VOCS治理技术研究进展

吴琼

摘要：随着专家学者对挥发性有机物（VOCs）研究的逐步深入，他们逐渐发现挥发性有机物（VOCs）对人类健康及环境质量有着难以估量的危害。因此近几年来，关于防治挥发性有机物（VOCs）等气体污染物的方案、政策相继出台，其中《“十三五”关于挥发性有机物污染防治工作方案》（征求意见稿）、《“十三五”节能减排综合工作方案》等文件的提出，适时的减缓了挥发性有机物（VOCs）的污染进程，并对其提出了新的的排放与治理要求。面对这些排放与治理要求，大量针对挥发性有机物（VOCs）的处理方式被提出并投入实际生产过程中。

关键词：VOCS；治理技术；研究进展

1挥发性有机化合物（VOCs）简介及治理现状

挥发性有机化合物（VOCs）指在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体，能参加大气光化学反应的有机化合物。石化企业在生产过程中会排放出大量的废气，其中挥发性有机物会和空气中的二氧化硫等污染物发生反应，加重光化学污染。石化企业的污水处理装置、排气设备、有机化合物存储设施等设备都会排放出大量的VOCs。调查证明，石化企业在我国总体VOCs污染源中排名第一。随着我国工业化程度飞速提高，有机化工厂的各项技术不断革新，精细加工厂的成品质量也有了巨大提高，为我国的现代化建设奠定了良好基础。但是随着石化企业的迅速发展，也带来一系列环境污染问题，VOCs的污染日益加重，空气质量大幅下滑，我国多处地区出现大面积雾霾天气，给人们的健康造成了巨大的威胁。因此，石化企业加强对VOCs污染的治理，对于改善人们的生活环境，提高人们的生活质量有重大意义。环保部在2012年颁布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中提出了“大力削减石化行业挥发性有机物排放”，作为行动纲领，各级环保组织都对石化行业的VOCs的排放与治理问题制定出详尽的规定，为石化企业进行VOCs的治理提供了理论依据。

2源头治理和末端治理的相互补充

源头治理是VOCs治理过程中最理想的选择，但是在使用无溶剂复合法代替溶剂型粘胶剂生产的过程中往往会遇到各种各样的问题，比如在个别市场当中必须要用到但是用量不多的塑料软包装材料只能使用干法复合工艺进行生产等。溶剂型油墨印刷过程中有很多不能使用水墨印刷生产的产品，同时生产工艺的变化和设备的换购等都需要有一个长期适应的过程，而这样的过程一般都会给生产带来巨大的损失。所以源头治理一般都会影响到企业短期经济问题，同时也会给供货时限的实现带来阻碍。VOCs排放的治理过程中，末端治理和源头治理具有一定差异性，末端治理的过程中企业的生产设备和工艺是完全不会有问题的，没有较大的改动，因而治理过程具有立竿见影的效果，企业的产品供应链处于一个始终完整的状态，所以VOCs排放可以确保其一直保持有序排放、达标排放的情况，不会因为治理过程而对企业生产活动产生负面影响，这也是末端治理的主要优势。但是我们给与源头治理以高评价的同时也不能忽视末端治理的作用，在企业经济紧张的时候，这种方法可以有效的避免一些副作用的产生，同时改善环境污染情况。而有时间停产改造和供货不紧迫的企业则可以使用源头治理的方法从根本上解决VOCs排放问题。

