挥发性有机物处理新技术的研究

挥发性有机物处理新技术的研究

杨阳

乌鲁木齐京诚检测技术有限公司 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000

摘要：挥发性有机物（VOCs）是一种来源广泛、成分复杂且对自然环境与人体健康有害的物质。如今有关这类物质的处理技术，主要包括了两种，分别是回收技术、分解技术。其中，前者还可以分成低温冷凝回收、吸附回收以及膜分离回收等；而后者能够分成燃烧分解、生物分解、光催化分解等。在有关技术的不断发展与处理标准的持续提高下，这几年来组合式技术也实现了大范围的普及与运用，如“冷凝+吸收”组合技术等。组合式技术能够结合两项及以上技术的运用优点，进而使处理速度大大提升起来，让物质得到更为全面的处理。

关键词：挥发性有机物； 膜分离技术 ；光催化技术

挥发物有机物能够构成臭氧，即PM2.5的关键组成物质，该物质也是造成雾霾天气的关键原因，其所生成的化学烟雾会给人类身体的健康带来极大的危害。挥发性有机物的治理已经成为了环境治理工作的关键内容，所以，围绕挥发性有机物的处理技术展开研究显得非常有意义。

一、VOCs 的来源及危害

只要是熔点小于室内温度，同时沸点处于50℃到260℃之间的挥发性有机化合物均属于VOCs。工业生产制造是产生VOCs的关键途径。油漆等有机材料使用期间其挥发出来的气体在经过转变以后也会变成VOCs。在紫外线的照射下，VOCs内的碳氢化合物和NOx两者之间会进行光化学链式反应，并且会生成光化学烟雾，给环境带来一定的破坏。并且在人体中吸入一定的VOCs以后，会使人体的肝肾功能受损，甚至会导致神经中枢病变。如今，VOCs污染问题已经引起了社会各界的高度关注，有关的处理技术也在持续的创新与完善。

二、挥发性有机物处理新技术

1.挥发性有机物的回收技术

1.1低温冷凝回收

把那些具有VOCs的空气装入一个密封的容器里，采取降温的手段，使其直接变成液体状态，以液珠的形式贴于器壁上，接着凭借重力掉落下来，统一回收到瓶子中。低温冷凝回收技术在那部分空气内具有较多的VOCs的情形中具有较高的适用性，在比较缓和的环境条件下可以收获令人满意的收集效果。不过在具体运用时，空气内的VOCs含量往往并不是很高，所以通常不会纯粹地采取这项技术来展开回收。为了满足经济性的要求，一般会先通过吸附等方式展开预处理，把空气内并不集中的VOCs汇聚在一起，符合某个浓度标准之后，紧接着对其实施冷凝处理，如此能够收获更让人满意的效果。

1.2吸附回收

采用特定的吸附剂能够让空气内分散的VOCs集中吸附在一起，接着再围绕这些物质展开统一处理。依照构成成分的差异性，一般能够会采用不一样的吸附剂，如活性炭吸附剂、硅胶吸附剂等。在实际操作时，先把多孔状的吸附剂放到管道或是容器的开口位置，凭借风力或压力，使那些具有VOCs的空气由吸附剂的一端流向另一端。这些物质在途径吸附剂的过程中，会被吸附起来，在时间的流逝下，吸附剂会慢慢进入饱和状态，这时就可以把它换取下来，进而完成对VOCs的有效回收。这项回收技术主要有成本低廉、使用不复杂等优点，在那些空气内VOCs含量并不大的情形中具有较高的适用性。此外，相比于其他吸附剂，蜂窝状等吸附剂的表面积会更为庞大一些，进而能够使吸附效果大大提升起来。

1.3膜分离回收

如今，膜技术正处于持续发展的过程中，在这种情况下，膜分离回收回收技术也在VOCs的回收处理中得到了频繁的运用。生物膜本身有着选择透过性，回收方法和吸附回收极为相似，只是把吸附剂换成生物膜，在那些具有VOCs的空气流经生物膜的过程中，VOCs会被阻拦，且吸附到生物膜上，从而实现分离回收的效果。膜分离回收已经是一项趋向于成熟的技术方法了，在二十世纪四十年代左右，美国便采取该技术方法来提取回收气体内的汽油分子。接着在膜技术不断完善、进步下，慢慢在含氧有机化合物等的分离工艺中实现了普及运用。依照空气内VOCs浓度的差别，膜分离回收效果也会呈现出较为明显的差别。如果空气内VOCs浓度较大的话，那么其回收率便能够超过百分之九十。

