摘要：介绍了挥发性有机物(VOCs)污染的来源和VOCs治理情况并分析了其存在的问题。

挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指常温下饱和蒸汽压大于133.32 Pa、常压下沸点在50~260℃以下的有机化合物，或在常温常压下能挥发的有机固体或液体。VOCs是石油化工、制药、印刷、制鞋和喷漆等行业排放的最常见的污染物。这些物质主要有硫化氢、硫醇类、氨、胺类、硝基化合物、烃类、脂肪酸类、醇类、酚类、酯类以及有机卤系衍生物等。这些有机物大多具有毒性，部分已被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。多数VOCs 易燃易爆，对生产企业的安全造成威胁；部分VOCs 对臭氧层具有破坏作用，如氯氟烃（CFCs）和含氢氯氟烃（HCFCls）。VOCs 是产生臭氧污染和光化学污染的主要污染源，环保部已将其列为细颗粒物之外最大的空气污染元凶，它也是导致灰霾天气的重要前体物之一，VOCs治理也成为环保行业的重要工作。

1 VOCs污染物的种类及来源

1.1 VOCs污染物的种类

大多数VOCs具有经济价值，还可进行回收处理；但也有一部分VOCs 因为会造成二次污染或无法消除，难以达到排放要求，需要吸附后回收处理，如卤族化合物氯乙烯和CFCs等。常见的VOCs大致可分脂肪类、芳香类、氯化碳氢化合物。

1.2 产生VOCs 污染物的来源

VOCs 污染物的来源主要有工业固定排放源、机动车尾气排放源和日常生活排放源等3个方面。工业固定源是主要排放源，不同行业VOCs排放的环境、排放的物质特征以及治理技术都不尽相同。

1.2.1 石油炼制是VOCs污染最大来源

在石油裂解过程中，会生产出烃类、醇类、醛类和酸类等物质，而繁琐的炼油工艺，在生产过程中不可避免产生大量废气。例如，在锅炉、加热炉和焚烧炉等设备的加热过程中会产生大量的燃烧烟雾废气；在物质进行催化和裂化时，会产生SO2、CO2 以及CO等废气；在对沥青进行氧化时，会产生氧化沥青废气；在回收尾气时，对含硫尾气汽提以及气体脱硫和加氢精制的过程中，都会产生废气。

1.2.2 化工行业产生的污染

化工行业排放VOCs在生产过程、燃料油和机溶剂输配储存过程中，主要是苯系物、有机卤化物氟利昂系列、胺等。化工生产中，在使用锅炉、加热炉、裂解炉和焚烧炉燃烧烟气时，会产生大量含有CO、CO2 的烟雾类污染物。此外，甲醛、乙醛、聚乙烯和硝基氯苯等原材料和甲醛装置、对苯二甲酸装置、环氧氯丙烷装置等特殊装置运行时，都会产生含有烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃等污染物的工业废气。

1.2.3 来源于生活中的污染

生活源中的污染主要有汽车、新居涂料装潢、秸秆燃烧和厨房油烟无组织排放等。特别是汽油机动车排放的VOCs中含有苯、甲苯和二甲苯等苯系物，柴油机动车尾气富含丙酮、丙烯和丙烷等短链碳氢化合物；新居涂料装潢产生的VOCs在短时间内浓度高，成分复杂，不易扩散，对人体健康危害很大；秸秆燃烧，产生为烟尘中VOCs的主要成份是芳香烃和醛类化合物；厨房油烟VOCs中主要污染物为乙醇和丙烷。

2 VOCs污染物的治理

VOCs治理包括：源头减量、中间控制和末端治理。目前，中国仍以末端治理为主。VOCs末端治理技术可分为2类：一类是具有破坏性的方法，如焚烧法、催化燃烧法。另一类是非破坏性方法，如吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法等。

