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摘要：VOCs指的是挥发性有机物，其主要来源于印刷、电子制造、石油化工以及箱包生产等化工生产过程。近年来随着人们的生活水平不断提高，对于各种有机产品的需求也在不断增加，导致了VOCs的排放量越来越多。VOCs排放量较大，种类比较多而且具有毒性，如何对其进行有效治理，已经成为了相关企业和环境部门的重要任务。鉴于此，文章主要对VOCs治理技术分析及研究进展进行了分析研究
关键词：VOCs；污染；治理
我国VOCs治理技术在国家政策的支持下和科技飞速发展中得到了很大的进步。VOCs的本质是挥发性有机化合物，是一种具有光化学活性的物质，其物理性质是常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压沸点低于260℃的有机化合物。绝大部分的VOCs具有刺激气味，对人们的身体会产生严重的危害，可能导致中毒、致癌等情况。工业生产产生VOCs具有浓度高、持续时间长、污染物种类多等特点，对一定范围内的空气质量产生坏影响非常明显，国家在治理方面更是不惜投入，为了蓝天白云，为了人们的身体健康，VOCs的治理刻不容缓。
1.VOCs废气治理技术
1.1吸附法
吸附法是利用良好吸附性能的材料与VOCs废气中烃分子的亲和作用对VOCs废气中的烃类进行吸附，当吸附剂达到饱和时，使用抽真空再生法或者惰性气热再生法对所吸附污染物进行解吸，处理后的吸附剂被再次利用。VOCs废气吸附材料主要有活性炭、分子筛和硅胶等，活性炭应用最為普遍，吸附法适用于处理气流平稳、成分单纯和浓度较低的VOCs废气，去除率可达90%～90%，吸附法具有能耗小、工艺简单、处理率高的优点，是一种应用广泛和容易推广的VOCs废气处理技术，难点在于吸附剂饱和后的再生处理增加了运行成本和二次污染的风险，因此，新型吸附剂的研发制备和更加节能环保高效的脱附技术研发是吸附法研究的方向。[1]
1.2吸收法
吸收法是利用低挥发溶剂和不挥发溶剂与VOCs废气中有机烃的亲和性将有机烃从废气中吸收，再根据有机烃分子和吸收剂不同的物理性质将二者进行分离的技术，该技术在石油化工生产及贮运过程中普遍应用，适用于高压力、高浓度、大气量、低温度等条件下的石化VOCs废气的处理并且处理率可以高达95%～98%，吸收法的处理效率主要由吸收剂性能和吸收处理设备水平决定，目前，应用比较普遍的吸收剂有煤油和柴油等。吸收法在应用的过程中需要频繁更换吸收剂，导致操作过程比较复杂且成本较高，因此，新型吸收剂的研发和制备，吸收处理设备的优化设计和制造是该技术研究的方向。
1.3冷凝法
冷凝法的过程是将VOCs废气进行冷却和加压，使有机物达到过饱和状态后发生冷凝并分离出来，该方法利用有机物质在不同温度和压力条件下的饱和度不同对VOCs废气中各组分进行分离，该方法在高沸点和高浓度VOCs废气的处理中比较适用，并且操作性强、过程容易控制，对VOCs废气的处理率可以达到50%～90%，目前主要用于化工行业油气回收等，该方法需要设备提供高压和低温条件，在设备运行中需要定期对设备进行除霜，设备运行和维护的要求较高，由于加压制冷设备特殊且能耗大，建设和运行成本较高，在实际VOCs废气处理中常与吸附法和吸收法联合应用，以降低处理成本，冷凝法的研究方向包括冷凝法与其他处理方法的联合应用和对处理系统的工艺稳定优化设计。[2]
1.4膜分离法
膜分离法是利用VOCs废气中不同气体组分在压力下透过膜的能力不同使得VOCs废气中不同组分的气体在膜的两侧富集，最终实现对VOCs废气进行分离的方法，该方法在天然气的分离和提纯方面非常适用，目前常用的分离膜材料是硅橡胶，常用的膜分离技术有蒸汽渗透、气体膜分离和膜接触器等。膜分离技术具有诸多优点，尤其适用于高浓度、小流量的VOCs废气分离回收，膜分离技术设备成本高，膜元件造价较高且膜维护工作复杂，新型膜材料和分离系统的研发是该技术研究的热点和难点。
