中國VOCs治理現狀

摘要：介紹了揮發性有機物（wù）(VOCs)汙染的來（lái）麻豆精品国产免费观看治理情況（kuàng）並分（fèn）析（xī）了其存在的問題。

揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指常溫下飽和蒸汽壓大於133.32 Pa、常壓下沸（fèi）點在50~260℃以下（xià）的有機化合物，或在常溫（wēn）常壓下能揮發（fā）的有（yǒu）機固體或液體。VOCs是石油化工、製藥、印刷、製鞋和噴漆等行業排放的最常見的（de）汙染物。這些物質主要有硫（liú）化氫、硫醇（chún）類、氨、胺類（lèi）、硝基化合物、烴類、脂肪酸類、醇類、酚類、酯類以及有機鹵係衍生（shēng）物等。這些有機物（wù）大多具有毒性，部分已被列為致癌物，如氯乙烯、苯、多環芳烴等。多（duō）數（shù）VOCs 易燃易（yì）爆，對生產企業的安全造成威脅；部分VOCs 對（duì）臭氧層具有破壞作用，如氯氟烴（CFCs）和含氫氯（lǜ）氟烴（HCFCls）。VOCs 是產生臭氧汙染和光（guāng）化學（xué）汙染的主（zhǔ）要汙染源，環保部已將其列為細顆粒物之外最大的空氣汙染元凶，它也是導致（zhì）灰霾天氣的重要前體物之一。

1 VOCs汙（wū）染物的種類（lèi）及（jí）來源

1.1 VOCs汙（wū）染物的種類

大多數VOCs具有經濟價（jià）值，還可進行（háng）回收處理；但也（yě）有一部分VOCs 因為會造成二次（cì）汙染或（huò）無法消除，難以達（dá）到排放要求，需要吸（xī）附後回收處理，如鹵族化合物氯乙烯和CFCs等。常（cháng）見的VOCs大（dà）致可分脂肪類、芳香類、氯化碳氫化（huà）合物。

1.2 產（chǎn）生VOCs 汙染物的（de）來（lái）源

VOCs 汙（wū）染物的來源主要有工業固定排放源、機動車尾氣排（pái）放麻豆精品国产免费观看日常生活排放源等（děng）3個方麵。工業固定源是主要排放源，不同行業VOCs排放的環境、排放的物質特征以及治理技術都不盡相同。

1.2.1 石油煉製是VOCs汙染最大來源

在（zài）石油裂解過程中，會生產出烴類（lèi）、醇類、醛類和酸類等物質，而（ér）繁（fán）瑣的煉油工藝，在生產（chǎn）過（guò）程中不可（kě）避免產生大量廢氣。例如，在鍋爐、加熱爐和焚燒爐等設備的加熱過程（chéng）中會產生大量的燃燒煙霧廢（fèi）氣；在物質進行催（cuī）化和裂化時，會產生（shēng）SO2、CO2 以（yǐ）及CO等廢氣；在對瀝青進行氧化（huà）時，會產生（shēng）氧化瀝青廢氣；在回（huí）收尾氣時，對含硫尾氣汽提以及氣體脫硫和加氫精製的過程中，都會產生（shēng）廢氣。

1.2.2 化工行業產（chǎn）生的汙染

化工行業排放VOCs在生產過程、燃料油和機溶劑輸配儲存過（guò）程中，主要是苯係物、有機鹵化（huà）物氟利昂係列、胺等。化工生產中（zhōng），在使用鍋爐、加熱爐、裂解爐和焚（fén）燒（shāo）爐燃燒煙氣時，會產生（shēng）大量含有CO、CO2 的煙霧類汙染物。此外，甲醛、乙醛、聚乙烯（xī）和硝基氯（lǜ）苯等原材料（liào）和甲醛裝置、對苯二甲（jiǎ）酸裝置、環（huán）氧氯丙烷裝置等特（tè）殊裝置運行時，都會產生含有（yǒu）烷烴、烯（xī）烴、環烷烴和芳香烴等汙染（rǎn）物的工業廢氣。

