VOC处理技术综述

1 VOC概述

VOC一般是指饱和蒸气压较高(20℃下大于或等于0.01KPa)、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物。VOC其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环芳烃等，特点是沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发。

VOC广泛来源于石油化工、有机化工、表面涂装、包装印刷、机动车、涂料生产、制药、溶剂使用、“三废”处理、生物质燃烧和煤炭燃烧等人为污染源和森林、植被、土壤微生物和农作物等天然污染源。

2 VOC危害

其一，VOC中的有些物质会对人体造成直接损害，引起呼吸困难、头疼、胸闷、肺气肿等呼吸系统伤害，严重的伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。长期处于这类环境中甚至会引起神经质或忧郁症。

其二，VOC破坏大气生态环境，例如，VOC碳氢化合物和氮氧化物在阳光和热的作用下会发生一系列复杂反应而形成光化学烟雾，此外还会破坏高空中的臭氧层。其三，VOC含有易燃易爆的化合物，这也给企业的日常生产带来了安全隐患。

3 VOC末端处理技术

VOC末端处理技术可分为回收处理及氧化处理两大类。

3.1 回收处理技术

回收处理VOC技术包括冷凝、膜分离、吸附、吸收等。为了获得具有足够纯度的有机物，在利用吸附、吸收和接触式冷凝等方法使气相VOC转移至固相或液相之后，还需要借助热解析、气提、精蒸馏等手段分离有机组分。

3.1.1冷凝法

冷凝回收法是利用有机物在不同温度下，其饱和蒸气压不同，通过冷凝器降温或升压，使有机物冷凝成液体，从气相中分离出来。冷凝提取后，有机废气便可得到比较高的净化。最通用的冷凝方法有表面冷凝和接触冷凝。

冷凝法主要应用于高浓度VOC气体处理，尽管在理论上可达到很高的净化程度，但是其操作难度大，难于在常温下用冷却水来完成，需要给冷凝水降温，当浓度低至每升数百毫升时，处理成本会大大提高。所以冷凝法常作为吸附、膜分离或者其他VOC深度净化方法的前处理措施，以回收有机物，并降低后续处理的负荷。

3.1.2膜分离法

不同气体分子通过具有选择性的膜时，其扩散渗透率不同，在膜两侧施加推动力时，有机选择渗透膜将气体分成2种物流，不能通过膜的气体为脱除了VOC的洁净空气被排放，通过膜的有机气体继续被循环冷凝。

膜分离法回收VOC就是借助真空泵，在纳米级的气体分离膜两侧形成压力差，使得VOC气体透过膜，而空气透过膜的速率小得多，通常高分子膜对VOC的速率比空气高10~100倍。

膜分离法主要应用于浓度在1000mg/m3以上的VOC气体回收处理，回收率能够达致90%~99.9%。膜分离法最大的优点运化效果好，无二次污染物，回收的VOC无须后续处理。但是，膜处理技术投资运行费用高，且污染的膜被丢弃后会造成污染。分离的效率可能会受到诸如腐蚀性气体、含尘气体或气体接近露点等的影响。