VOCs是具有低沸點(diǎn)特征的揮發(fā)性有機(jī)物的總稱，不同國(guó)際組織的定義略有不同。VOCs的過(guò)度排放會(huì)嚴(yán)重影響大氣環(huán)境以及直接威脅人體健康，因此，對(duì)VOCs的排放進(jìn)行有效的控制和治理迫在眉睫。
當(dāng)前應(yīng)用廣泛且效果顯著的處理技術(shù)主要包括以下四種方法：
焚燒法：通過(guò)高溫將VOCs氧化或熱裂解，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。
吸附法：利用吸附劑（如活性炭、沸石、活性氧化鋁等）對(duì)VOCs的吸附作用，將其從廢氣中分離出來(lái)。
洗滌法：廢氣和吸收液接觸，利用吸收液與有機(jī)廢氣的相似相溶性原理將VOCs從廢氣中除去。
膜分離法：利用VOCs各組分滲透速率不同，實(shí)現(xiàn)混合氣體各組分的分離。
一、焚燒法
焚燒法是一種針對(duì)高濃度VOCs直接燃燒，一定量的過(guò)剩空氣與VOCs在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行充分氧化燃燒反應(yīng)的方法。有害有毒VOCs在800℃～1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無(wú)害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。
焚燒法的優(yōu)點(diǎn)在于處理效率高、處理效果好、適用范圍廣、無(wú)二次污染等，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)；缺點(diǎn)是能耗較大，設(shè)備投資和維護(hù)成本高，對(duì)于廢氣中含不易燃燒物質(zhì)的處理效果不佳。
二、吸附法
吸附技術(shù)的核心在于多孔材料對(duì)混合物中不同組分的選擇性捕獲。吸附分離機(jī)理主要有三種，分別是動(dòng)力學(xué)效應(yīng)、位阻效應(yīng)和平衡效應(yīng)；動(dòng)力學(xué)效應(yīng)通過(guò)調(diào)控分子擴(kuò)散速率，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同分子的選擇性吸附；位阻效應(yīng)利用空間結(jié)構(gòu)的匹配，使吸附劑對(duì)特定分子產(chǎn)生選擇性屏蔽，如分子篩對(duì)VOCs的篩選；平衡效應(yīng)則是在混合物與吸附劑作用過(guò)程中，逐步達(dá)到吸附與解吸的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。
吸附法治理VOCs的優(yōu)勢(shì)顯著，包括安全性高、經(jīng)濟(jì)高效、工藝成熟、吸附效率出眾、適用性強(qiáng)、易于自動(dòng)化等特點(diǎn)。吸附法被眾多學(xué)者視為VOCs治理的首選方案，被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)場(chǎng)景。
三、洗滌法
洗滌法作為一種廢氣處理技術(shù)，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其核心原理是利用液體吸收劑對(duì)廢氣中的特定組分進(jìn)行選擇性吸收，從而實(shí)現(xiàn)廢氣凈化的目的。尤其適用于處理風(fēng)量大、濃度低的大氣量廢氣，這歸功于其成熟的工藝、較低的操作難度、廣泛的適用范圍以及相對(duì)低廉的費(fèi)用。
具體實(shí)施時(shí)，吸收劑的選擇至關(guān)重要，需要根據(jù)廢氣中污染物的性質(zhì)來(lái)確定，常見(jiàn)的吸收劑包括水、酸、堿溶液或有機(jī)溶劑等。廢氣中的污染物與吸收劑接觸后，通過(guò)物理或化學(xué)反應(yīng)被吸收，隨后可通過(guò)蒸餾、精餾等過(guò)程將吸收劑再生，回收其中的有用物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
洗滌法不僅在處理大氣量、低濃度的廢氣方面表現(xiàn)突出，還能有效控制各類有害氣體，如酸性氣體(如SO2、HCl)、堿性氣體(如NH3)及部分有機(jī)氣體。此外，洗滌后的吸收劑大多可以再生，降低了運(yùn)行成本，同時(shí)減少了二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，體現(xiàn)了環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益的雙重優(yōu)勢(shì)。
四、膜分離法
膜分離法是一種利用特定膜材料的選擇性滲透性來(lái)分離VOCs的技術(shù)。這種方法具有流程簡(jiǎn)單、回收率高、能耗低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，適用于中高濃度VOCs的分離與回收。膜分離法的工作原理基于膜材料對(duì)VOCs蒸氣的透過(guò)性比空氣要強(qiáng)10-100倍。
在實(shí)際應(yīng)用中，VOCs和空氣的混合物首先被壓縮，然后在冷凝器中冷卻。冷卻后的混合氣流進(jìn)入膜分離系統(tǒng)，其中VOCs氣體在膜的作用下優(yōu)先透過(guò)，而未透過(guò)的氣體則留在膜的一側(cè)。富集的VOCs氣體可以被引導(dǎo)至冷凝回收系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)溶劑的回收。
四種經(jīng)典VOCs廢氣處理方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)不同的廢氣特性和處理要求，綜合考慮各方法的優(yōu)劣，結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，最終選擇適宜的廢氣處理技術(shù)。