1.2.3 來源於生活中的汙（wū）染

生活源（yuán）中的（de）汙染主（zhǔ）要有汽（qì）車、新居塗（tú）料（liào）裝潢、秸稈燃（rán）燒和廚房油（yóu）煙（yān）無組織（zhī）排放等。特別是汽（qì）油機動車排（pái）放的VOCs中含有苯、甲苯和二甲苯等苯係（xì）物，柴油機動車尾氣富（fù）含丙酮、丙烯和丙烷等短鏈碳氫化合物；新居塗料裝（zhuāng）潢產生的VOCs在（zài）短時間內濃度（dù）高，成分複雜，不易擴散，對人體健康危害很大；秸稈燃燒，產（chǎn）生為煙塵中VOCs的主要成份是芳香（xiāng）烴和醛類化合物；廚房油煙（yān）VOCs中主要汙染物為乙醇和丙（bǐng）烷。

2 VOCs汙染物的治理

VOCs治理包括：源頭減量、中間控製和末端治理。目前，中國（guó）仍以末端治（zhì）理為主。VOCs末端治理技術可分（fèn）為2類：一類是具有破壞性的方法，如焚燒法、催化燃燒法（fǎ）。另一類是非破壞性方法，如吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法（fǎ）等。

2.1 破壞法

2.1.1 焚燒法

直接焚燒法是將VOCs直接連接到焚燒鍋爐中，當（dāng）接（jiē）入VOCs 濃度高（gāo）時，即可在爐內充分燃燒，然後生（shēng）成CO2 和H2O；若接入鍋爐中VOCs濃度較低，則需加（jiā）入輔（fǔ）助燃料，使VOCs充分燃燒，最終（zhōng）生成CO2 和H2O。這種方法成本低，運（yùn）用範圍廣，技術路（lù）線也比較（jiào）成熟。

目前焚燒法的主（zhǔ）要形式有火炬、焚燒爐及2種係統的（de）綜合係統。其中，火炬係統是用來處理石油化工廠、煉（liàn）油廠、煤化工（gōng）及其他裝置無法回收和再加工的低氧有機氣體的特殊燃燒設施。火炬廢氣處理技術已大規模（mó）應用於國內外各大項目（mù）中；對於處理VOCS 以及（jí）有機物濃度低的不含氧裝置廢氣，一般用焚燒爐（lú）進行。

2.1.2 催化燃燒法

催化燃燒法是在廢氣燃燒的時（shí）候加入某種催化劑，降低VOCs 的（de）燃點，使VOCs 能夠充分燃燒（shāo），最（zuì）終生成CO2和H2O，實現直排。目前（qián）常用催化劑種類有貴（guì）金（jīn）屬（如Pt、Pd） 與非貴（guì）金屬（如Ti、Fe、Cu等（děng））兩大類。

2.2 非破壞法

2.2.1 吸附法

吸附法是利用具（jù）有微孔結構的吸附劑，將揮發性有害氣體的有（yǒu）毒物質吸附在吸（xī）附劑表麵（miàn）上，使有機（jī）物從主體分離。吸附法又分化學（xué）吸（xī）附和物理吸附兩（liǎng）種（zhǒng）。化（huà）學吸附（fù）劑多用於治理水相汙染物，因接觸時間問題，在現實中該法治理有機廢氣非常（cháng）少。而物理吸附材料在處理有機廢氣方麵則（zé）更有（yǒu）效，例如活性炭和沸石等較常用，特別（bié）是改良後的纖維吸附材料（liào）相比顆粒狀和蜂窩狀的吸附材料，吸收速率更高，效果（guǒ）更好。目前，吸附法常用於較低濃度廢氣的淨化（huà）。

2.2.2 吸收法

吸收法是讓吸（xī）收劑和（hé）有機廢氣充分接觸，對廢氣中的有害物質進行吸收，然後將吸收劑進一步處理，再（zài）循環使用。噴淋裝置就是對有機廢氣進行處理的（de）裝置。吸收劑可分物理吸（xī）收劑（jì）和化學吸收劑兩（liǎng）種，物理吸收劑根據相似相容的特性。企業常用水吸收易溶於水的汙染氣體，比如醇、丙酮、甲醚等；化學（xué）吸收（shōu）方法主要利用有機廢氣與（yǔ）吸收劑發（fā）生化學反（fǎn）應，達到吸收廢氣的目的。例如，化工行業可以采用液體石油、表麵活性劑和水的混合試劑來處理廢氣，這種方法可以對H2S、NOx、SO2 等（děng）廢（fèi）氣進行快速處（chù）理。

