3.1回收技術(shù)

　　對于高濃度、較貴重、具回收價值的VOCs，宜采用回收技術(shù)加以循環(huán)利用。常用回收技術(shù)主要有吸收、吸附、冷凝、膜分離、膜基吸收技術(shù)等。

　　3.1.1液體吸收技術(shù)

　　液體吸收技術(shù)是依據(jù)有機物相似相溶原理，采用沸點較高、蒸汽壓較低有機溶劑作為吸收劑，利用VOCs在吸收劑中溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性差異，使VOCs從氣相轉(zhuǎn)移到液相，然后對吸收液進行解吸處理，回收其中的VOCs，同時使溶劑得以再生。該技術(shù)不僅能消除氣態(tài)污染物，還能回收一些有用物質(zhì)，去除率可達到95%一98%。液體吸收技術(shù)優(yōu)點是投資少、運行費用低、工藝流程簡單、吸收劑價格便宜、適用于廢氣流量較大、濃度較高、溫度較低和壓力較高情況下的VOCs處理;缺點是過程復(fù)雜、費用較高、設(shè)備易受腐蝕、存在二次污染、對設(shè)備要求較高、需定期更換吸收劑。

　　3.1.2吸附回收技術(shù)

　　吸附回收技術(shù)是利用多孔固體吸附劑處理VOCs廢氣，使其中所含一種或數(shù)種組份濃縮于固體表面，以達到分離目的。吸附回收技術(shù)在VOCs處理過程中應(yīng)用極為廣泛，主要用于低濃度高通量有機廢氣(如含碳氫化合物廢氣)凈化。該技術(shù)優(yōu)點是能耗低、無毒害、去除率高，工藝完備、無二次污染、氣體去除較徹底、操作方便且能實現(xiàn)自動控制;缺點是由于吸附容量受限，不適于處理高濃度有機氣體，當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其他雜質(zhì)時，吸附劑易失效，同時吸附劑需要再生。

　　3.1.3冷凝回收技術(shù)

　　冷凝回收技術(shù)是通過降低溫度或提高系統(tǒng)壓力使氣態(tài)VOCs轉(zhuǎn)為其他形態(tài)，依靠VOCs與其他氣體在不同溫度下飽和蒸汽壓不同的性質(zhì)，從而分離出來的方法。冷凝回收技術(shù)優(yōu)點是較適用于高沸點、高濃度、須回收VOCs，通?？勺鳛槲郊夹g(shù)或催化燃燒技術(shù)等輔助手段;缺點是濃度過低時，因其低溫高壓消耗能量較大，設(shè)備操作費用較高，對高揮發(fā)和中等揮發(fā)性VOCs凈化效果不理想。

　　3.1.4膜分離回收技術(shù)

　　膜分離回收技術(shù)是利用VOCs和其他氣態(tài)污染物，對天然膜或人工合成膜穿透、濾過或其他動力性質(zhì)不同，從而使VOCs從混合物中分離出來的方法。膜分離回收技術(shù)于20世紀70年代開始發(fā)展，于90年代末開始在日本應(yīng)用于工廠，最早用于汽油回收，之后還用于石油化工中甲苯、乙烷、氯乙烯和二氯甲烷等分離回收。該法適用于高濃度VOCs處理，通常要求VOCs體積分數(shù)在0.1%以上，并適合與其他技術(shù)配合使用。膜分離回收技術(shù)優(yōu)點是對不同VOCs普適性好、回收效率高(可達90%)、無二次污染、適用于各種VOCs，可用于低沸點難處理VOCs等;缺點是成本高、對設(shè)備要求高、一些分離膜等材料非常昂貴。

　　3.1.5膜基吸收回收技術(shù)

　　膜基吸收技術(shù)是采用中空纖維微孔膜，使需要接觸兩相分別在膜兩側(cè)流動，兩相接觸發(fā)生在膜孔內(nèi)或膜表面界面，可避免兩相直接接觸，防止乳化現(xiàn)象發(fā)生。與傳統(tǒng)膜分離技術(shù)相比，膜基吸收選擇性取決于吸收劑，且膜基吸收只需低壓作為推動力，使兩相流體各自流動，并保持穩(wěn)定接觸界面。膜基吸收技術(shù)處理VOCs，具有能耗低、流程簡單、回收率高、無二次污染等優(yōu)點。該技術(shù)對極性和非極性VOCs均能去除，小流量和大流量均能適用，而且它是一個連續(xù)過程，凈化VOCs效率很高，且可回收有機物。

