胡赐明 金海红 李建芳 唐 璐
（1、杭州市环境保护有限公司，浙江 杭州310000 2、浙江泓一环保科技有限公司，浙江 杭州311100）
挥发性有机化合物是由生物代谢和人类活动所致的污染物，属于雾霾天气的形成原因之一。挥发性有机化合物的来源比较多，包括家具喷漆、汽车涂装等。其中所包含的化学物质会严重污染环境，还会危害人体健康。当前，多数国家地区都针对挥发性有机化合物出台限制与规范细则。雾霾天气污染程度持续加剧，必须从源头上控制挥发性有机化合物排放。
1 挥发性有机化合物排放现状
近年来，我国逐渐开始关注人为挥发性有机化合物排放问题，并且推行挥发性有机化合物排放清单。比如部分学者通过研究认为挥发性有机化合物排放清单，明显降低了人为排放的不确定性影响。关于挥发性有机化合物的排放源比较复杂，主要分为人为与自然两种，因此清单编制处于初步发展阶段。对于人为排放来说，主要表现在涂装行业、汽车尾气以及工业生产等。按照相关数据统计报告能够看出，我国某地区工业源挥发性有机化合物年排放量在130 万吨左右，已经超过全国总排放量的37.2%。北部。南部和东部是我国挥发性有机化合物排放的集中地，西部地区由于经济发展速度缓慢，因此挥发性有机化合物排放量比较低。当前，我国关于挥发性有机化合物排放标准比较少，所以必须编制挥发性有机化合物排放标准体系，这样既可以对有机废气排放进行限制，还能够满足经济体系的发展要求。
2 传统挥发性有机化合物处理技术分析
2.1 冷凝法
此种方法是按照有机气体的化学性质，降低气体温度，确保蒸汽达到饱和状态，从而净化回收液体，借助活性炭吸附作用，对气体进行减排处理。冷凝阀主要应用到小气量、低温和低浓度条件下。然而对于低浓度有机气体来说，就不能应用冷凝法，可以作为高浓度废气的前处理工艺，减少有机负荷量，回收有机物。
2.2 吸收法
此种方法主要是通过吸收挥发性有机化合物，按照不同物理性质，将挥发性有机化合物与吸附剂分离开，达到净化的效果。一般情况下，高压、低温条件下，通过吸收法处理挥发性有机化合物的效果比较显着。由于吸收剂性能特性，且应用的吸收设备比较特殊，因此能够明显提升吸收效果。现阶段，在挥发性有机化合物处理中，主要应用水、煤油和柴油作为吸收剂。如果使用水作为吸收液时，有机溶剂的回收比较简单，只需要采用精馏处理即可。如果所应用的吸收剂不是水时，为了降低成本，需要应用再生吸收剂，但是此种方式会出现二次污染问题，所以应用到油漆涂装行业处理中。
2.3 吸附法
此种方法是挥发性有机化合物接触到多孔固体后，固体表面残留化学键力，可以将混合气体中的挥发性有机化合物组分吸附到固体表面，以此实现分离。吸附法能够处理浓度较高的废气，处理效率比较高，且应用成本低下，能够对有机废气进行彻底净化处理。但是吸附法的应用不足在于，所使用的处理装置体积大，且技术工艺比较复杂，还会产生二次污染问题。按照最新研究能够看出，活性炭的分子不会与极性分子结合，因此能够对挥发性有机化合物进行完全吸附。对于包装印刷、喷涂为主的中小型企业来说，在挥发性有机化合物处理时多应用吸附法。
2.4 燃烧法
此种方法主要是针对可燃烧的挥发性有机化合物所采用的处理方法，广泛应用于绝缘材料、喷漆以及化工生产所产生的废气处理中。以燃烧工艺为标准，可以划分为以下几种处理方法：第一，直接燃烧法：此种方法主要是应用气体的可燃性特点，直接进行燃烧。直接燃烧法的成本投资比较少，便于操作，所以可以应用到小风量、高浓度废气处理中，具备较高的安全性和实效性。第二，热力燃烧法：如果挥发性有机化合物浓度比较低，可以添加助燃性气体，确保其具备可燃性。通过氧化作用之后能够转变为无害物质。对于热力燃烧来说，废气经过处理后，不直接作为燃料，而是能够提供燃烧所需的氧气。如果废气中的氧气含量比较低时，则需要借助可燃性气体进行燃烧。相比于直接燃烧方法来说，热力燃烧对于温度的要求比较低。第三，催化燃烧法：在具体燃烧期间，挥发性有机化合物能够通过催化剂实现氧化分解。一般来说，当挥发性有机化合物的浓度比较高，且具备较高温度时，能够明显提升处理效果。此种方法对于温度的要求比较小，具备较高的节能性和净化效率。需要注意的是，燃烧法具有各项应用优势，因此作为VOCs 有机废气处理的主流应用技术。