吸收法有直接回收、壓（yā）縮冷凝回收、濃（nóng）縮冷（lěng）凝（níng）回收，根據不同的廢氣種類選擇不同的處理工藝。目前直接回（huí）收（shōu）和壓縮（suō）冷凝回收在國內技術成熟，而濃縮冷凝設備幾乎全（quán）部為進口設備，費用高昂。

2.2.3 膜（mó）分離法

膜隔離（lí）技術在VOCs處理中已有所應用，其原理是利用（yòng）有機分子粒（lì）徑的大小差異來進行分離，然後再收集回收和再利用。使用中需在進料側施加（jiā）壓力，形成穩定壓力差，使滲透得（dé）到足夠動力（lì）。該膜類似於半透膜，過（guò）濾後產物純度較高，應用範圍廣。缺點是膜容易發生堵塞，膜價格較高，運營成本高。

2.2.4 生物法

生（shēng）物法是通過生物過濾法處理VOCs，主要處理工業生產、市政汙水、汙泥處理等。它可處理較低濃度的VOCs，通過核心生物濾床的處理作用，VOCs通過生物（wù）濾床中的生物膜填料，然後被反應，VOCs在濾（lǜ）床裏被生物膜上的生物經過吸附作用反應生成CO2 和H2O，最後實現放空。

生物處理法是VOCs處理技術領域關注的重點。生物處（chù）理法最大優點是利用了菌群對有機（jī）物進行分（fèn）解，厭氧（yǎng）菌和好氧菌都可以對有機廢氣進行降（jiàng）解（jiě），降（jiàng）低廢氣對環境的汙染。當前，生物處理（lǐ）的主要方式和設備（bèi）包括有生物濾（lǜ）池、生物滴濾塔（tǎ）、生物洗（xǐ）滌器等，這種方（fāng）式目前可以（yǐ）處理簡單的廢氣。其綠色環保優（yōu）勢，應（yīng）用優勢潛力巨大。

2.3 VOCs治理（lǐ）新技術發展

（1）光催化氧化技術。是將WO3、CdS、ZnO、TiO2等光敏半導體（tǐ）材料在光照下將光能轉（zhuǎn）化成化學能，產生的粒子與水及氧氣反應後，產生具有強氧化能力的自由基，有非常強大的廢氣氧化處理能力。該方法（fǎ）的優點是反應速率高（gāo），處理效果強，處理後的產物方（fāng）便回收，反應過（guò）程與處（chù）理有機（jī）廢氣的溶液關係不（bú）大。目前已（yǐ）被業（yè）界關注。

（2）紫外光催化技術。是利用高能紫外光照射有機廢氣，使廢氣中的部分汙染物裂解，降解成水和二氧化碳等（děng）低分子的化合物，或者將廢氣中的細菌（jun1）核（hé）酸破壞，殺滅廢氣中的大部分細菌。

（3）微波催化氧化技術。是（shì）目前科技含量較高的處（chù）理技術，這（zhè）是一種（zhǒng）集合了（le）傳統的填料吸附技術（shù），使（shǐ）治理效果大（dà）大的提高。微波催化氧化（huà）技術能夠縮短廢氣的解吸（xī）與吸附時間，降低VOCs的治理成本。目（mù）前這種（zhǒng）吸附（fù）技術已經能夠連續（xù）使用幾十次，並且多次使用後的效果一樣能夠達到標準。

（4）活性炭纖維治理技術。主（zhǔ）要是通過活性（xìng）碳（tàn）

纖維的加入，利用活性（xìng）炭的內外表麵分布的大（dà）量（liàng）碳原子組（zǔ）成超強能力的吸附性結構。其吸附速度快、吸附（fù）的容量（liàng）增大、表麵積大、微孔豐富（fù）等優點，將在VOCs治理的過程中起到很大的作用。

2.4 組合淨化技術

在實（shí）際（jì）應（yīng）用中，企業多采用多種組合技術來治理VOCs。如吸附濃（nóng）縮+催化燃燒技術、吸附濃（nóng）縮+高溫焚（fén）燒技術（shù）、吸附（fù）濃縮+吸（xī）收技術、低溫等離子體+吸收技術、低溫等離子體+催化（huà）技術等。目前，大（dà）多行業都是采用（yòng）組合技術，或者采用兩種或兩種以上的組合技（jì）術，最終達到最佳治理效果。