　　3.2銷毀技術(shù)

　　3.2.1催化燃燒技術(shù)

　　催化燃燒技術(shù)是在較低溫度下，在催化劑作用下使廢氣中可燃組份徹底氧化分解，從而使氣體得到凈化處理的一種廢氣處理方法，該方法適用于處理可燃或高溫下可分解的VOCs。催化燃燒技術(shù)優(yōu)點是能耗低、安全性高、無二次污染、工藝操作簡單、可用來消除惡臭、對可燃組份度和熱值限制較小、大部分VOCs在200C一400C即可完成反應(yīng)、輔助燃料消耗少且大量減少NOx產(chǎn)生、適用于氣態(tài)和氣溶膠態(tài)污染物治理;缺點是工藝條件要求嚴格、不允許廢氣中含有影響催化劑壽命和處理效率的塵粒和霧滴，不允許有使催化劑中毒物質(zhì)、處理前須對廢氣作前處理、不適于處理燃燒過程中產(chǎn)生大量硫氧化物和氮氧化物的VOCs廢氣。

　　3.2.2高溫焚燒技術(shù)

　　高溫焚燒技術(shù)主要應(yīng)用于處理組份較為復(fù)雜且濃度較高的VOCs氣體。目前，已應(yīng)用于實踐的爐型主要有三種，一是直接焚燒爐，二是對流換熱式焚燒爐，三是蓄熱式焚燒爐。實際應(yīng)用中，需參考待處理氣體組份等諸多物理和化學(xué)性質(zhì)來選用適宜爐型以及焚燒參數(shù)。高溫焚燒技術(shù)主要應(yīng)用于制漆工業(yè)廢氣處理以及制藥工業(yè)廢氣處理等。

　　3.2.3生物氧化技術(shù)

　　生氧化技術(shù)是利用微生物氧化、代謝、消化等過程，對有機物進行自然分解、降解，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等，流程是含VOCs氣體進入設(shè)備，先進行加濕處理，然后通人生物濾床，沿著濾床均勻地緩緩移動，通過平流、擴散和吸附等綜合效應(yīng)進人填料液膜中，進一步到生物膜中，與濾床上濾料表面生物菌種進行接觸，在微生物作用下發(fā)生一系列生物化學(xué)反應(yīng)，使得氣體中VOCs被分解、降解。生物氧化技術(shù)優(yōu)點是成本低、設(shè)備統(tǒng)一、二次污染小、工藝過程簡單等;缺點是效率低、周期較長、設(shè)備體積大、處理過程緩慢、對VOCs處理普適性差、難以應(yīng)用于混合VOCs廢氣、只能降解某些特定有機物、一些生物菌種需要額外加入營養(yǎng)物質(zhì)、生物菌種對降解溫度及pH值等環(huán)境條件要求高。

　　3.2.4光催化氧化技術(shù)

　　光催化氧化技術(shù)是近年來日益受到重視的污染治理新技術(shù)，對VOCs降解率可達到90%一95%。該技術(shù)是指在一定波長光照下，利用催化劑光催化活性，使吸附在其表面的VOCs發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最終將有機物氧化成CO2、H2O及無機小分子物質(zhì)。在近幾年研究中，納米TiO，光催化氧化技術(shù)日益顯露出其優(yōu)勢。納米TiO，是一種新型高功能精細無機產(chǎn)品，其粒徑介于1～100nm。由于它的比表面積大，化學(xué)穩(wěn)定性和催化活性高，價廉且來源廣泛，對紫外光吸收率較高，抗光腐蝕性，且沒有毒性，對很多有機物有較強吸附作用，使得它在去除氣態(tài)污染物面有著明顯優(yōu)勢。光催化氧化技術(shù)優(yōu)點是能耗低，選擇性寬，操作簡便，催化劑無毒，反應(yīng)條件溫和(常溫、常壓)，價格相對較低，無副產(chǎn)物生成，使用后催化劑可用物理和化學(xué)方法再生后循環(huán)使用，幾乎對所有污染物均具凈化能力等。

　　3.2.5低溫等離子體技術(shù)

