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各类VOC治理方案及其优缺点
一、国内外研究现状和发展趋势
有机废气种类繁多，来源广泛，治理难度大，一次性投资和操作费用高，基本上无回收利用价值。成分复杂的有机废气则更加难以净化、分离和回收。
挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物主要分支，是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物。从环境监测角度来讲， 指以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类检出物的总称，包括烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类化合物。VOCs种类繁多，分布面广，根据部分国外主要环境 污染物名录，VOCs占80％以上。日本1974－l985年环境普查表明，在检出的化学毒物中，卤代烃类多共52种，一般烃类次之共43种，含氮 有机物（主要是硝基苯和苯胺类化合物）共40种，以上三类占总检出毒物的70％。VOCs污染严重，与NOx、CnHm在阳光作用下发生光化学反应，吸收 地表红外辐射引起温室效应；破坏臭氧层形成臭氧空洞，引起人体致癌和动植物中毒。
随着VOCs污染范围的不断扩大和人们对其危害的逐步认识，1979年联合国欧洲经济在日内瓦召开跨国大气污染会议，讨论了VOCs控制问 题，1991年11月通过了《VOCs跨国大气污染议定书》，要求签字国以1988年VOCs排放量为基准，到1999年每年削减30％；1990年，美 国修订了清洁空气法（CAA），要求到2000年将VOCs的排放量减少70％。为此，开发VOCs替代产品，寻找VOCs控制优技术已成为解决 VOCs污染的必由之路。
随着对VOC污染的日益重视和环保法规不断严格VOC的排放标准，其治理技术亦在逐渐改进和完善。
（一）有机废气治理技术
早在1925年欧洲就开发出固定床活性碳吸附装置，1958年日本也开始使用该项技术。这是一种非常经典、成熟的方法，可用于治理任何浓度的常温有机废气， 但处理低浓度、大风量有机废气时，设备庞大，不经济。对于排气温度较高的高浓度有机废气的治理，由美国于1950年开发成功以天然气为燃料的直接燃烧 技术。1965年日本与美国合作，将该项技术引入日本。该法需将有机废气加热到760℃，方可将有机溶剂氧化分解为无害的CO2和H2O，其缺点是燃料费 高，故在欧美等天然气便宜的地区应用广泛。后来人们开发出催化燃烧技术，由于催化剂的作用可在300—350℃的低温下将有机溶剂氧化分解，因此大大降低 了燃料费并且产生的NOx量非常少。其缺点是需对废气中易引起催化剂中毒的物质和粉尘进行前处理，另外，在催化燃烧装置中使用的热交换器换热效率较低，约 在50％。为了提高热效率，降低运行成本，美国于1975年开发出换热效率在90％以上的蓄热式燃烧装置。由于其运行费用的降低，因此，可用于治理中等浓 度有机废气。随后欧洲也开展了该项技术的开发。日本针对美国蓄热燃烧方式又开发出催化燃烧装置的改良型——蓄热催化氧化方法，并于1977年由日铁化工机 售出产品。该产品可较经济地对高、中浓度的、温度较高的有机废气进行治理。
总体而言，按照处理的方法，有机废气处理的方法主要有两类：一类是回收法，另一类是消除法。回收法主要有炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术，回收法是通过物理方法，用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离VOC的。消除法有热氧化、催化燃烧、生物氧化及集成技术；消除法主要是通过化学或生 化反应，用热、催化剂和微生物将有机物转变成为CO2和水。