挥发性有机（jī）废气（qì）（VOCs）治理（lǐ）方法（fǎ）详解

一、VOCs废气的主要（yào）来源与危（wēi）害

来源（yuán）：石油化（huà）工、涂装（zhuāng）、印（yìn）刷（shuā）、制药、家具制造等行业，以（yǐ）及（jí）溶剂使用（yòng）、储（chǔ）罐呼吸等过程。

危（wēi）害：

破（pò）坏臭氧层，加剧（jù）雾霾和光化（huà）学（xué）烟雾；

多数（shù）VOCs具有毒性，长期接触可（kě）致癌或（huò）损害神经系统；

部（bù）分VOCs（如苯系（xì）物（wù））易（yì）燃（rán）易爆，存在安全隐（yǐn）患。

二、主流治理技术及适用场景

1. 吸附法（fǎ）

原理（lǐ）：利用活性（xìng）炭、沸石、活性氧（yǎng）化铝等多孔材（cái）料吸附VOCs。

适（shì）用场景：低浓度、高通量废气（如印刷厂、涂装（zhuāng）车间）。

优势：

能量消耗小，处理效率（lǜ）高（可达90％以上）；

可（kě）回（huí）收吸（xī）附的（de）VOCs（如活性（xìng）炭脱附再（zài）生）。

局限：设备体积大，需定期（qī）更（gèng）换吸（xī）附（fù）剂；对高浓度（dù）废（fèi）气（qì）处理成本高。

2. 热破坏法（燃烧法）

直接燃烧法（TO）：

原理：将VOCs与空（kōng）气混合后直接燃烧，生成CO₂和（hé）H₂O。

适用（yòng）场（chǎng）景：高（gāo）浓度、小（xiǎo）风量废（fèi）气（如化工废气）。

优势（shì）：处理（lǐ）效率高达99％，适用（yòng）于可燃性废气。

催化（huà）燃烧法（CO/RCO）：

原理：在催化剂（如铂、钯（bǎ））作用下（xià），VOCs在低温（200-400℃）下氧化。

适用场景：中高（gāo）浓度、小风量废气（如喷涂废气）。

优势：能耗低，无明（míng）火，安全性高；可回收余热。

蓄（xù）热式燃烧法（RTO）：

原（yuán）理：通过蓄热体回收热量，降低能耗。

适用场景：大风量、低（dī）浓度（dù）废气（如汽（qì）车制造（zào））。

优势：热回收效率达95％以上（shàng），运（yùn）行成本低。

3. 生物处（chù）理法

原理（lǐ）：利用（yòng）微（wēi）生（shēng）物（如细菌、真菌）降（jiàng）解VOCs为CO₂和H₂O。

适用场景：低浓度、生（shēng）物可降（jiàng）解废气（如（rú）污水（shuǐ）处（chù）理站恶臭）。

优势：

运行成（chéng）本低，无二（èr）次污染；

可处理（lǐ）复杂组（zǔ）分废气。

局限：处理（lǐ）效率受温湿度（dù）影（yǐng）响，需定期（qī）补（bǔ）充微生物。

4. 冷凝回收法

原理：通过降温或加压使VOCs冷凝为液体回收。

适用场景：高浓度、单一组（zǔ）分废气（如化工原料回收）。

优势：回收率高（gāo）（可达95％以（yǐ）上），资源化利用。

局限（xiàn）：能耗大，需深度冷冻，通常作为前置处理步骤。

5. 膜分离法（fǎ）

原（yuán）理（lǐ）：利（lì）用特定（dìng）膜材料的选择性渗（shèn）透性分离VOCs。

适用场景：中高浓度、有（yǒu）回（huí）收价值的废气（如石油化工）。

优势：能耗低（dī），无二次污（wū）染，可连续（xù）操作。

局限（xiàn）：膜成本高，易堵塞（sāi）。

6. 氧化（huà）法

原理：通过加热或催化剂（jì）使VOCs与（yǔ）O₂反应生成（chéng）CO₂和H₂O。

适用场景（jǐng）：有毒有害（hài）且无（wú）需回收的废（fèi）气（如医药中间体废气）。

优势：处理彻底，无（wú）二（èr）次污染。

局限：需消耗能源或催化剂，运行成（chéng）本较（jiào）高。

三（sān）、组合工艺与典型案（àn）例（lì）

1. 吸（xī）附-催化燃（rán）烧（shāo）组（zǔ）合（hé）

流程：废气（qì）先经活性炭吸附，饱（bǎo）和（hé）后用热空气脱（tuō）附（fù），浓缩后的废气进入催化燃烧（shāo）炉。

优势：适（shì）用（yòng）于大风量（liàng）、低浓度废气，处（chù）理效率达98％以上（shàng）。

案例：某汽车涂装厂采用该工艺，VOCs排放浓（nóng）度从（cóng）500mg/m³降至20mg/m³以下。

2. 冷凝-吸（xī）附组合

流（liú）程：废气先冷凝回收（shōu）高浓（nóng）度VOCs，再经活性炭（tàn）吸附残余气体。

优（yōu）势：兼（jiān）顾资源（yuán）回收与达标排放。

案例：某化工企（qǐ）业通过该工艺回收溶剂，年收（shōu）益超百万元。

3. 生物过滤+等（děng）离子体（tǐ）

流程：废气先经（jīng）生物滤池（chí）降（jiàng）解大部分VOCs，再（zài）通过（guò）等离子体处理残余污（wū）染物。

优势：适用于复（fù）杂（zá）组分（fèn）、低浓度废气，无二次污（wū）染。

案例：某污水处理厂采用该工艺，恶（è）臭气体去除率达90％以（yǐ）上。

四（sì）、治理（lǐ）方案选型建（jiàn）议

高浓度废气：优（yōu）先选燃烧法（TO/RTO）或冷凝回（huí）收法（fǎ）。

低浓度废气：选生物处理法、吸附法或膜分离法。

需回收资源：选冷凝法（fǎ）、膜分（fèn）离法或吸（xī）附（fù）法。

复杂组分废气：选组合工（gōng）艺（如活性炭吸附脱（tuō）附+催化燃烧设备）。

五、运维与（yǔ）管理要点

定期检测：安装在线监测设备，实时跟踪（zōng）VOCs浓度和排放量。

设备维护：

吸附（fù）剂每3-6个月（yuè）更换一次；

催化燃烧催化剂每年检查（chá）活性，及时（shí）更（gèng）换失（shī）活（huó）部分。

安全管控：

燃烧（shāo）法需（xū）配置防爆装（zhuāng）置和（hé）紧急泄压阀；

冷凝法需防（fáng）止（zhǐ）低（dī）温冻伤和（hé）高压泄漏（lòu）。

总（zǒng）结：挥发性有（yǒu）机废气（VOCs）治理（lǐ）方（fāng）法需结合废气特性、排放标（biāo）准及经济性，选择单一或组合工艺。建议（yì）优（yōu）先试（shì）点“吸（xī）附-催化燃烧”或“生物处理+等离子体”方案，在达标前提下实现低成（chéng）本运行。