　　等離子體是處于電離狀態(tài)氣體，被稱作除固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外第四種物質(zhì)存在形態(tài)。它是由大量帶電粒子(離子、電子)和中性粒子(原子、激發(fā)態(tài)分子及光子)所組成的體系，因其總的正、負電荷數(shù)相等，故稱為等離子體。低溫等離子體技術(shù)是在外加電場作用下，通過介質(zhì)放電產(chǎn)生大量高能粒子，當(dāng)高能粒子能量高于VOCs化學(xué)鍵能時，高能粒子不斷轟擊可使VOCs化學(xué)鍵斷裂、電離，從而破壞VOCs分子結(jié)構(gòu)，生成小分子低毒無毒物質(zhì)，達到消除VOCs目的。低溫等離子技術(shù)主要有電子束照射法、介質(zhì)阻擋放電法、沿面放電法和電暈放電法等。低溫等離子體技術(shù)具有以下優(yōu)點：①能耗低，可在室溫下與催化劑反應(yīng)，無需加熱，極大地節(jié)約了能源;②使用便利，設(shè)計時可以根據(jù)風(fēng)量變化以及現(xiàn)場條件進行調(diào)節(jié);③不產(chǎn)生副產(chǎn)物，無二次污染，催化劑可選擇性地降解等離子體反應(yīng)中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物;④處理VOCs種類范圍較廣，去除效率高，對濃度要求低，尤其適于處理有氣味及低濃度大風(fēng)量VOCs。

　　3.3組合技術(shù)

　　VOCs成分極其復(fù)雜，不同類型化合物性質(zhì)各異，大多數(shù)行業(yè)VOCs又以混合物形式排放，因此采用單一治理技術(shù)往往難以達到治理效果，在經(jīng)濟上也不劃算，通常情況下需采用組合技術(shù)才能實現(xiàn)達標排放，降低治理費用，并達到較好治理效果。

　　3.3.1吸附濃縮一催化燃燒技術(shù)

　　吸附濃縮一催化燃燒技術(shù)是采用蜂窩狀活性炭為吸附劑，結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOCs和催化燃燒原理，即將大風(fēng)量、低濃度有機廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達到凈化空氣目的，當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生，脫附出濃縮的有機物被送往催化燃燒床進行催化燃燒，有機物被氧化成無害的CO2和H2O，燃燒后熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫氣體部分排放，部分用于蜂窩狀活性炭脫附再生，達到廢熱利用和節(jié)能目的。該技術(shù)優(yōu)點是凈化效率高、運行成本低、無二次污染、處理風(fēng)量范圍大、吸附裝置小型化阻力低、一次啟動后無需外加熱、使用中低壓風(fēng)機降低了能耗和噪聲、燃燒后熱廢氣又用于對活性炭脫附再生，達到了廢熱利用和有機物處理目的。

　　3.3.2吸附濃縮一蓄熱燃燒技術(shù)

　　催化燃燒技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)是最為普遍VOCs治理技術(shù)，也是目前VOCs治理最為有效徹底的治理技術(shù)。無論是熱力焚燒法還是催化燃燒法都需要將廢氣加熱到相應(yīng)燃燒溫度。如果廢氣中有機物濃度較高，廢氣燃燒后所產(chǎn)生熱量可以維持有機物分解所需要的反應(yīng)溫度，采用燃燒法是一種經(jīng)濟可行的方法。傳統(tǒng)的催化燃燒技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)由于換熱效率低，當(dāng)廢氣中有機物濃度較低時，需要大量能耗，治理設(shè)備運行費用高。為了提高熱利用效率，降低設(shè)備運行費用，近年來發(fā)展了蓄熱式熱力焚燒技術(shù)(RTO)和蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)。蓄熱系統(tǒng)是使用具有高熱容量的陶瓷蓄熱體，采用直接換熱方法將燃燒尾氣的熱量蓄積在蓄熱體中，高溫蓄熱體直接加熱待處理廢氣，換熱效率可達到90%以上，而傳統(tǒng)的間接換熱器的換熱效率一般在50%～70%。蓄熱式(催化)燃燒技術(shù)的發(fā)展大大拓寬了催化燃燒技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)的應(yīng)用范圍，可以在較低VOCs濃度下使用，近年來得到了廣泛應(yīng)用，并逐步替代了傳統(tǒng)催化燃燒技術(shù)。

