各類VOC治理方案及其優(yōu)缺點
一、國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
有機廢氣種類繁多，來源廣泛，治理難度大，一次性投資和操作費用高，基本上無回收利用價值。成分復雜的有機廢氣則更加難以凈化、分離和回收。
揮發(fā)性有機化合物(VOCs)作為有機化合物主要分支，是指在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa、常壓下沸點在260℃以內的有機化合物。從環(huán)境監(jiān)測角度來講， 指以氫焰離子檢測器測出的非甲烷烴類檢出物的總稱，包括烴類、氧烴類、含鹵烴類、氮烴及硫烴類化合物。VOCs種類繁多，分布面廣，根據(jù)部分國外主要環(huán)境 優(yōu)先污染物名錄，VOCs占80％以上。日本1974－l985年環(huán)境普查表明，在檢出的化學毒物中，鹵代烴類多共52種，一般烴類次之共43種，含氮 有機物（主要是硝基苯和苯胺類化合物）共40種，以上三類占總檢出毒物的70％。VOCs污染嚴重，與NOx、CnHm在陽光作用下發(fā)生光化學反應，吸收 地表紅外輻射引起溫室效應；破壞臭氧層形成臭氧空洞，引起人體致癌和動植物中毒。
隨著VOCs污染范圍的不斷擴大和人們對其危害的逐步認識，1979年聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟**在日內瓦召開跨國大氣污染會議，重點討論了VOCs控制問 題，1991年11月通過了《VOCs跨國大氣污染議定書》，要求簽字國以1988年VOCs排放量為基準，到1999年每年削減30％；1990年，美 國修訂了清潔空氣法（CAA），要求到2000年將VOCs的排放量減少70％。為此，開發(fā)VOCs替代產(chǎn)品，尋找VOCs控制優(yōu)技術已成為解決 VOCs污染的必由之路。
隨著**對VOC污染的日益重視和環(huán)保法規(guī)不斷嚴格VOC的排放標準，其治理技術亦在逐漸改進和完善。
（一）有機廢氣治理技術
早在1925年歐洲就開發(fā)出固定床活性碳吸附裝置，1958年日本也開始使用該項技術。這是一種非常經(jīng)典、成熟的方法，可用于治理任何濃度的常溫有機廢氣， 但處理低濃度、大風量有機廢氣時，設備龐大，不經(jīng)濟。對于排氣溫度較高的高濃度有機廢氣的治理，首先由美國于1950年開發(fā)成功以天然氣為燃料的直接燃燒 技術。1965年日本與美國合作，將該項技術引入日本。該法需將有機廢氣加熱到760℃，方可將有機溶劑氧化分解為無害的CO2和H2O，其缺點是燃料費 高，故在歐美等天然氣便宜的地區(qū)應用廣泛。后來人們開發(fā)出催化燃燒技術，由于催化劑的作用可在300—350℃的低溫下將有機溶劑氧化分解，因此大大降低 了燃料費并且產(chǎn)生的NOx量非常少。其缺點是需對廢氣中易引起催化劑中毒的物質和粉塵進行前處理，另外，在催化燃燒裝置中使用的熱交換器換熱效率較低，約 在50％。為了提高熱效率，降低運行成本，美國于1975年開發(fā)出換熱效率在90％以上的蓄熱式燃燒裝置。由于其運行費用的降低，因此，可用于治理中等濃 度有機廢氣。隨后歐洲也開展了該項技術的開發(fā)。日本針對美國蓄熱燃燒方式又開發(fā)出催化燃燒裝置的改良型——蓄熱催化氧化方法，并于1977年由日鐵化工機 首先售出產(chǎn)品。該產(chǎn)品可較經(jīng)濟地對高、中濃度的、溫度較高的有機廢氣進行治理。
總體而言，按照處理的方法，有機廢氣處理的方法主要有兩類：一類是回收法，另一類是消除法。回收法主要有炭吸附、變壓吸附、冷凝法及膜分離技術，回收法是通過物理方法，用溫度、壓力、選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離VOC的。消除法有熱氧化、催化燃燒、生物氧化及集成技術；消除法主要是通過化學或生 化反應，用熱、催化劑和微生物將有機物轉變成為CO2和水。

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