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[摘 要]文章简单介绍了VOCs的定义、来源及危害，总结了国内目前针对VOCs制定的相关标准，并分别从物理法、化学法、生物法、光解法、低温等离子体法5大类综述了一些典型的VOCs治理技術，最后对VOCs的市场进行了展望。
[关键词]VOCs；危害；治理技术；市场
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0045-01
1. VOCs的来源及危害
挥发性有机化合物（VOC）是指在常压下，沸点50℃-260℃的各种有机化合物。VOCs的来源十分广泛，除了植物挥发等自然源外，人为源包括各种工业源、农业源、交通源和生活源，其中以工业源的排放量和影响最大；其次是有机材料使用过程中自身挥发或转变而成。
2. 国内标准
虽然中国对VOCs的管理开始比较晚，但随着工业化快速发展，相应的政策也逐渐成熟和完善。在《中华人民共和国环境保护法》和《中国人民共和国大气污染防治法》的基础上逐步对不同行业制定了专项规定，下表为国家发布的与VOCs有关的排放标准。
3. VOCs治理技术
VOCs治理技术，根据其基本原理，可以分为物理分离法、化学氧化法、生物法、光解法、等离子体法。
3.1 物理分离法
物理分离法指利用VOCs各组分物理性质不同进行分离，一般分离出来的有机物能够回收再利用。常见的物理分离法有冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法。
3.1.1 冷凝法
冷凝法利用挥发性有机物和空气凝液点不同，通过加压冷却分离挥发性有机物。该法一般处理高浓度有机废气，低浓度有机废气需要浓缩后再进行处理。工业上一般与其他技术联用处理高浓度油气回收。冷凝过程主要分两步：废气预冷和废气冷凝。经压缩器把冷凝剂压缩后通入冷凝器和有机废气进行气液热交换进行冷却，达到一定温度后气相挥发性有机物变成液相分离出来。该技术原理简单、操作简便，是VOCs处理的基础技术，一般与其他方法联合使用，在国内外发展较为成熟。
3.1.2 吸附法
吸附法可分为物理吸附和化学吸附，利用吸附性物质对有机废气进行吸附净化，对复杂VOCs的处理可物理和化学方法联合使用。一般有机废气吸附为物理过程，吸附剂为比表面积大、内部疏松多孔固体。如活性炭、分子筛、氧化铝等，这些吸附剂进行吸附后可进行解析脱附循环使用。
3.1.3 吸收法
吸收法有物理和化学吸收两种途径。物理吸收法是利用物理性质差异进行分离，根据相似相溶和溶解度原理，吸收剂一般选用与挥发性有机物性质相近的非极性或弱极性液体，沸点高、挥发性低且化学性质稳定，能够长期使用。常见吸收剂有以柴油和洗油为主的矿物油、水型复合溶剂（例如水-洗油、水-表面活性剂-助剂）及高沸点有机溶剂。除易溶于水的有机挥发性气体以水或液相有机物为溶剂进行物理吸收外，其他情况以酸液、碱液为溶剂进行化学吸收。
3.1.4 膜分离法
膜分离法利用挥发性有机物各组分通过膜的传质速率不同实现分离，在低压常温条件下气相有机物传质速率是空气的10～100倍，能高效分离有机物与空气，操作简单、节能、无相变、无二次污染，尤其适用如一些酶、药品等热敏性物质的分离回收。该方法适用于处理低浓度大流量VOCs，目前工业应用的膜有平板膜、中空纤维膜、卷式膜，分别对应不同膜分离装置。
3.2 化学氧化法
化学氧化法是用氧化性物质在一定条件下通过化学反应把挥发性有机物氧化成对环境无害的物质。化学氧化法包括燃烧法和臭氧法。
3.2.1 燃烧法
燃烧法指具有可燃性挥发性有机物和一定氧化剂（或一定的辅助燃烧剂）在一定温度下发生燃烧反应，最终生成对环境无害的物质。所有VOCs都可以用燃烧法处理，尤其是一些碳氢挥发性有机物最终变成CO2和H2O。工业领域中常见燃烧法主要有三大类：直接燃烧法、蓄热燃烧法和热力学燃烧法。其中蓄热式燃烧法中催化氧化发展迅速，应用广泛，有逐渐取代直接燃烧法的趋势。
3.2.2 臭氧法
臭氧具有强氧化性，能把大部分的单质和化合物氧化成最高氧化态或产生活性粒子打开分子链，生成单质分子或固体微粒，强烈快速分解有机物。臭氧法就是利用臭氧把难溶于水、难降解的挥发性有机物氧化成易溶于水的小分子，剩余O3转化为O2对环境无污染。该技术主要用于工业水处理，对有机气体处理在国内外属于研究阶段，一般与吸附法或吸收法结合处理工业废气。
3.3 生物法