2.5 各種治理技術經濟性分析

在以上方法中，吸附（fù）、生物、催化燃燒是當今最常（cháng）用的VOCs治理技術，其次是熱力燃燒和等離子體技術（shù）。在化工行業中，催化氧化技術更適合（hé）處理中（zhōng）高（gāo）濃度（dù）（2000~8000mg/m3）有機廢氣（qì）毒物質的治理，廢氣中不含催（cuī）化劑中毒（dú）物質，單位處（chù）理能力投（tóu）資在8~10萬/1000 m3/h，運行（háng）費用約（yuē）0.4 萬~1萬元/1 000m3；吸附－蒸汽—脫附－回收技術更適合處理中等濃（nóng）度，廢氣成分較為單一的廢氣，單位處理（lǐ）能力投資在42 萬/1 000 m3/h 左（zuǒ）右，運行費用約4萬～8萬元；生物過濾技術適合中低濃度（＜2000 mg/m3）、含可生生物降（jiàng）解VOCs廢氣，單位處理能力投資在1萬（wàn）~4萬/1000m3/h，運行（háng）費用約0.6萬~1.2萬元；熱力燃燒適（shì）合中高濃度（2000～8000mg/m3） 廢（fèi）氣的治理，濃度不可太低，否則不可維持燃燒，氣量不穩定，單位處理能力投資在10 萬/1000 m3/h，運行（háng）費用約0.4萬～0.8萬元。

3 行（háng）業（yè）VOCs治（zhì）理中存在的問題

化工（gōng）行業作為產生VOCs的第二大行業，工業生產過程中所排放的VOCs種類多，性質差異大，實際生產中需要根據汙染物的性質和排放特（tè）點（diǎn）進行選擇，建設經濟、高效的VOCs 治理都會增加企業的運（yùn）營成本；化工企業（yè）為配（pèi）合VOCs治理，對生產工藝進行改進的同時，使生產負荷增加，但治理裝置（zhì）性能卻無法同步（bù）優化（huà），最終造成（chéng）治理效果欠佳；VOCs治理設備（bèi）需要在線設（shè）備測量，然後進行同（tóng）步處置。但（dàn）因目前設備在使用中存在老化（huà）情況，測量精度無法達標；目前（qián）中國VOCs處理設備的重要部件更換仍依靠國外，特別是在維修中若涉及知識產權問題，維修周期增加，設備運行效率降低；中國對工（gōng）業廢氣排放（fàng）標準有了明確的要求，但（dàn）是在具體的落實過程中還存在一定（dìng）的問題，不（bú）良企業（yè）仍末進行（háng）標準化處理再排放（fàng）。

4 化工行業VOCs治理成為必然

2017年是《大氣汙染防治行（háng）動計（jì）劃》（簡（jiǎn）稱“大氣十條”）的第一階段收官考（kǎo）核之年，經過5年的努力（lì），“大（dà）氣十條”第一階段目標已全麵實現，揮發（fā）性有機汙染物（VOCs）減排與控製工作取得了重要的進展。各地VOCs 的汙染防治（zhì）工作（zuò）得到了全麵加強，VOCs的汙染防治已（yǐ）經成為中國大氣汙染防治的重（chóng）點工作之一。

