一、VOCs治理途径概述

VOCs治理途径主要包括源头控制、过程控制和末端治理。源头控制是指通过清洁生产、生产工艺优化等方式，从源头上来控制 VOCs的排放。过程控制是指通过相关技术对生产过程中 VOCs的排放进行监测，发现超标泄漏点及时进行处理。末端治理则是通过增加治理设备处理 VOCs废气进而达到气体净化的目的，是当前 VOCs治理使用最广泛的措施。末端控制根据技术原理又可分为两大类：第一类是 VOCs回收技术；第二类是 VOCs销毁技术。从目前实际应用来看，回收技术治理效率不高、达标不稳定，且能耗较高。销毁技术则是治理 VOCs效率最高、最彻底的治理技术，但在双碳背景下，销毁技术中常用的燃烧技术无论是电能还是天然气的耗能都较大，这不利于双碳减排工作。综合比较，通过源头控制对 VOCs排放的工艺流程进行改造，使 VOCs气体回用，能够实现VOCs“零”排放，间接实现节能降碳，源头控制工艺路线的优势在双碳的大环境下显得更加重要。

二、基于源头控制的VOCs治理技术分析

挥发性有机物的排放来源分为自然和人为两个部分，其中自然来源包括植被排放、野生动物排放等，自然环境中产生的 VOCs 能够被大自然吸收和处理，现阶段仍在可控范围内。而人为排放的VOCs 可以进一步细分为移动排放和固定排放两个部分，其中移动排放主要指的是大多数交通设备直接排放到空气中的 VOCs，而固定排放包括建筑装修、垃圾焚烧以及工业生产等。

1、VOCs 源头控制技术。源头控制主要针对工艺过程中涉及气体流通的管道、泵、阀门等动态和静态的 VOCs 在动态和静态密封中的 VOCs 控制，对于生产设备的型号和材料进行严格的选择和严格的监管，以 此 为 基 础，对VOCs 的泄漏进行控制，以此为基础，对 VOCs 的泄漏进行控制。EPA 所要求的密封类型或填料类型是安装组件时选择的，对于大多数连接件或不需要移动的部件，这种方法从根本上消除了动静密封点的泄漏。

2、VOCs 过程治理技术。VOCs 过程治理的原则是发现生产设备上的泄漏点，并对其进行修复处理。通常采用常规和非常规两种方法进行泄漏检测，常规检测通常采用氢火焰离子化检测器等作为检定设备，在正常天气条件下，根据装置的使用说明，针对受检测装置的特点确定检测点，并对其进行常规检测，得到泄漏浓度数据。在日常检查中，通常作为一种辅助手段使用，如光学检查，是指利用红外热成像仪等光学仪器，快速查找设备泄漏的挥发性有机物云，及时确定可疑泄漏的设备。超音波、皂液、目视等非常规检查方法也较多。按照检测值的不同，可以将泄漏情况具体分为轻度、中等和严重情况分别采取修复措施，在规定的时间内依次采取修复措施，及时修复。

3、VOCs 末端治理技术。VOCs 末端治理技术就是在产品生产完成后，采取的治理措施。末端治理可以分成两种情况，一种是 VOCs 已经被排放到空气中，且在其他领域具有较高的应用价值，而另一种情况，则是 VOCs 达到生产的最后一个步骤，但未排放到空气中。对不同的 VOCs 类型，选择不同类型的末端治理技术，可以看出末端治理技术可以分为单一治理和组合治理两种类型，其中单一治理又可以进一步细分为回收治理和销毁治理。

（1）回收治理技术。在回收治理技术中，吸附技术利用吸附剂将气体混合物中，具有某种特性的组分进行吸附，从而实现混合气体中部分组分的分离。现阶段常用的吸附剂有活性炭颗粒状、粉状、分子筛微孔、介孔、大孔、疏水硅胶和高分子吸附树脂等。以活性炭吸附剂为例，其特点是表面积极大，最高达3 000 m2 /g以上，孔容较大，原材料一般为天然植物材料、废橡胶、废塑料等，VOCs 废气的处理，除吸附外，吸收也是 VOCs 末端治理的重要技术之一，VOCs 废气中的有机碳氢化合物与 VOCs 废气中的有机碳氢化合物亲和力，然后根据有机碳氢化合物分子和吸收剂的不同物理性质，将两者分离开。目前，常用的吸收剂有煤油和柴油。吸附工艺需要在作用过程中频繁地更换吸收剂，造成操作复杂，成本高。新型吸收剂的研制开发及吸收处理设备的优化设计与制造是该技术的研究方向。冷凝技术的运行主要利用的是压力冷却原理，将气态形式的 VOCs 转化成液态。按照冷凝治理工艺，可以将冷凝设备中的温度分为浅冷 E1、中冷 E2和深冷 E3 三个处理部分。膜分离技术是一种利用VOCs 和其它气态污染物，通过自然膜或人工合成膜，通过过滤、过滤或其他动态特性，将 VOCs 与混合物分离开来。

（2）组合治理技术。与单一治理技术相比，组合治理技术融合了两种以上的单一治理技术，规避单一技术的应用缺陷。另外实际工业与化学生产中产生的 VOCs成分较为复杂，在部分生产中产生的 VOCs 以混合的形式排放，单一治理技术无法达到明显的治理效果。在治理技术的组合中尽量不要发生二次反应，即不要将单一治理生成的无毒产物重新转换成有毒物质。吸附剂饱和后利用热空气实现活性炭或其他吸附剂的再生，将吸附的挥发性有机物输入到催化燃烧设备中，完成 VOCs 的催化燃烧，将有机物转化为无害的 CO2 和 H2O。经过循环吸附与燃烧，达到催化燃烧的目的。

在现有的废气治理方法中，等离子体治理技术具有很多优点，吸附法要考虑吸附剂的定期更换。催化燃烧法对催化剂的选择以及废气的预处理要求较高，废气的预处理防止了催化剂床层及催化剂中毒物质的堵塞，同时还要严格控制温度，防止催化剂失效，光催化法只能利用紫外光，并严格控制好催化剂床层及催化剂中毒物质，同时要严格控制温度，防止催化剂失效。但低温等离子体技术较好地克服了技术的不足，可同时去除混合污染物，无二次污染等。大气压下的低温等离子体已成为当前研究的前沿技术，也越来越多地用于工业废气的治理。从人体健康和环境两方面考虑，应该寻找更有效的治理 VOCs 的方法。

利用现代、清洁的工艺，在工业中，不但可以提高原油的转化率和使用率，而且还能降低污染物的排放; 应该优先进行再燃，有效、及时地控制由 VOCs 引起的气体形成，这对建筑和石油化工等行业同样重要。科技的未来发展依赖于科技的进步，国家将支持和鼓励更好地治理挥发性有机物。

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