将VOCs通过有孔、潮湿的附有微生物的滤料介质，有机物作为能源物质参与微生物的新陈代谢被分解成CO2和H2O。滤料介质一般为疏松多空、适宜微生物生长、对水分有很强保持能力的物质，如肥料、活性泥、合成材料（颗粒活性炭、塑料滤料、陶瓷滤料等）。该方法无二次污染，能耗低，适宜处理低浓度的有机废气。
3.4 光解法
光解法是在光照射下直接或通过一定光催化剂分解有机废气，是处理多种难降解、低浓度有机化合物的新技术，可使目标污染物结构和物化性质发生变化，同时生成H2O、CO2和其他小分子物质。主要有紫外光分解法和光催化氧化法，紫外光解法一般作为化学预处理手段，可显著改善难降解有机物的水溶性和可生物降解性，光催化氧化则常作为废气处理的后续工序消除二次污染的产生。
3.5 低温等离子体法
等离子体法通过高能电子或其他活性离子对挥发性有机物通过激发、电解等一系列反应降解成中间小分子甚至是CO2和H2O等环境友好型小分子。目前处理VOCs等离子体工艺有两种主要工艺：电子束辐射工艺和高压气体放电工艺。两种工艺的主要区别是高能电子产生途径不同。电子束辐射工艺通过电子加速器，例如电子束二极管等产生稳定电子束，能量利用率相对较高。高压气体放电工艺是利用高能电场放电电离气体，产生包括电子在内的活性物质和中间活性物质等高浓度离子体，实现对有机物降解过程，但等离子体不稳定，若条件控制不好，则相应的产物不稳定。
4. VOCs市场展望
VOCs的排放所涉及的行业众多，据不完全统计，涉及到VOCs排放的工业行业至少在120个以上（按照工业行业分类表进行统计），其中年排放量在1万吨以上的行业有50个以上，有的行业如包装印刷行业甚至超过100万吨。除了通过源头替代减排以外，大部分的污染源需要进行末端治理。除了工业源以外，尚有大量的生活源，如餐饮油烟、汽车维修（4S店）、加油站、垃圾转运与处理等所产生的VOCs和异味源也需要进行治理。由于目前我国尚未建立VOCs污染企业的源清单（个别地区和城市除外），对VOCs治理市场难以进行准确的预测，从目前一些金融机构所做的分析来看，“十三五”期间VOCs末端治理市场每年将达到600亿元左右。
综上，我们应该尽早掌握原有的VOCs处理技术，同时积极开发新的处理技术，以便在VOCs治理的市场上占有一席之地。
参考文献：
[1]李长英，陈明功，盛楠，等.挥发性有机物处理技术的特点与发展[J].化工进展，2016，35（3）：917-925.
[2]杨仲卿，刘显伟，张力，等.挥发性有机废气热氧化技术研究进展[J].化工进展，2017，36（10）：3866-3875.
[关键词]VOCs；危害；治理技术；市场
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0045-01
1. VOCs的来源及危害
挥发性有机化合物（VOC）是指在常压下，沸点50℃-260℃的各种有机化合物。VOCs的来源十分广泛，除了植物挥发等自然源外，人为源包括各种工业源、农业源、交通源和生活源，其中以工业源的排放量和影响最大；其次是有机材料使用过程中自身挥发或转变而成。
2. 国内标准
虽然中国对VOCs的管理开始比较晚，但随着工业化快速发展，相应的政策也逐渐成熟和完善。在《中华人民共和国环境保护法》和《中国人民共和国大气污染防治法》的基础上逐步对不同行业制定了专项规定，下表为国家发布的与VOCs有关的排放标准。
3. VOCs治理技术
VOCs治理技术，根据其基本原理，可以分为物理分离法、化学氧化法、生物法、光解法、等离子体法。
3.1 物理分离法
物理分离法指利用VOCs各组分物理性质不同进行分离，一般分离出来的有机物能够回收再利用。常见的物理分离法有冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法。
3.1.1 冷凝法
冷凝法利用挥发性有机物和空气凝液点不同，通过加压冷却分离挥发性有机物。该法一般处理高浓度有机废气，低浓度有机废气需要浓缩后再进行处理。工业上一般与其他技术联用处理高浓度油气回收。冷凝过程主要分两步：废气预冷和废气冷凝。经压缩器把冷凝剂压缩后通入冷凝器和有机废气进行气液热交换进行冷却，达到一定温度后气相挥发性有机物变成液相分离出来。该技术原理简单、操作简便，是VOCs处理的基础技术，一般与其他方法联合使用，在国内外发展较为成熟。
3.1.2 吸附法
吸附法可分为物理吸附和化学吸附，利用吸附性物质对有机废气进行吸附净化，对复杂VOCs的处理可物理和化学方法联合使用。一般有机废气吸附为物理过程，吸附剂为比表面积大、内部疏松多孔固体。如活性炭、分子筛、氧化铝等，这些吸附剂进行吸附后可进行解析脱附循环使用。
