淺談VOCs的單一治理與聯(lián)合治理技術(shù)

近期從生態(tài)環(huán)境部通報2018-2019年藍天保衛(wèi)戰(zhàn)重點區(qū)域強化監(jiān)督情況了解到，不少地區(qū)在VOCs治理的工作中，存在著使用等離子、單純活性炭吸附、光催化氧化等單級治理技術(shù)，因而造成處理結(jié)果不達標(biāo)。為此，多地環(huán)保部門提出對處理效率較低，無法保證處理設(shè)施能夠連續(xù)穩(wěn)定高效處理VOCs的處理工藝，一律不許采用，這些工藝包括：單一活性炭吸附處理工藝、光氧催化處理工藝、處理易燃易爆VOCs使用的低溫等離子處理工藝。同時提出，鼓勵采用前處理后吸附脫附、催化燃燒、燃燒等污染物去除效率較高的聯(lián)合治理技術(shù)。

一、關(guān)于VOCs的單一治理技術(shù)
首先肯定一點：無論單獨采用哪一種治理技術(shù)，只要選擇得當(dāng)、設(shè)計合理、運行管理到位，都可以收到理想的處理效果，也就是說，都可以作到達標(biāo)排放。
先說說活性炭吸附工藝。在所有采用吸附法治理VOCs的方法中，采用活性炭作吸附劑的吸附工藝是最理想的工藝。因為與其它吸附法如采用沸石分子篩、硅膠、活性氧化鋁作吸附劑的吸附工藝相比，從對甲苯的吸附上看，活性炭的吸附容量是其它吸附劑的4-8倍（見表一）。

①.黏膠基活性炭纖維
②.吸附VOCs常用分子篩
③.疏水改性硅膠
從表一可以看出，活性炭對甲苯的吸附容量遠遠高于沸石分子篩?；钚蕴坷w維則顯示出更高的吸附容量。
因而采用活性炭吸附工藝，只要吸附劑選擇得當(dāng)、設(shè)計合理（主要是運行程序），運行管理到位，它完全可以單獨采用。
所謂吸附劑選擇得當(dāng)，是指根據(jù)吸附質(zhì)的分子動力學(xué)直徑去選擇合適的吸附劑。
所說的設(shè)計合理，除對裝置的要求外，主要是吸附程序的設(shè)計。從理論上講，吸附法可以處理痕量物質(zhì)，也就是說，采用吸附法幾乎可以實現(xiàn)“零”排放。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，必須從吸附程序上做文章。大家知道，任何一種吸附劑都有一個吸附容量的指標(biāo)。而當(dāng)吸附劑床層被穿透時，我們認(rèn)為吸附就達到了飽和。
如果一個吸附床層，它的保護作用時間（即達到吸附飽和的時間）為30分鐘，那么，為了做到達標(biāo)排放，你可以在吸附進行到25分鐘、甚至20分鐘就進行脫附，而切換到另一個吸附床，你還會有不達標(biāo)的風(fēng)險嗎？在就是設(shè)計吸附程序的問題。這也是轉(zhuǎn)輪濃縮能夠作到達標(biāo)排放的原因。
再說一下低溫等離子體處理技術(shù)，由于它的能量較小，所以一般只能用來處理VOCs濃度小于150mg/m3的氣體。如果濃度過高，則需要采取其它方法，所以一般情況下，低溫等離子技術(shù)只能作為其它技術(shù)的輔助方法。另外由于VOCs大都屬于易燃易爆的氣體，所以在裝置的設(shè)計上要特別注意。
說到光氧化、光催化等也都只能用于處理濃度低于150mg/m3的氣體。
再說說燃燒法（包括直接燃燒、熱力燃燒、催化燃燒、RTO、RCO）。這些處理方法都屬于消除法（也稱破壞法）。按理說，對于VOCs的處理，燃燒法是最徹底的處理方法，所以，目前凡是采用燃燒法（包括轉(zhuǎn)輪濃縮-催化燃燒）都得到了廣大用戶的青睞。
從理論上講，如果不算經(jīng)濟賬，燃燒法可以處理任何濃度的氣體。但是，當(dāng)你處理的氣體濃度過低時，要想直接燃燒，你就得加輔助燃料，這就是要采用熱力燃燒。究竟要采用何種方式燃燒，需要對物質(zhì)的燃燒熱進行計算，如果燃燒放出的熱量能夠維持燃燒的繼續(xù)進行，那就可以采用直接燃燒的方式，否則就需要選擇其他的燃燒方式，如熱力燃燒或催化燃燒，這里還有一個選擇催化劑的問題。至于RTO、RCO工藝，只是在蓄熱體的選擇上要做些文章罷了。
但是，大家必須明白：不是什么樣的VOCs都可以燒的，比如含氯的VOCs,如二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳等，它們在燃燒時，特別是催化燃燒時，很容易生成毒性更強的光氣或二噁英！
在采用燃燒法時，一定要考慮經(jīng)濟上是否合理。一般情況下，我們對于VOCs處理工藝選擇上，都是以回收為主的。實在無法回收的才會把它燒掉。所以我常說，采用燃燒法處理VOCs是沒有辦法的辦法。
二、關(guān)于聯(lián)合處理技術(shù)
什么叫聯(lián)合處理？就是整個處理系統(tǒng)只有一個排放口。在我們的VOCs處理工藝上，往往會出現(xiàn)一個誤區(qū)：比如轉(zhuǎn)輪吸附濃縮-催化燃燒工藝，它雖然整個處理系統(tǒng)非常緊湊，但是它卻有兩個排放口，即轉(zhuǎn)輪濃縮工序部分有一個排放口，而燃燒工序部分還有一個排放口，要做到達標(biāo)排放，必須對兩個排放口都要進行檢測，才能確實做到對整體處理效果的監(jiān)管。
總之，不論采用單一的還是聯(lián)合的處理技術(shù)，只要方法選擇正確、設(shè)計合理、運行管理到位，都可以作到達標(biāo)排放；不能籠統(tǒng)地說，不能采用單一技術(shù)去處理VOCs，而必須采用聯(lián)合技術(shù)去處理VOCs。希望大家對VOCs處理的各種技術(shù)，從技術(shù)原理是去搞清它，并且搞清各種技術(shù)的使用對象和適應(yīng)范圍以及它們的運行管理，這樣 我們才能正確選擇處理方法，才能對治理單位所采用的治理技術(shù)做出正確的判斷，才能更好地指揮和監(jiān)督整個VOCs治理行業(yè)。
來源：北極星VOCs在線