解為CO₂、H₂O和無機小分子物質(zhì)。
　　光氧催化氧化裝置的核心是光催化劑。目前常用的光催化劑分為兩類，一類是TiO₂基光催化劑，主要是指純TiO₂和改性的TiO₂。另一類是非TiO₂體系，比如ZnO、CdS和WO₃等。其中TiO₂基光催化劑運用廣泛，其來源廣、化學穩(wěn)定性和催化，沒有毒性。光催化的研究內(nèi)容涉及光催化劑的制備、光催化作用機理研究、光催化技術的工程化、光催化技術的各種應用研究和產(chǎn)品等等從基礎到應用研究等方面，并取得了大量的研究成果。但光催化技術仍存在許多問題需要解決，   先是光催化分解過程中，機理不明確，通常會產(chǎn)生中間產(chǎn)物，降解不   可能會形成二次污染問題。其次是VOCs濃度較低時，光催化反應緩慢，效率較低。同時，催化劑本身存在量子效率低(不到4%)、固定困難、催化劑能否均勻負載、催化劑失活等問題，難運用于處理數(shù)量大、的工業(yè)廢氣。因此，目前光催化技術也是處于實驗室研究階段。
　　3、膜分離技術
　　膜分離技術治理VOCs與其他膜分離過程一樣，利用   膜或人工合成膜的穿透、濾過或其他動力性質(zhì)不同，將VOCs分子從混合廢氣中分離出來的技術。
　　膜元件是膜分離技術的裝置中心。常用的膜元件包括平板膜、中空纖維膜和卷式膜。其中中空纖維膜和平板膜通常用于分離回收VOCs，但其分離回收效率受多種因素的制約。近幾年，隨著膜材料和膜分離技術的不斷發(fā)展，技術日趨成熟，現(xiàn)在常用的VOCs膜分離技術有：蒸汽滲透、氣體膜分離和膜接觸器等。
　　膜分離技術已經(jīng)成功運用于許多。   MTR公司結合壓縮冷凝和膜分離兩種技術了一種新型的膜集成分離系統(tǒng)來組合實現(xiàn)分離VOCs。處理后達標的凈化氣排到大氣中；而滲透物流為富集物的蒸汽。膜分離技術具有流程簡單、能耗小、VOCs、無二次污染等特點，是一種新型分離技術，適用于較的VOCs分離與回收，一般要求體積分數(shù)在0.1%以上。而膜材料是該技術的關鍵。膜的材質(zhì)分為膜和無機膜，其中無機膜材料的研究與制備是化工和材料熱點課題之一，包括Al₂O₃、TiO₂膜等。目前無機膜分離技術工業(yè)化運用還需解決一些問題，比如膜材料的穩(wěn)定性和膜反應器的密閉性等。
　　通過上述VOCs的種類、排放來源、危害和VOCs常用控制技術基礎上，對低溫等離子體技術、光催化技術和膜分離技術的現(xiàn)狀和發(fā)展介紹得知，這三種目前都取得了   的試驗成果，有些逐漸由實驗室向工業(yè)化運用過渡。但是在各個行業(yè)VOCs種類、成分和性質(zhì)等都有所差異，使用單一的VOCs治理技術難以達到較高的效率，還存在一些有待解決的問題，因而常將多種VOCs治理技術組合使用，比如活性炭吸附設備吸附催化協(xié)同低溫等離子體、冷凝一吸附濃縮和吸附一焚燒技術等，這類組合處理技術具有較強的針對性和互補性，處理效果遠優(yōu)于單一治理技術。因此，新治理技術和傳統(tǒng)技術結合形成的組合技術在治理大氣污染具有很高的經(jīng)濟效益和良好的社會效益，具有著廣闊的應用前景。