（四川大学，四川 成都 610000）
摘要：挥发性有机物作为臭氧和二次有机颗粒物的重要前体物，其污染问题日益突出。本文介绍了挥发性有机物的定义，简要论述了VOCS的污染现状，并对目前对VOCS的主要治理技术进行的总结。最后探讨了对大气中VOCS污染防治技术的发展前景。
关键词：VOCS；污染现状；治理技术
1.前言
近年来中国大气污染问题突出，以臭氧、细颗粒物（PM2.5）、酸雨为特征的区域性大气复合污染问题日益显著。而挥发性有机物（VOCS）作为臭氧和二次有机颗粒物的重要前体物，在大气化学反应过程中扮演着极其重要的角色，它们能参与光化学反应、生成二次有机气溶胶、增加温室效应、引发光化学烟雾等复合大气污染，VOCS污染的控制引起了政府与公众的极大关注[1-3]。本文综述了VOCS的污染现状及其防治技术概况，并探讨了VOCS污染防治技术的未来发展前景。
2.挥发性有机物
挥发性有机物(VOCS)是指沸点在50℃～260℃、室温下饱和蒸气压超过133.3Pa的易挥发性有机化合物，其主要成分为烃类、硫化物、氨等[5]VOCS在常温下可以蒸发的形式存在于空气中，它具有毒性、致癌性、刺激性和特殊的气味性，并且相当一部分有恶臭、易燃易爆等特性，在生产运输过程中存在很大的安全隐患[4]。我国大气VOCS污染现状主要体现在两个方面[1]。一是大气挥发性有机物浓度水平较高，地区差异较大。表1 给出了中国不同区域各大城市大气中VOCS不同组分的质量浓度。由表1可见，目前国内各大城市的VOCS污染较严重，各地的VOCS组分和浓度显示出较大的差异性[6]。二是受控于挥发性有机物的二次有机颗粒物和臭氧污染问题复杂和严重。
表1 各大城市大气中VOCS各组分的质量浓度μg/m3
3.VOCS控制技术进展
目前国内外针对VOCS污染防治主要包括回收技术与销毁技术。它们分别应用于不同的场合。
3.1焚烧法[2][6]
焚烧法普遍应用于工业废气和工艺尾气的处理,可以高效、彻底地处理含有复杂组分的高浓度VOCS气体,在治理石化工艺废气、木材干馏废气及制药工业废气等方面广泛应用。焚烧法又可分为催化燃烧和直接燃烧。直接燃烧法的燃烧温度通常控制在700℃以上，在此温度下，大部分得到有机物可以被分解为CO2和H2O，去除效率可达95%以上。催化燃烧法是利用催化剂在较低温度下将有机物氧化分解，反应温度通常在250～500℃之间，与直接燃烧法相比，具有降低焚烧温度,缩短VOCS在高温区的停留时间,减少能源消耗和焚烧过程中大气污染物的产生量等优点。
3.2膜分离法[8-10]
膜分离法是一种新型高效分离方法,具有流程简单、能耗小、无二次污染等特点。常用的处理废气中VOCS的膜分离技术包括：蒸汽渗透(VP)、气体膜分离和膜接触器等，VP过程常与冷凝或压缩过程集成。即有机废气首先进入压缩机压缩后冷凝，冷凝下来的有机物进行回收，余下的进入膜分离单元后分为两股，一股返回压缩机重新进行处理，另一股则经过处理后排出。
3.3吸附法[7-9]
吸附法净化气态污染物的原理是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物，使其中所含的一种或数种组分浓缩于固体表面上，以达到分离的目的。吸附法在VOCS的处理过程中应用极为广泛，主要用于低浓度高通过量有机废气(如含碳氢化合物废气)的净化，对于高浓度有机气体，通常需要首先经过冷凝等工艺将浓度降低后再进行吸附净化。吸附技术是目前处理有机废气最为经典和常用的气体净化技术，采用该方法优点是：去除率高，无二次污染，净化效率高，操作方便，缺点是由于吸附容量受限，不适于处理高浓度有机气体，当废气中有胶粒物质或其它杂质时，吸附剂易失效。
3.4冷凝法[7][10]
冷凝法主要用于回收VOCS中有价值的组分,实现资源化利用。其原理是利用气态污染物不同的蒸气压,通过调节温度和压力使某些有机物过饱和从而发生凝结作用,使该成分得以净化和回收。对沸点在60℃以下的VOCS,去除率在80%-90%之间。在实际应用中,冷凝法适用于高浓度的有机溶剂蒸气的净化，值得注意的是，经过冷凝后尾气仍然含有一定浓度的有机物，需进行二次低浓度尾气治理。
3.5光催化氧化法[2][6]
光催化氧化法（如TiO2）的光催化活性，使吸附剂在其表面的VOCS发生氧化还原反应，最终是近年来受到关注的新技术，对VOCS降解率可达到90%-95%。该技术的原理是在一定波长光照下，利用催化剂将有机物氧化成CO2、H2O及无机小分子物质。光催化氧化法优点是：选择性，反应条件温和（常温、常压），催化剂无毒，能耗低，操作简便，价格相对较低，无副产物生成，使用后的催化剂可用物理和化学方法再生后循环使用，对几乎所有污染物均具净化能力。但该技术现阶段还处于实验室小型反应系统向大规模工业化发展的阶段，要投入实际应用还需更深入完善的研究。
4.结束语
综上所述，随着政府与公众对VOCS污染的重视，如何进行有效的污染物控制并回收有用成分，消除有害物质已成为目前亟待解决的问题。具体到技术层次上，今后的发展趋势将集中在展开有关工业VOCS排放检测技术、源解析技术和控制技术的研究开发和工程应用，大力支持与发展有关VOCS的控制的新材料、新设备、进行技术集成与工程推广，加强对相关VOCS的回收利用等，相信今后的VOCS污染治理领域会有更大的发展。
参考文献
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作者简介：王赫（1992.08-），男，四川省宜宾人，成都市武侯区四川大学环境工程专业硕士。
论文作者:王赫
论文发表刊物:《知识-力量》2019年4月上
论文发表时间:2019/1/25
标签：有机物论文; 挥发性论文; 技术论文; 废气论文; 大气论文; 浓度论文; 组分论文; 《知识-力量》2019年4月上论文;