經濟不斷發展，工業生產會產生大量的（de）揮發性有機化合物(VOCs)，VOCs 不（bú）經過有效處理排放到大氣中，會產生嚴重的環境問題，影響（xiǎng）人們的健康。本文綜（zōng）述（shù）了 2010 年以來工（gōng）業源（yuán） VOCs治理的幾種常見方法（fǎ）(如燃燒（shāo）法、低溫等離（lí）子體法、光催化氧（yǎng）化法和生物法)的研究（jiū）進展，闡述上述方法的優缺點（diǎn）、適用範圍、去除（chú）效果和（hé）存在的問題，以（yǐ）期為工業源 VOCs治理方法。
隨著工業化不斷發展和嚴重的空氣霧霾，人們（men）越來越（yuè）關注（zhù）環境空氣質量。有些 VOCs 不但有毒，而且還存在致癌風險，如苯和（hé）甲醛等。有些（xiē）VOCs經過光化學（xué）氧（yǎng）化後生成光化（huà）學煙霧和二次有機氣（qì）溶膠，其中二次有機氣溶膠是 PM 2.5 的重要組成部分，光化學（xué）煙霧和 PM 2.5 會形（xíng）成灰霾天氣現象，對大氣能（néng）見度產（chǎn）生不良影響；有些（xiē） VOCs(如氟氯昂)會直接消耗大氣（qì）層中的臭氧，造成（chéng）臭氧空洞。近幾年，工（gōng）業源 VOCs治理技術又有了更大的發展。
1 燃燒法
燃燒法主要有直接燃燒、蓄熱（rè）燃燒、催化燃燒和蓄熱（rè）催（cuī）化（huà）燃燒四種。
直接燃燒法工藝（yì）簡單（dān）、淨化效（xiào）率高、燃燒產物主要是 H2O和CO2等。直（zhí）接燃燒的運（yùn）行溫度一般大於 750 ℃，能耗高，還會產生 NOx 等二次汙染物。當 VOCs 濃度小（xiǎo）於 1000 ppm 時，僅靠自身燃燒產生的熱量無法維持（chí）燃燒（shāo），需要添加輔助燃（rán）料。
蕭琦等研製出了新式多（duō）蓄熱（rè）室旋轉（zhuǎn）換向（xiàng）蓄熱式熱氧化器，該氧化（huà）器對 VOCs 的處理效率為 96 %，比常規熱力焚燒爐節能70 %——90 %；但是處理較高濃（nóng）度 VOCs，排放不達標（biāo）。蓄熱燃燒法對（duì）實際醫藥（yào）化工有機廢氣中的甲苯、甲醇、二氯甲烷、乙（yǐ）醚和四氫呋喃的去除率分別為 88.0 %、94.8 %、95.3 %、96.8 %和 94.6 %，可達標排放，但也存在（zài）較多問（wèn）題，如（rú）進（jìn）氣口傳感器和陶瓷（cí）體易被堵（dǔ）塞，閥門易腐蝕等。
催化燃燒（shāo）法具（jù）有燃燒溫度低(通常小於 400 ℃)，淨化效率高，副產物(如NOx和二噁英)生成量少，對低濃度(<1000ppm)VOCs也有催化氧化效果等優點。相對於單一金（jīn）屬催化劑（jì），複（fù）合（hé）金屬氧化物催化劑能發揮協同效應，大大提升催化性能。
現在主要（yào）使用負載型催化劑，因為催化劑（jì）的催化性能不僅取決於納米金（jīn）屬離子的活性成分，還取決於負載材料，負載（zǎi）材料通過影響催化劑表麵活性組分的分散度，從而影響催化劑活性。分子篩(如ZSM-5、MCM-41 和 SBA-15)是常見的負（fù）載材料之一，為了解決傳統分子篩孔徑小和（hé）強烈阻礙傳質的難題（tí），合成出了具有快速傳質性（xìng）能的介孔（kǒng）分（fèn）子篩（shāi）。
陽離子會（huì）影響（xiǎng）介孔分子篩的催化燃燒（shāo）性（xìng）能，Chunyu Chen 等製備出不同陽（yáng）離子負載的Pt-R/Meso-AZSM-5(A=H+ ，Na + ，K + ，和 Cs + )催化劑，其中Pt-R/Meso-KZSM-5在175 ℃下催化燃燒甲苯的去除率達到98 %，而且這種催化劑很穩定，可以忽略水（shuǐ）和二氧化碳對其的抑製作用。
在蓄（xù）熱燃燒法的基（jī）礎上衍生出蓄熱催化燃燒法。姚偉卿等采用 Pd/Zr-Mn-O/載體催化劑在流向變換反應（yīng）器中催化燃燒甲苯，甲苯濃度為 800——3200 mg/m3 ，去（qù）除率大於 96.5 %，而且催化劑（jì）的（de）活性（xìng）要比傳統固定床的高 10%左右。流向變換（huàn）催燃燒反應器集固定床催化反應器和蓄熱（rè）換熱床於一體，明顯提（tí）高熱回收率。未來（lái）應開發出高活性、高（gāo）穩定性、高機（jī）械（xiè）強（qiáng）度、價格低廉、疏水（shuǐ）性能和抗中毒性能良好的催化劑，提高其催化（huà）活性。