1.5 VOCs降解技术
2.1直接燃烧法
直接燃烧法是以VOCs废气作为燃料或助燃剂在高温下进行燃烧的方法，直接燃烧法适用于VOCs废气中有机物质浓度高于爆炸上限的废气处理，该方法设备和操作都比较简单，燃烧后处理率高达99%，尤其适用于无回收价值和高浓度的VOCs废气，主要用于炼油厂、油气田放空气体火炬以及石油化工厂瓦斯火炬等。
2.2热力燃烧法
热力燃烧法是使用辅助燃料对VOCs废气进行燃烧净化的处理方法，适用于当VOCs废气中的有机物含量低，无法依靠自身燃烧热值持续燃烧的情况，焚烧炉是常用的热力燃烧设备，焚烧炉结构简单、设备成本低，废气处理率高，缺点是能耗高和容易产生二次污染，炼油厂氧化沥青尾气焚烧炉就属于热力燃烧处理装置，在实际应用该技术时需要对VOCs废气的浓度及流量进行预处理，并且配备有完善的安全处理措施。
2.3催化燃烧法
催化燃烧法又称催化氧化法或无焰燃烧法，反应温度为200～450℃，该方法是利用固体催化剂和氧气的催化氧化活性将VOCs废气中的有机物转化成H2O和CO2，实现净化VOCs废气的目的，催化燃烧法反应温度远低于直接燃烧法反应温度，处理过程安全、无二次污染产生且能耗小，有机物的去除率高达99%以上。该方法适用于处理无回收价值和中浓度的VOCs废气，催化燃烧法的催化剂主要以贵金属和稀土元素氧化物为主，其中贵金属催化剂以其优异的性能在应用中占主导地位，但是当有机物浓度超出一定范围时会导致催化剂中毒。
2.4蓄热氧化法
蓄热氧化法简称RTO，蓄热氧化反应装置由燃烧器、气体切换阀门、燃烧室、蓄热室、和控制系统等构成，蓄热体装于蓄热室内主要采用陶瓷材料，燃烧器安装于燃烧室中，燃料可以使用油和天然气等，燃烧室温度通常为800℃～900℃，该方法能够将VOCs废气中的有机物氧化成H2O和CO2，反应器在运行时，通过不断变化VOCs废气通过蓄热室的方向，蓄热体对VOCs废气进行加热并将燃烧热量传递给蓄热体。蓄热法是VOCs废气降解技术中应用广泛的一种处理方法，基本能够处理各类VOCs废气，具有适用浓度低和处理量大的特点，也能处理含有少量固体颗粒和灰尘的废气，该方法在常压下进行操作，因此占地面积大、处理系统需要配备大量阀组和气流分布器。
3.VOCs治理技术发展趋势
3.1源头上进步
目前VOCs治理技术普遍应用在尾端处理中，我们更应该朝着从源头治理方面前进，并为此做出努力。在石油化工行业，采用先进的清洁生产技术，不仅提高原油的转化和利用效率，同时能有效地减少污染物的产生。此外要对生产装置排放的VOCs废气进行优先回收利用，即使不能回收利用的也要先经处理后达标排放。在建筑工程和化工产品过程中，也要及时对产生的VOCs气体进行有效治理，防止其对人体和环境造成危害。
3.2发展趋势
未来在技术方面的发展一定离不开科学技术上的进步，国家也将支持并且倡导更多优秀的治理VOCs的技术出现。例如旋转式分子筛吸附浓缩技术、高效蓄热式催化燃烧的技术和蓄热式热力燃烧的技术、高效水基强化吸收技术，更进一步提高了VOCs的去除效率。同样，也出现了更高效、有效年限更长的吸附材料，例如MOF、活性炭纤维NACF。在挥发性有机物的回收和综合利用一体化设备中，能够不断优化处理工艺，在处理废气的同时，达到更好的成效。
结论
目前，VOCs污染防治已成为我国大气污染控制的重要内容，大多数企业的VOCs尚未得到有效治理。VOCs治理技术种类繁多，从综合分析来看，燃烧和回收工艺的治理效果较好，但工艺和关键材料有待进一步研究和优化，需降低投资和运行费用，以提高工艺的适用性。
参考文献：
[1]王晶，王炳华，刘忠生，王海波.石化企业VOCs废气治理技术概述[J].当代化工，2017，11（46）：2338-2341+2345.
[2]方向晨.石油石化企业环境保护技术[M].北京：中国石化出版社，2016.