近年來，隨著各地方、各行業(yè)揮發(fā)性有機化合物（VOCs）排放指標的陸續(xù)發(fā)布，排放濃度限值和排放速率限值的要求越來越嚴格。以表面涂裝行業(yè)為例，對國家及各地揮發(fā)性有機化合物排放標準要求匯總分析可看出，地方標準較國家標準嚴格，新頒布的標準較以前標準嚴格。

圖1表面涂裝行業(yè)國家及各地有機化合物環(huán)保標準要求

針對低濃度有機廢氣，如何選擇一套環(huán)保達標、投資合理、運維經(jīng)濟及安全可靠的治理技術(shù)成為各治理企業(yè)首先要解決的問題。

1常用低濃度有機廢氣治理技術(shù)

目前，常見低濃度有機廢氣治理技術(shù)分為：低溫等離子、光催化氧化、蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化、沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化等。

圖2常見VOCs治理技術(shù)技術(shù)

1.1低溫等離子治理技術(shù)

低溫等離子技術(shù)利用在電極間的10~30kV電壓擊穿效應(yīng)，生成包括光子、電子、離子、基態(tài)分子原子和激發(fā)態(tài)分子原子在內(nèi)的等離子體的基本粒子，與廢氣中的揮發(fā)性有機化合物發(fā)生作用，使有機化合物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解，生成CO2和H2O以及部分副產(chǎn)物，以達到揮發(fā)性有機化合物凈化的目的。

低溫等離子技術(shù)一般適用于有機物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有機化合物的去除效率一般低于40%。

低溫等離子技術(shù)具有以下技術(shù)特點：無選擇性破壞，凈化效率偏低，易產(chǎn)生二次污染物或中間產(chǎn)物，環(huán)保達標有困難；易生成臭氧，帶來臭氧超標問題；處理高沸點或粘稠物質(zhì)（如含有漆渣、焦油等）存在爆炸風險；易受進氣中顆粒物及濕度影響處理效果。

1.2光催化氧化治理技術(shù)

光催化氧化治理技術(shù)利用特種紫外線波段，在特種催化劑的作用下，將氧氣催化生成負氧離子，再將廢氣中的有機化合物分子氧化還原的一種特殊處理方式。

光催化氧化治理技術(shù)一般適用于有機物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有機化合物的單程轉(zhuǎn)化率低，一般低于40%。

光催化氧化治理技術(shù)具有以下技術(shù)特點：無選擇性氧化，凈化效率偏低，易產(chǎn)生二次污染物或中間產(chǎn)物，環(huán)保達標有困難；存在催化劑表面污染及燈管壽命等問題，導(dǎo)致處理效果衰減快、運行維護成本高。能量綜合利用率低，且無法利用VOCs中的化學(xué)能。

1.3蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)

蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)是活性炭吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)的組合，VOCs廢氣經(jīng)過吸附、濃縮、燃燒3個環(huán)節(jié)。其凈化原理如下：首先，利用活性炭的多孔性和表面張力，將VOCs溶劑吸附在活性炭空隙中，從而凈化廢氣。然后，吸附達到飽和狀態(tài)，使用熱風脫附、再生。最后，在合適的催化劑作用下，促使脫附后的有機物在低溫環(huán)境下分解為CO2和H2O，達到廢氣處理目。

蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)一般適用于有機物濃度1000mg/m3以下的大風量有機廢氣。實際工程項目運行一定周期后的活性炭吸附濃縮凈化效率≤90%，活性炭的吸附凈化效率呈現(xiàn)持續(xù)衰減的情形。

經(jīng)過多年的運行實踐，活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)也存在一些明顯的缺陷。①采用活性炭材料作為吸附劑的安全性較差。由于活性炭中含有一些金屬成分，會對吸附在活性炭表面上的有機物產(chǎn)生催化氧化作用。當再生熱氣流的溫度達到100℃以上時，由于催化氧化作用的增強而造成熱量蓄積，吸附床容易著火。②采用熱氣流吹掃再生活性炭，因為再生溫度低，當脫附周期完成后部分高沸點化合物不能徹底脫附，會在活性炭床層中積累而使其吸附能力下降。由于存在安全性問題，通常的再生溫度不能超過120℃。因此對于沸點高于120℃的有機物，如三甲苯等則不能利用該工藝進行凈化。③通?；钚蕴烤哂泻軓姷奈芰Γ攺U氣濕度較高時（超過60%），對有機物的凈化效率較低。

1.4沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)

沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)利用沸石比表面積大和不同溫度條件下分子間作用力不同的原理進行設(shè)計。低溫條件下，大風量的有機廢氣通過沸石轉(zhuǎn)輪，VOC分子吸附其表面，經(jīng)過沸石轉(zhuǎn)輪的廢氣可直接排放。吸附有大量VOC的沸石轉(zhuǎn)輪部分進入高溫脫附區(qū)，利用小風量的高溫廢氣將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOC分子脫附出來，形成高濃度廢氣，送入后端的廢氣催化氧化系統(tǒng)催化氧化分解處理成CO2和H2O，凈化后的廢氣可直接排放。

沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)一般適用于有機物濃度范圍在～1500mg/m3的廢氣。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置吸附效率在≥90%。

沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù):沸石轉(zhuǎn)輪在治理大風量、低濃度有機廢氣方面優(yōu)勢明顯，但是對廢氣組分要求較高。例如氯甲烷、二氯甲烷等低沸點有機物，吸附效率較低，甚至無明顯效果，對長鏈揮發(fā)性有機物吸附效率也不高；當廢氣中含有乙醇和甲苯時，沸石轉(zhuǎn)輪對乙醇的吸附效果會因競爭吸附而降低，同時沸石轉(zhuǎn)輪要求進氣溫度在40℃以下；例如苯乙烯等有機物吸附在沸石分子篩微孔內(nèi)部，脫附時溫度180~220℃，達到了其聚合反應(yīng)的條件，容易生成大分子聚合物，堵塞沸石微孔，影響吸附效率，久而久之使沸石失去吸附能力，這種損壞是不可逆的。沸石轉(zhuǎn)輪中具有吸附能力的沸石是弱堿性的，如果廢氣中酸性組分進入沸石轉(zhuǎn)輪，會與沸石發(fā)生反應(yīng)，損傷沸石表面結(jié)構(gòu)，降低沸石吸附效果。

2低濃度廢氣治理技術(shù)對比

2.1低濃度廢氣治理技術(shù)環(huán)保性能對比

環(huán)保達標是有機廢氣治理的首要目的，針對低濃度廢氣的治理要求，選擇一套滿足環(huán)保達標的有機廢氣治理技術(shù)可從凈化效率、核心設(shè)備的使用壽命、適合的治理風量、適合的治理濃度等方面進行綜合的分析研判。低溫等離子、光氧化催化、活性炭吸附濃縮催化氧化、沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化四種低濃度廢氣治理技術(shù)的環(huán)保性能對比詳見表1。

編輯：李丹