何源霖
东莞市环保产业促进中心 广东东莞 523000
摘要：近年来，伴随着社会工业化进程的加剧，我国大气污染的现象越来越严重。大气污染主要包括PM2.5与O3交叉的混合污染，特别是在夏季，污染现象尤为突出。而VOCs污染大多存在于企业在生产时所需的原辅材料中，具有易爆易燃、有害有毒的特征，该污染物质是形成PM2.5和O3的重要组成部分。工业污染源VOCs的排放与多种行业以及领域息息相关，因此，降低PM2.5和O3污染，改善空气质量，就必须加强工业污染源VOCs的治理及防控。本文陈述分析了工业污染源VOCs的对环境及人类健康危害，探讨了工业污染源VOCs的治理技术，并就当前的工业污染源VOCs的治理技术，简要说明了选择方式，旨在为相关治理工作提供参考依据。
关键词：工业污染源；VOCs；危害分析；治理技术
挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs），世界卫生组织（WHO）将该物质定义为沸点在50～260℃之间，常温下以气体的形式出现在空气中的各类有机化合物的总称。VOCs污染源主要涉及的行业包括：涂装生产、石油化工、汽车尾气、包装印刷、涂料制造等，是最常见的工业污染源。大部分工业污染源VOCs都具有毒性甚至是致癌性，比如：苯系物、氯乙烯、多环芳烃等，不但会侵害人体呼吸系统危害健康安全，同时还会利用大气化学反应，产生温室效应、雾霾、光化学烟雾等大气环境污染。因此，探寻结合当地工业污染源VOCs有效的治理的技术，具有十分重要的意义。
一、工业污染源VOCs的危害
第一，悬浮气溶胶细颗粒物污染。细颗粒物主要是指在空气动力学中，直径为2.5微米及以下，能够在空气中长期悬浮的颗粒物。有研究报道指出，工业污染源VOCs全程参与了大气中二次气溶胶的构成过程，而构成的气溶胶大部分是细颗粒物，很难沉降，长期悬浮在大气中，利用光线散射效应，导致大气能见度下降，形成雾霾天气。
第二，臭氧O3污染。现阶段，臭氧O3污染已成为各城市空气质量严重超标的重主要原因，其中，工业污染源VOCs是O3污染的重要组成部分。工业污染源VOCs有着光化学反应的特点，在被紫外线照射后，就会同大气中的NOx产生光化学反应，进而生成二次污染（O3、PANs等）。而臭氧O3具有较强的氧化性，人体吸入后，在刺激呼吸道粘膜组织的同时，还会给眼睛带来一定的刺激。也会对神经系统、免疫、消化系统带来影响。
第三，恶臭污染。工业污染源VOCs都有着刺激性气味，且容易挥发，含还原态氮或硫，产生的特殊的臭味形成了恶臭污染。
第四，有毒有害空气污染。工业污染源VOCs中有毒有害空气污染物包括持久性有机物污染物、重金属污染物等，严重危害机体健康安全。有研究报道指出，如果人类长时间处于低浓度工业污染源VOCs环境中，就会大大提高致癌的风险。
二、工业污染源VOCs的治理技术
第一，首选热力燃烧。热力燃烧技术主要是指应用燃料燃烧后形成的热量，分解工业污染源VOCs，将其转化为无害物质，比如：CO2、H2O等。热力燃烧技术具有VOCs可去除约98%以上，去除率高的优点，不过，该物质在高温情况下极易生成NOx。因此，热力燃烧技术多适用于工业污染源VOCs组分浓度低的情况下，在应用设计时需重点考虑烟气停留时间、燃烧温度、与助燃气的混合效果等原因。
第二，次选催化燃烧。催化燃烧技术主要是指在燃烧过程中加用催化剂，进而使得工业污染源VOCs中可燃组分能够在较低温度（300-400℃）下分解成无害物质，比如：CO2、H2O等。催化燃烧技术具有温度低，使用辅助燃料用量少，处理效率高，能耗低，安全性高等优势。所应用的催化剂包括以下两种：贵金属催化剂（Pt、Pd等）、金属氧化物催化剂（Cr2O3、CuO等）。通常情况下，催化燃烧技术的去除率约在95%以上。