2 低（dī）溫等離子體（tǐ）法
低溫等離子體法（fǎ）操作條件溫和(常溫、常（cháng）壓（yā）)，處理 VOCs 種類（lèi）廣(除鹵代烴外)，對低濃度 VOCs(＜100 mg/m 3 )處理效率大於90%。但（dàn）是單一（yī）的低溫等離子體法產生較多的二次汙染產物(如NOx、脂肪烴、HCN、CH3CN 和O3等)，而且能源效率和礦（kuàng）化率低。低溫等離子體協同催化劑（jì）方法能量效率更高（gāo），O3濃（nóng）度（dù）大大降（jiàng）低，CO2選（xuǎn）擇性更高（gāo），副產物種類更少和濃（nóng）度更低 ，因而受到更大關注。
低溫等離子體放電的方式常見的是介質阻擋放電法（fǎ）。研究（jiū）發現提高催化劑的臭（chòu）氧分解能力、介電常數和吸附性都有助於降解（jiě）VOCs。為提高催化劑（jì）介電常數，一（yī）般（bān）使用鐵（tiě）電體催化劑；為提高催化劑的（de）吸附性，可在反應器中填充吸附劑或者將催化劑負載在吸附劑上。
催化（huà）劑表麵吸附 VOCs，增加了 VOCs 的停留時間，加大了 VOCs 分子（zǐ）與活性粒子的碰撞機率，從而（ér）提高能（néng）量效率、去除率和CO2的選擇性。另外，催（cuī）化劑的吸附性對汙染物的降（jiàng）解途徑影響很大，催化（huà）劑（jì）吸附性較弱，則降解過（guò）程主要在氣相中（zhōng）進行；當吸附劑吸附性較強時，那麽 VOCs 先被（bèi）吸附在催（cuī）化劑表麵生成中間產物，然後脫附，再與活性粒子（zǐ）反應進一步氧化。
低溫等離子（zǐ）體（tǐ）協（xié）同催化劑（jì）法治理 VOCs 的突出問題是去除（chú）率與能耗之間（jiān）的矛盾（dùn）。另外，低溫等（děng）離子體協同催化劑法還會產生一些二次汙染物，僅考慮 VOCs 降解率也是（shì）不足的。為實現低溫等離子體協同催化劑法工業應用，在考慮能源效率和副產物的（de）條件下（xià），提高 VOCs 的去除率；研究副產物形成（chéng）和降解機理，使（shǐ）降解反應更（gèng）有選擇性。
3 光催化氧化法
光催化（huà）氧化法（fǎ）具有反應條件溫和(常溫、常壓)，無選擇性地氧化 VOCs，並同時降解多（duō）種 VOCs，投資和運行成本低，設備（bèi）和操作（zuò）簡單等優點，特別適於處理低濃度 VOCs(<1000 mg/m3)。根據所使用的光源主波長，可分（fèn）為紫外（wài）光催（cuī）化氧化法和可（kě）見光催化氧（yǎng）化法（fǎ）。
TiO2是最常用的光催化劑，普遍使用（yòng）的紫外光波長（zhǎng）為 185nm、254 nm 和 356 nm，其中波長≤200 nm 的紫外（wài）光稱為（wéi）真空紫外光。真空紫外光能產生O3，強化光催化氧化降解 VOCs，降解效果比 254 nm 波長的催化降解效（xiào）果好。臭氧（yǎng）協同光催化氧（yǎng）化降解 VOCs的效果也優（yōu）於單（dān）獨的臭氧降解。但是真空紫外光催化氧化法的出氣O3濃度高，可（kě）以考（kǎo）慮使（shǐ）用對O3分解能力較高的物（wù）質摻雜 TiO2，降低出氣O3濃度。
以 TiO2為光催化劑的紫外光（guāng）催化氧化（huà）法存在去除率和光能利用率不高等不足。因此，通過對 TiO2進行改性，使（shǐ） TiO2拓寬光譜響應範圍，並且（qiě）抑（yì）製光生空穴和電（diàn）子複合，提高光（guāng）能利用率和去除率，改（gǎi）性的方法有摻雜、重金屬沉積、敏化和半導體複合等。
為了克服懸浮態（tài）催化劑易聚團失（shī）活的缺點，以及提高催化劑分散度和催化性能，催化劑通常負載在比表麵積大（dà）的材（cái）料（liào）上，如泡沫（mò）金屬材料、分子篩、和中空纖維膜等。針對金屬氧（yǎng）化物難以固定的問題，可將 TiO2結構做（zuò）成納米微（wēi）球形式，研究發現多孔納米 TiO2微球（qiú）吸附能力高，能強化隨後的光催化氧化反應，並發揮協同作用。