3 新型挥发性有机化合物处理技术
3.1 膜分离技术
此种分离技术主要是通过高分子膜，在特定压力下不断渗透废气，确保有机物能够从挥发性有机化合物中脱离。对于工业排放的挥发性有机化合物来说，在进入膜分离系统后，按照膜选择性作用，只可以确保挥发性有机化合物进入，剩余气体将会被隔离开，能够满足排放标准要求。对于收集的挥发性有机化合物来说，进入到冷凝回收系统中，能够对有机溶剂进行循环应用。现阶段，食品加工行业、制药行业以及石油化工行业已经广泛应用膜分离技术。此种技术所应用的有机溶剂浓度高、流量小，具备较高的回收价值，基本能够实现废气资源化。然而需要注意的是，膜分离技术的建设投资量比较大。在现有环境污染背景下，膜分离技术的应用前景广阔，主要是由于膜分离系统中能够产生二次回收利用的有机溶剂，挥发性有机化合物经过处理之后，能够直接排放到大气环境中，避免产生二次污染。现阶段，多数企业都致力于研发膜分离技术，并且在挥发性有机化合物得以推广应用。
3.2 低温等离子体法
低温等离子体属于第四种物质形态，能够整合中性粒子和带正电荷的粒子，属于准中性气体。在短时间内，自由基、高能电子能够被分解为气体污染物的分子，通过生化反应后，能够直接降解。与其他方法相比较，低温等离子体法的优势在于结构简单，具备较强的可操作性，但是也会降低净化率。在实际生产中，应用低温等离子体法还存在安全隐患，且部分学者认为在未来发展中，需要对该项技术进行规范完善。
3.3 生物处理技术
在挥发性有机化合物处理中，开始应用生物法处理技术，该项技术属于新型废气处理技术，发展空间比较广阔。生物处理法的思路在于通过微生物自身特性，将废气中的毒害物质降解为水和二氧化碳等无机物。按照反应原理，能够针对易降解有机废气进行使用。然而在实际应用期间需要培养微生物，且降解速率低下，所以只能够应用到低浓度废气处理中。生物处理技术主要包含生物过滤塔、生物滴滤塔和生物洗涤塔。
第一，生物洗涤塔。该装置分为吸收和生物降解两部分。通过有机物循环液，将其由洗涤塔装置喷淋下来，逆流接触塔内的气相，这样能够使气相内的氧气和有机物转化为液相。在完成气液交换之后，会再次进入到再生池中。利用氧化分解作用，能够使微生物降解废气。如果气相传质速率比生化反应速率大时，则可以通过生物洗涤塔对有机物进行降解。
第二，生物滴滤塔。将微生物填料放置在内部，能够为微生物提供营养，还能够建立良好的生物降解环境。由于存在浓度压力问题，将气体通入到塔底之后，上层生物滤料会与气体相接触，通过吸收处理后，顶部会流出洁净的气体。尽管此种方法能够批量处理废气，且能够自动化调节。然而在实际应用中的操作复杂性比较大，确保对于不稳定气体、浓度较高的气体来说，会降低挥发性有机化合物处理效果。
结束语
综上所述，与传统废气处理方法比较，新型生物技术的应用效果比较显着，且在运行费用、投资成本以及安全性方面具备优势，不会产生二次污染，还便于后续管理与维护。然而为了更好地将生物技术应用到工业生产中，必须处理好实际问题，例如难降解气体处理以及高浓度废气处理等。由于挥发性有机化合物的组分比较复杂，并且多以混合状态存在。因此应当按照挥发性有机化合物实际浓度和性质，全面提升去除率，以此提升处理效果。