3固定排放源VOCs的监测系统

在我国挥发性有机物的排放总量当中，固定污染源的排放量占据过半的比例，而且因为其排放量大且排放浓度高，还有着持续时间长的原因导致这一排放源是污染量最大，结果最严重的源头。所以必须要有效控制固定污染源当中VOCs的排放，进而降低PM2.5以及臭氧的浓度。现在我国对于这一情况已经出台了大量的国家排放标准以及部分地方标准来针对VOCs排放问题进行监管和控制，同时针对非甲烷总烃来进行计算和管理，将其作为污染物监控的主要标准。根据厂区当中污染物的监控情况来制定出挥发有机物的综合指标。现在对于固定排放源的VOCs检测过程一般是通过离线检测和在线监测两种检测方式进行的。其中离线检测方式具有比较有限的采样点，同时其对于时间的分辨率也是相对较低，分析过程比较滞后，所以一般都难以体现出来大气当中的实时VOCs变化。在线监测技术需要有质子转移质谱技术来进行支持，提高时间分辨率的同时减少检测过程中外界一些因素可能会带来的负面影响，进而实时的对环境进行监控。这种方法虽然具有很好的检测效果，但是其造价比较昂贵。

4未来关于VOCs处理方式的展望

4.1源头遏制

采用无挥发性有机物（VOCs）的原材料进行生产，避免生产过程中挥发性有机物（VOCs）的产生，做到从源头进行控制，最终达到挥发性有机物（VOCs）排放与治理标准。例如《中共江苏省委江苏省人民政府关于印发<“两减六治三提升”专项行动方案>的通知》提出：强制使用水性涂料，全面使用低挥发性有机物（VOCs）含量的水性涂料、胶黏剂替代原有的有机溶剂、清洗剂、胶黏剂等。但该做法不仅会缩小原材料的选择范围，还将使生产成本大幅度提高。

4.2过程控制

对现有的生产工艺进行改良。采用管道输送加料，提高加料过程的密闭性，减少溶剂的挥发量；生产过程采用自动化控制系统，确保生产设备除投料和采样外均保持密闭状态。针对现有生产过程中产生挥发性有机物（VOCs）的生产环节进行改良，在生产过程中减少挥发性有机物（VOCs）的排放量，从而达到挥发性有机物（VOCs）的排放与治理标准。但是，该做法将在一定程度上增加生产人员的工作量，提高生产成本。

4.3开发新型治理技术

通过对环境污染治理的重视和挥发性有机物（VOCs）处理过程中的经验总结，近年来我国在废气治理技术上取得了新的突破和进展———生物分子转化法可以直接将废气中的有害物质运用生物分子进行转换，变废为宝，转变成可利用的无害物质。该做法不仅成本低廉，上手快，操作简单，而且适用范围和面积较大，是未来应重点扶持和推广的技术；将新型纳米材料与光催化分解法相结合，使苯系物迅速降解，基本不产生二次污染，效率相比单一技术有明显提高，且纳米材料的取材和用料更加的环保和安全，是化学科技在挥发性有机物（VOCs）治理技术上取得的新进展和新突破。

4.4整改无组织排放源

挥发性有机物（VOCs）排放源中有很大一部分为无组织排放源。将各类无组织排放的挥发性有机物（VOCs）废气采取收集措施进行有效收集，并经过末端治理后有组织的排放，也是挥发性有机物（VOCs）减排的一大方式。化工行业全面应用“泄漏检测与修复”（LDAR）技术，建立LDAR管理平台，定期调度企业LDAR实施情况。与此同时，要加强降尘量监测，并及时完善相关法律法规及标准体系，让执法者在执法过程中有法可依。

结语

石化企业是我国主要的VOCs污染源之一，大量的VOCs造成空气质量大幅下降，给人们的健康安全带来了巨大的威脅。通过控制石化企业的VOCs排放，开展VOCs的减排与治理，可以减少工业生产对环境带来的压力。但是我国当前的VOCs治理还存在一些问题，如监管难度大，计算方法不统一，控制方法效果不佳等。石化企业开展VOCs治理工作将在环境、经济等多个方面产生影响，因此企业应当重视VOCs治理技术的发展及应用，提高VOCs的控制水平，全面可持续发展。

参考文献

[1] 简甦 . 软包装企业 VOCs 治理整体解决方案及经济性分析 [J]. 包装前沿，2017（3）：31-32.

（作者单位：江苏创新安全检测评价有限公司）