3.1.3 吸收法
吸收法有物理和化学吸收两种途径。物理吸收法是利用物理性质差异进行分离，根据相似相溶和溶解度原理，吸收剂一般选用与挥发性有机物性质相近的非极性或弱极性液体，沸点高、挥发性低且化学性质稳定，能够长期使用。常见吸收剂有以柴油和洗油为主的矿物油、水型复合溶剂（例如水-洗油、水-表面活性剂-助剂）及高沸点有机溶剂。除易溶于水的有机挥发性气体以水或液相有机物为溶剂进行物理吸收外，其他情况以酸液、碱液为溶剂进行化学吸收。
3.1.4 膜分离法
膜分离法利用挥发性有机物各组分通过膜的传质速率不同实现分离，在低压常温条件下气相有机物传质速率是空气的10～100倍，能高效分离有机物与空气，操作简单、节能、无相变、无二次污染，尤其适用如一些酶、药品等热敏性物质的分离回收。该方法适用于处理低浓度大流量VOCs，目前工业应用的膜有平板膜、中空纤维膜、卷式膜，分别对应不同膜分离装置。
3.2 化学氧化法
化学氧化法是用氧化性物质在一定条件下通过化学反应把挥发性有机物氧化成对环境无害的物质。化学氧化法包括燃烧法和臭氧法。
3.2.1 燃烧法
燃烧法指具有可燃性挥发性有机物和一定氧化剂（或一定的辅助燃烧剂）在一定温度下发生燃烧反应，最终生成对环境无害的物质。所有VOCs都可以用燃烧法处理，尤其是一些碳氢挥发性有机物最终变成CO2和H2O。工业领域中常见燃烧法主要有三大类：直接燃烧法、蓄热燃烧法和热力学燃烧法。其中蓄热式燃烧法中催化氧化发展迅速，应用广泛，有逐渐取代直接燃烧法的趋势。
3.2.2 臭氧法
臭氧具有强氧化性，能把大部分的单质和化合物氧化成最高氧化态或产生活性粒子打开分子链，生成单质分子或固体微粒，强烈快速分解有机物。臭氧法就是利用臭氧把难溶于水、难降解的挥发性有机物氧化成易溶于水的小分子，剩余O3转化为O2对环境无污染。该技术主要用于工业水处理，对有机气体处理在国内外属于研究阶段，一般与吸附法或吸收法结合处理工业废气。
3.3 生物法
将VOCs通过有孔、潮湿的附有微生物的滤料介质，有机物作为能源物质参与微生物的新陈代谢被分解成CO2和H2O。滤料介质一般为疏松多空、适宜微生物生长、对水分有很强保持能力的物质，如肥料、活性泥、合成材料（颗粒活性炭、塑料滤料、陶瓷滤料等）。该方法无二次污染，能耗低，适宜处理低浓度的有机废气。
3.4 光解法
光解法是在光照射下直接或通过一定光催化剂分解有机废气，是处理多种难降解、低浓度有机化合物的新技术，可使目标污染物结构和物化性质发生变化，同时生成H2O、CO2和其他小分子物质。主要有紫外光分解法和光催化氧化法，紫外光解法一般作为化学预处理手段，可显著改善难降解有机物的水溶性和可生物降解性，光催化氧化则常作为废气处理的后续工序消除二次污染的产生。
3.5 低温等离子体法
等离子体法通过高能电子或其他活性离子对挥发性有机物通过激发、电解等一系列反应降解成中间小分子甚至是CO2和H2O等环境友好型小分子。目前处理VOCs等离子体工艺有两种主要工艺：电子束辐射工艺和高压气体放电工艺。两种工艺的主要区别是高能电子产生途径不同。电子束辐射工艺通过电子加速器，例如电子束二极管等产生稳定电子束，能量利用率相对较高。高压气体放电工艺是利用高能电场放电电离气体，产生包括电子在内的活性物质和中间活性物质等高浓度离子体，实现对有机物降解过程，但等离子体不稳定，若条件控制不好，则相应的产物不稳定。
4. VOCs市场展望
VOCs的排放所涉及的行业众多，据不完全统计，涉及到VOCs排放的工业行业至少在120个以上（按照工业行业分类表进行统计），其中年排放量在1万吨以上的行业有50个以上，有的行业如包装印刷行业甚至超过100万吨。除了通过源头替代减排以外，大部分的污染源需要进行末端治理。除了工业源以外，尚有大量的生活源，如餐饮油烟、汽车维修（4S店）、加油站、垃圾转运与处理等所产生的VOCs和异味源也需要进行治理。由于目前我国尚未建立VOCs污染企业的源清单（个别地区和城市除外），对VOCs治理市场难以进行准确的预测，从目前一些金融机构所做的分析来看，“十三五”期间VOCs末端治理市场每年将达到600亿元左右。
综上，我们应该尽早掌握原有的VOCs处理技术，同时积极开发新的处理技术，以便在VOCs治理的市场上占有一席之地。
参考文献：
[1]李长英，陈明功，盛楠，等.挥发性有机物处理技术的特点与发展[J].化工进展，2016，35（3）：917-925.
[2]杨仲卿，刘显伟，张力，等.挥发性有机废气热氧化技术研究进展[J].化工进展，2017，36（10）：3866-3875.