光催化降解法的研究方向主要集中尋找（zhǎo）更為（wéi）高效的催化劑，提高VOCs的去除率；尋找合適載體，完善催化劑固定化方法；深入開展可見光催（cuī）化氧化法研究。
4 生（shēng）物法（fǎ）
生物法處理水溶性 VOCs 的（de）淨（jìng）化效果好（hǎo），反應條件（jiàn）溫和，能（néng）耗小，無二次汙（wū）染，投資和運行費用低等（děng）優點，在工業上廣泛用於（yú）處理大風量、低濃（nóng）度、對生物無毒性的有機廢氣（qì）。
生物滴濾法(biotricklingfilter，BTF)能（néng）有效去除中低濃度的VOCs 混合氣體和包含H2S的有機廢氣，而且在瞬時工況條件下去除多組分含氯VOCs也有高度彈性。在長期（qī）運行中，生物滴濾法出現堵塞和運行性能惡化現象，主（zhǔ）要（yào）宏觀原因是生物量的過（guò）量累積、非均勻性分布及生物膜活性降低（dī）。
研究（jiū）發（fā）現通（tōng）入微量臭氧（yǎng）明顯強化微生物的代謝活性，控製微生物生長量，減緩填料床層孔隙率減小，使生物量沿BTF徑向分布相（xiàng）對均勻，抑製填料層堵塞（sāi），延長（zhǎng）了BTF的運行周期，提高汙染物的去除負荷和礦化率。
相對於（yú）普通的生物滴濾池，用表麵活性劑和金屬離子強化後（hòu）的生物滴濾池罕見出現過量的生物累積，這或將為處理（lǐ）高濃（nóng）度（dù）疏水性 VOCs 提供新（xīn）的解決辦（bàn）法。
膜生物反應器可（kě）以克服傳統生物法(生物洗滌、生物過濾和（hé）生物滴濾法)傳質速率低、停留時間長和反應器（qì）體積大等問題，適合處理低濃度、連續態（tài）或者瞬時態的（de）VOCs混合氣。膜材料決定了膜生物反應器（qì）去除高（gāo）度疏水性（xìng）VOCs的性能（néng），近年來研究的膜材料主要是疏水性（xìng）聚合物中空纖維膜（mó），如 PDMS膜、聚乙烯膜和（hé）聚碸膜等。
值得注意的是，膜生物反應器應用於處理多組分 VOCs氣體時，存在一種氣體抑製另一種氣體降解的現象（xiàng），類似於生物滴濾池。因此，在應用（yòng）膜生物反（fǎn）應器降解VOCs混合氣體時（shí），需要慎重考慮氣體混合類型及氣體之間的相（xiàng）互作用。
兩（liǎng）相分配生物反應器耦合了吸附和生物降解功能，比傳統生物法具有傳質速率高、可以降解疏水性 VOCs 和吸附部分 VOCs以降低它們對微生物的生物毒性等優點 ，表現出（chū）較好的發展前（qián）景。
傳統生物法得到（dào）廣泛的研（yán）究及應用，但是存在傳質速率低、停留（liú）時間長和反應器體積大等問題。膜生物反應器和兩相生物（wù）反應器可以克服（fú）上述問題，但是降解效果有待（dài）進一步提高，兩相分配生物反應器發展的關鍵（jiàn）還在於（yú）找到安（ān）全、高效的（de）非水相。
結論：
隨（suí）著新（xīn）大氣法的出台，VOCs排汙收費以及公眾對（duì）環（huán）境空氣質量的高度關注，VOCs治理領域麵臨著巨大（dà）的發展機遇。燃燒法、低溫等離子體法（fǎ）、光催化氧化法和生物法是工業源中比較常見的（de） VOCs治理（lǐ）技（jì）術（shù），然而單一的（de）處理技術的降解效果還不盡人意，還需要繼續（xù）深入研究。
實際應用中普遍使用兩種或以上技術的組合，以彌補單一技術的不足。因此，在選（xuǎn）用治理法的時候，應先根據有機廢（fèi）氣的物種特性、進口（kǒu）濃度、風量和溫（wēn）濕度等條（tiáo）件，結合每種處理方法的適用（yòng）範圍（wéi）、去除效果、初次投資和（hé）運營成本（běn）等，最終確（què）定處理方法。 東（dōng）莞鼎力環保是一家專業生產廢氣處理設備、粉塵處理設備、汙水處理設備、噪音治（zhì）理等（děng）環（huán）保設備的廠家，歡迎新老客戶（hù）電話谘詢0769-21987821