2.1 破坏法

2.1.1 焚烧法

直接焚烧法是将VOCs直接连接到焚烧锅炉中，当接入VOCs 浓度高时，即可在炉内充分燃烧，然后生成CO2 和H2O；若接入锅炉中VOCs浓度较低，则需加入辅助燃料，使VOCs充分燃烧，最终生成CO2 和H2O。这种方法成本低，运用范围广，技术路线也比较成熟。

目前焚烧法的主要形式有火炬、焚烧炉及2种系统的综合系统。其中，火炬系统是用来处理石油化工厂、炼油厂、煤化工及其他装置无法回收和再加工的低氧有机气体的特殊燃烧设施。火炬废气处理技术已大规模应用于国内外各大项目中；对于处理VOCS 以及有机物浓度低的不含氧装置废气，一般用焚烧炉进行。

2.1.2 催化燃烧法

催化燃烧法是在废气燃烧的时候加入某种催化剂，降低VOCs 的燃点，使VOCs 能够充分燃烧，最终生成CO2和H2O，实现直排。目前常用催化剂种类有贵金属（如Pt、Pd） 与非贵金属（如Ti、Fe、Cu等）两大类。

2.2 非破坏法

2.2.1 吸附法

吸附法是利用具有微孔结构的吸附剂，将挥发性有害气体的有毒物质吸附在吸附剂表面上，使有机物从主体分离。吸附法又分化学吸附和物理吸附两种。化学吸附剂多用于治理水相污染物，因接触时间问题，在现实中该法治理有机废气非常少。而物理吸附材料在处理有机废气方面则更有效，例如活性炭和沸石等较常用，特别是改良后的纤维吸附材料相比颗粒状和蜂窝状的吸附材料，吸收速率更高，效果更好。目前，吸附法常用于较低浓度废气的净化。

2.2.2 吸收法

吸收法是让吸收剂和有机废气充分接触，对废气中的有害物质进行吸收，然后将吸收剂进一步处理，再循环使用。喷淋装置就是对有机废气进行处理的装置。吸收剂可分物理吸收剂和化学吸收剂两种，物理吸收剂根据相似相容的特性。企业常用水吸收易溶于水的污染气体，比如醇、丙酮、甲醚等；化学吸收方法主要利用有机废气与吸收剂发生化学反应，达到吸收废气的目的。例如，化工行业可以采用液体石油、表面活性剂和水的混合试剂来处理废气，这种方法可以对H2S、NOx、SO2 等废气进行快速处理。

吸收法有直接回收、压缩冷凝回收、浓缩冷凝回收，根据不同的废气种类选择不同的处理工艺。目前直接回收和压缩冷凝回收在国内技术成熟，而浓缩冷凝设备几乎全部为进口设备，费用高昂。

2.2.3 膜分离法

膜隔离技术在VOCs治理中已有所应用，其原理是利用有机分子粒径的大小差异来进行分离，然后再收集回收和再利用。使用中需在进料侧施加压力，形成稳定压力差，使渗透得到足够动力。该膜类似于半透膜，过滤后产物纯度较高，应用范围广。缺点是膜容易发生堵塞，膜价格较高，运营成本高。

2.2.4 生物法

生物法是通过生物过滤法处理VOCs，主要处理工业生产、市政污水、污泥处理等。它可处理较低浓度的VOCs，通过核心生物滤床的处理作用，VOCs通过生物滤床中的生物膜填料，然后被反应，VOCs在滤床里被生物膜上的生物经过吸附作用反应生成CO2 和H2O，最后实现放空。

生物处理法是VOCs处理技术领域关注的重点。生物处理法最大优点是利用了菌群对有机物进行分解，厌氧菌和好氧菌都可以对有机废气进行降解，降低废气对环境的污染。当前，生物处理的主要方式和设备包括有生物滤池、生物滴滤塔、生物洗涤器等，这种方式目前可以处理简单的废气。其绿色环保优势，应用优势潜力巨大。