4.1 政策法規的頒布（bù）為化工VOCs治理指明了（le）方向

以2013年“大氣（qì）十條”的發布為起點，2015新的《大氣汙染防治法》中，明確提出了對VOCs減排與控製要求；2016年工信部等部委聯合印發了《重點行業揮發性有機物削減行動計劃》，指出到2018年，工業行業VOCs 排放（fàng）量（liàng）比2015年（nián）削減330萬t以上；2016年國務院發布《“十三五”節能減排綜合工作（zuò）方案》，提出推進工業汙染物減排（pái），以削減揮發性有機物、持久性有機物、重金屬等汙染物為重點，實（shí）施（shī）重點行業、重點（diǎn）領域工業特征汙染物削減（jiǎn）計劃；大力推進石化、化工（gōng）、印（yìn）刷、工業塗裝等（děng）行業揮發性有機物綜合治理；實施石化、化工等重點行業揮發性有機物治理工程，到（dào）2020年石（shí）化企業基本完成揮發性有機物治理。2017年9月，國家又發布《“十三五”揮發性有機物汙染防（fáng）治工作（zuò）方案》。方案以改善環境空氣質量為核心，以重點行業（yè）和重點汙染物為主要控製對象，推進（jìn）VOCs與NOx協同減排，明確提出到2020 年，建立VOCs汙染防治管（guǎn）理體係，實施重點地區、重點（diǎn）行（háng）業VOCs汙染減排，排（pái）放總量減少10%以上。

4.2 國家排放標準逐（zhú）步完善化工行業VOCs治理有據可依

《國家環境保護標準（zhǔn）“十三五”發展規劃》中強調要積（jī）極推進揮發（fā）性有機物汙染控（kòng）製。2017年，製藥（yào）工業、塗料油墨膠黏劑工業、農藥（yào）行業的（de）大氣汙染物（wù）排放標準報批陸（lù）續進行，《VOCs無組織（zhī）逸散控製標準》、《惡臭汙染物（wù）排放標準》和《飲食業油煙排放標準》的修訂工作（zuò）也在進行（háng）中。截（jié）至2017 年（nián）底（dǐ）涉及VOCs的大氣（qì）固定源汙染物排放國家標準有15項，其中石油煉製、石油化學、合成樹脂等工業汙染物排放標準在2015年製定完（wán）成，同時北京（jīng）、上海、重慶、廣東、浙江、江蘇、山東、湖南、天（tiān）津、河北、陝西和四川等地均在不同領域製定了地方排放標準。

4.3 新技術的推行（háng），為化工（gōng）行業帶來了希望

在化工生產、儲存和運輸的過程中，VOCs無組織排放約占企業總（zǒng）排放（fàng）量的1/3，中國從美國和歐盟引進的LDAR（泄漏檢測與修複）技術，可以（yǐ）大幅降低VOCs的無組織排放。2014年12月，國家發布（bù）實施《石化行業揮發性有機物（wù）綜合整治方案》，明確要求（qiú）全國石化行業應將VOCs的治理（lǐ）與監控納入日

常生（shēng）產管理體係（xì），建立“泄漏檢測與修複”等方麵的管理製度。目前，上海、廣東、浙江、江蘇和新疆等地紛（fēn）紛製定了LDAR實施技術要求。到2017年（nián），全國石化行業基本完成第一輪的VOCs綜合整治工作，初步建（jiàn）成監測監控體係，VOCs排放總量較2014 年削減了30%以上。

4.4 環保督察巡視，打（dǎ）響藍天保衛戰

環境保護督察是落實中央生態文明建設的重要抓手，中央環保督察（chá）多批次、多層（céng）次的全覆蓋巡視，以（yǐ）及督察“回頭看”工作（zuò）都在有條不（bú）紊（wěn），緊鑼密鼓的進行著。環境保護（hù）部對京津冀及周邊“2+26”城市開（kāi）展的大氣汙染防治強化督查。督察內容包括（kuò）對相關行業及部門落實大氣汙染（rǎn）防治（zhì）情況，固定汙染源環保設施運行及達標排放情況，自動監測設施（shī）的聯網及運行（háng）情況，限產執（zhí）行（háng）情況等。通過督查，各（gè）項任（rèn）務得到了全（quán）麵落實，藍天的背後，是各行業打（dǎ）響“藍天保衛戰”的（de）堅決（jué）態度和辛勤付出。

5 結語（yǔ）

隨著中國（guó）經濟的發展（zhǎn），更有效地利用能源，減少環境汙染，降（jiàng）低安全生產事故，確保生命安全的重要性日（rì）益凸顯。應（yīng）該加（jiā）強（qiáng）在化工行業有機廢氣的處理方法的研究（jiū），不僅要對排放的廢氣進行處理，還要對源頭進行有效監控，切實減少汙染物的產生，而且在行業排放標準方麵也可以借鑒美國和歐盟等先進國家的（de）控製措施，從而達到對環境的有效保護。

來源（yuán）：《中（zhōng）國氯堿》