第三，生物处理。生物处理技术主要是指借助微生物的代谢分解工业污染源VOCs，生成无害物质，比如：CO2、H2O等，以达到去除有害物质的目的。生物净化处理技术具有无二次污染、处理成本低、能耗低等优点，多适用于工业污染源VOCs浓度低、气量大、易生物分解的情况下。
第四，吸附法。吸附法技术主要是借助吸附剂进行物理或化学吸附，在废气中分离VOCs气体组分，以达到净化废气的效果。吸附法技术有着工艺成熟、成本低廉、操作简单、高孔隙率、能耗低、高比表面积、去除率高等优势。现阶段，工业污染源VOCs废气处理较为常用的吸附剂包括：分子筛、活性炭、活性氧化铝等，该技术对于工业污染源VOCs的去除率约在95%以上。
第五，吸收法。吸收法技术还被称为洗涤法技术，主要是指将吸收液混入气态污染物中，溶解至液相，再利用物理化学性质的不同，将工业污染源VOCs分子进行分离，将污染物从气相转化为液相，以达到净化废气的效果。吸收法技术具有投资成本低、技术成熟、效率高等优势，不过，该技术极易出现后续废水处理的问题。现阶段，吸收法技术最常用的吸收系统有：填料塔、喷淋塔、板式塔等。通常情况下，吸收法技术的去除率可高达99%左右。
第六，冷凝法。冷凝法技术主要是指把将废气冷却到VOCs组分露点温度以下，使该分子物质凝结成液体，再次回收利用。应用冷凝法技术处理工业污染源VOCs废气，去除率约达50%-95%之间。而且，冷凝法技术的成本相对较高，仅适用于回收价值相对较高、VOCs组分单一、浓度高的情况下。
三、工业污染源VOCs的治理技术的选择
各类工业污染源VOCs的治理技术都有自身一定的适用范围，需考虑废气组分、浓度、湿度、温度、风量等各方面要求，因此，企业在选择工业污染源VOCs的治理技术时，需从技术可行性、经济合理性,能否验收达标,冶理效果等条件下综合考虑。
第一，依据废气中VOCs浓度选择。高浓度VOCs（高于1%，即10000mg/m3）废气，一般情况下，考虑应用回收技术。先应用冷凝法技术将废气中的有机物进行回收，再应用其他技术处理。低浓度VOCs（小于1000 mg/m3）废气，可以选择吸附法技术浓缩后处理、吸收法、生物处理等多种方法处理，不过，通常需要两种及以上的技术联合应用，才能深度净化。中等浓度VOCs（几千ppm）废气，若是没有回收价值，则选择应用催化燃烧（CO/RCO）及高温燃烧（TO/TNV/RTO）技术处理。近年来，蓄热式催化燃烧（RCO）技术、蓄热式高温燃烧技术（RTO）也已被广泛应用，也可以在工业污染源VOCs较低的浓度下应用。
第二，依据废气温度、湿度选择。在选择工业污染源VOCs的治理技术时，废气的排放温度也是其中一个需要考虑的原因，吸附法技术要求气体温度低于40℃，若是温度太高，该技术的效果就会直线下降，所以，应用吸附法技术前，需将废气冷却至40℃以下。应用燃烧法技术进行处理时，如果气体温度较高，临近或者是已经达到催化剂的燃烧温度时，即使工业污染源VOCs浓度较低，也不再需加热废气，所以，选择催化燃烧技术也是较为经济合理的。另外，废气的湿度直接影响吸附回收技术的效果，比如：在高湿度情况下（高于70%），沸石、活性炭、活性炭纤维对工业污染源VOCs的吸附作用会明显下降，因此，在应用技术处理之前，需先对废气进行除湿。
综合上述理句，由于工业污染源VOCs的排放种类及成分复杂多样，所以，对于工业污染源VOCs的危害需特别重视，而关于工业污染源VOCs的治理技术也是一项漫长的任务。尽管能够选择多种治理技术，不过，所有工程技术都具有自身局限性。先从源头抓起、要求使用低VoCs含量原辅料,推广使用先进生产工艺,末端冶理三方面进行全过程治理，切实达到治理的最佳成效
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