VOCs有机污染物回收控制技术

一般来说，VOCs污染控制技术主要分为源头控制技术和末端治理技术。源头控制一方面可从生产原料出发，开发和使用低VOCs含量的原料替代高含量的原料；另一方面则是进行清洁生产，在控制产品生产过程中的物料泄露的同时，通过改进工艺，实现高回收和充分利用性。源头控制技术不能完全避免VOCs的产生和排放，因此，末端治理是必不可少的。末端治理可分为回收和销毁两类技术。回收技术主要包括吸附、吸收、冷凝、膜分离等；销毁技术包含燃烧、光催化降解、生物降解、等离子体分解等。不同的控制技术有各自的优缺点，所适用的烟气条件也差别很大，因此需要从污染控制效果和经济效益两方面出发，结合实际选用控制技术。

1、吸附法

吸附法是利用吸附剂，将VOCs有针对性吸附，达到净化效果。吸附法是目前工业中应用最为广泛的方法，其工艺成熟、净化效率高、能耗低、操作方便，具有较好的经济效益和环境效益，特别适用于中低浓度、高通量的VOCs污染行业。垃圾焚烧产生的二噁英是一种剧毒有机物，目前垃圾焚烧烟气中二噁英的主要控制技术之一便是活性炭喷射耦合布袋除尘器，利用吸附法将二噁英吸附脱除。有机污染物的脱除效率主要受吸附剂和吸附质的物理化学特性以及吸附操作条件影响。目前应用于VOCs吸附控制领域的吸附剂主要包括活性炭、分子筛、活性氧化铝、硅胶、粘土矿物、高分子吸附材料等。与其它吸附剂相比，活性炭因成本低、孔结构丰富、比表面积大等优势成为应用最广泛的吸附材料。

2、吸收法

吸收法又分为物理和化学吸收两种。物理吸收法主要利用物理性质差异进行分离，按照相似相溶的原理，一般选用于VOCs性质类似的非极性或极性液体作为吸收剂。对于吸收剂来说，需要具备沸点高、挥发性弱且化学性质稳定的特点。目前应用于吸收法的吸收剂主要以柴油和洗油为主的矿物油、水型复合溶剂（例如水-洗油、水-表面活性剂-助剂）和高沸点有机溶剂。化学吸收一般以酸液或者碱液作为吸收剂。吸收法具有吸收率高、能耗低、工艺成熟稳定的优点，同时也存在需要进行除尘和除湿预处理以及吸收液后续存在二次污染的缺点。一般工业上采用喷淋吸收塔和填料吸收塔作为吸收法的吸收装置。

3、冷凝法

冷凝法是通过降低烟气温度至有机物露点温度以下，使烟气中的气态有机物凝结为液滴，从而被回收处理。冷凝法适用于高浓度有机废气。对于燃煤烟气来说，有机物浓度低，通量大，并不适合采用冷凝法。一般冷凝法在工业VOCs处理中并不单独使用，往往需要与其他技术联用。冷凝法因为需要高压冷凝器，同时在冷凝过程中需要消耗较大的能源，因此冷凝成本较高。

4、膜分离法

膜分离法利用挥发性有机物各组分通过膜的传质速率不同实现分离，在低压常温条件下气相有机物传质速率是空气的10~100倍，能高效分离有机物与空气，操作简单、节能、无相变、无二次污染，尤其适用如一些酶、药品等热敏性物质的分离回收。膜分离法一般应用在通量低，浓度高，温度低的废气处理。同时，膜分离法处理效率低，设备投资大，膜的耐受性有限，因此运行成本也较高。一般膜分离装置分为板式结构、中孔纤维结构、卷式结构。