2.光催化分解

这一技术主要是依靠光能让半导体（一般是TiO2）催化剂在其表面上进行光化学作用，驱动部分氧化还原反应的实施，进而把空气中的VOCs去除干净。通过模块法进度TiO2纳米材料的制取，所制取获得的催化剂外表由于氧空位非常多，能够在四个小时的时间中把体积分数为300×10 -6 的苯彻底去除干净。由此可以看出，光催化分解具有非常突出的优势，如能耗小、去除率大，在各种浓度的VOCs处理中都具有一定的适用性。不过这还属于一种新技术，不可避免地会具有一些不足之处，如，分解期间会生成不少的中间产物，在这当中，部分产物具有一定的有害性，若没有合理的处置，则极易导致二次污染现象的出现。

3.低温等离子体净化

这主要是通过等离子体放电这一方法来进行空气中VOCs的回收处理。其能够对多种多样的VOCs进行有效处理，尤其是对空气中质量浓度处于100 mg/m

3 以下的VOCs能够达到非常快的处理效果。一些研究人员使用电子束照射生成低温等离子体，围绕具有甲苯与四氯甲苯的混合型挥发性有机物气体展开处理，最终得到了比较不错的处理效果。在采取该技术的过程中，必须要对温度进行有效把控，因为这直接关乎着挥发性有机物的去除率。鉴于在围绕低温等离子体进行处理的过程中也许会生成一些废气，所以在实际操作期间也应当结合中间产物的特性加设对应的处置装置。

4.冷凝+吸收组合技术

在空气内VOCs含量较少的情况下，只采用冷凝法或是吸附法来展开回收处理，这不仅要达到严苛的条件，而且还必须投入较多的成本。若将冷凝技术与吸收技术相互结合起来使用的话，那么就能够防止这类问题。第一步采用低温冷凝设备让废气中的VOCs的浓度增大，接着采用吸收法，对这些VOCs进行快速、便捷的吸附。这种组合式技术工艺不仅运用简便、成本少，而且还保证回收率超过百分之九十五。

5.吸附浓缩+燃烧组合技术

吸附技术能够把空气内浓度较小的VOCs汇聚在一起，在不断的吸附下，使吸附剂进入饱和状态，但怎样展开无害化处理，这已经成为了这项技术运用期间必须要加以思考与探究的关键问题。在对“吸附浓缩+燃烧”组合式技术进行运用的过程中，第一步是通活性炭等吸附性把空气内的VOCs汇聚在一起，接着把进入饱和状态的吸附剂直接放到密闭的容器中，通过燃烧处理之后，获得没有毒害性的无机物。因为VOCs与活性炭均具有可燃性，在燃烧过程中会释放出一些热量，这些热量能够用在发电等多个领域之中，以此让资源实现最大程度的运用。

6.喷淋洗涤+催化氧化组合技术

VOCs能够与水相溶，依照该特性，可设置喷淋室，使具有VOCs的废气从喷淋室中途径而过，喷淋出的水能够废气全方位的接触，把当中的VOCs溶解到水中。完成水洗处理以后，把具有VOCs的废水放进专门的反应装置内，在某种特定的温度等条件下，添加催化剂，让其进行催化氧化反应，把废水内的VOCs变换成能够与水相溶的无机物。完成处理以后的废水还能够继续用于喷淋系统之中，以实现节约用水的目的，减少处理成本。

挥发性有机物处理的新技术方法都在试验中收获了不错的成效，坚信今后这些新技术一定能够在工业领域中实现大力的运用。因为各个行业生成的VOCs类型存在一定的差异性，因而只简单地使用某项处理技术往往无法保证处理效率及质量，所以，必须结合每项技术的优点，通过组合式技术方法来进行挥发性有机物的处理，从而达到理想的处理效果。

参考文献:

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