　　3.3.3吸附濃縮一液體吸收技術(shù)

　　吸附濃縮一液體吸收技術(shù)是采用活性炭為吸附劑，結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOCs和液體吸收原理，即將大風(fēng)量、低濃度有機廢氣通過活性炭吸附以達到凈化空氣目的，當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生，脫附出濃縮的有機物采用沸點較高、蒸汽壓較低有機溶劑作為吸收劑，利用VOCs在吸收劑中溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性差異，使VOCs從氣相轉(zhuǎn)移到液相，然后對吸收液進行解吸處理，回收其中VOCs，同時使溶劑得以再生。該技術(shù)優(yōu)點是投資少、運行費用低、工藝流程簡單、吸收劑價格便宜、適用于廢氣流量較大、濃度較高、溫度較低和壓力較高情況下VOCs處理;缺點是存在二次污染、對設(shè)備要求較高、需定期更換吸收劑。

　　3.3.4低溫等離子體一吸收技術(shù)

　　低溫等離子體一吸收技術(shù)凈化VOCs機理是在~l,JJu電場作用下，通過介質(zhì)放電產(chǎn)生大量高能粒子，當(dāng)高能粒子能量高于VOCs化學(xué)鍵能時，高能粒子不斷轟擊可使VOCs化學(xué)鍵斷裂、電離，從而破壞VOCs分子結(jié)構(gòu)，生成小分子低毒無毒有機物，生成有機物再采用沸點較高、蒸汽壓較低有機溶劑作為吸收劑，利用VOCs在吸劑中溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性差異，使VOCs從氣相轉(zhuǎn)移到液相，然后對吸收液進行解吸處理，回收其中VOCs，同時使溶劑得以再生。該技術(shù)優(yōu)點是操作簡便、處理效率高、吸收劑價格便宜、適用于低濃度大風(fēng)量VOCs處理;缺點是存在二次污染、對設(shè)備要求較高、需定期更換吸收劑。

　　3.3.5低溫等離子體一催化技術(shù)

　　低溫等離子體一催化技術(shù)凈化VOCs機理是有機物分子在高能電子作用下形成各種自由基、帶電中間體、小分子烴等，在催化劑作用下使可燃組份徹底氧化分解，從而使氣體得到凈化處理的一種VOCs處理方法，由于催化作用有特殊選擇性，對相同反應(yīng)物，選擇不同催化劑就可得到不同產(chǎn)物。低溫等離子體催化技術(shù)優(yōu)點是能耗低、安全性高、無二次污染、工藝操作簡單、不產(chǎn)生副產(chǎn)物、處理效率高、尤其適用于低濃度大風(fēng)量VOCs廢氣治理;缺點是工藝條件要求嚴格、不允許廢氣中含有影響催化劑壽命和處理效率的塵粒和霧滴，不允許有使催化劑中毒的物質(zhì)、處理前須對廢氣作前處理、不適于處理燃燒過程中產(chǎn)生大量硫氧化物和氮氧化物VOCs廢氣。

　　“十二五”國家大氣污染防治規(guī)劃將大氣污染防治工作擴展至揮發(fā)性有機污染物，實行多污染聯(lián)合控制，提出全面展開揮發(fā)性有機物污染防治工作，確定重點區(qū)域揮發(fā)性有機物污染防治目標。隨著VOCs污染排放標準陸續(xù)頒布、管理制度體系逐步建立和排污收費制度深入推進，進行末端治理代價穩(wěn)步提高，迫使污染源企業(yè)益注重清潔生產(chǎn)工藝，從源頭減少VOCs使用量和排放量。當(dāng)前，VOCs治理難點在于其成分極其復(fù)雜，不同類型化合物性質(zhì)各異，大多數(shù)行業(yè)所產(chǎn)生的VOCs又是以混合物形式排放。因此采用單一治理技術(shù)往往難以達到治理效果，在經(jīng)濟上也不合理，通常情況下需要采用多種治理技術(shù)組合治理工藝。采用組合治理技術(shù)，從凈化效果上考慮是為了實現(xiàn)污染物達標排放，從經(jīng)濟成本上考慮可以降低治理費用，以最低代價實現(xiàn)治理效果，實現(xiàn)廢氣、廢水達標排放，因此成為VOCs治理技術(shù)研發(fā)重點。