挥发性有机污染物(VOCs)监测技术与治理研究

李铭辉

(佛山市禅城区环境监测站，广东 佛山　528000)

挥发性有机污染物(VOCs)监测技术与治理研究

李铭辉

(佛山市禅城区环境监测站，广东 佛山528000)

【摘要】挥发性有机污染物(VOCs)是空气中普遍存在的一种对环境影响极大的有机污染物，其主要源于石油化工生产、污水以及垃圾处理厂、汽油发动机尾气、制药等行业。VOCs中含有大量有害物质，对环境安全以及人类生存繁衍产生了严重的威胁。因此，对空气中VOCs的监测和治理显得尤为重要。本文对VOCs监测技术与治理进行了探讨。研究指出，从监测方面来看，目前常用的监测技术中，TDLAS技术具有显著的优点以及较大的发展空间，但是目前该技术还存在一定的局限性，目前在实际VOCs监测工作中的应用还较少，还有待进一步研究。随着TDLAS技术的发展以及监测原理的日趋完善，该技术必然会在VOCs监测工作中发挥独特的作用。从治理方面来看，目前对VOCs进行治理的方法较多，其中最近几年发展起来的有机生物降解处理技术以其处理效果好、成本低、安全性高、无二次污染等特点在多种技术中具有明显的优势，值得大范围推广，也是未来VOCs治理技术发展的主要方向。

【关键词】挥发性有机污染物；监测；治理

挥发性有机污染物(VOCs)是空气中普遍存在的一种对环境影响极大的有机污染物，其主要源于石油化工生产、污水以及垃圾处理厂、汽油发动机尾气、制药等行业。VOCs中含有大量有害物质，对环境安全以及人类生存繁衍产生了严重的威胁。因此，对空气中VOCs的监测和治理显得尤为重要。本文对VOCs监测技术与治理进行了探讨和分析。

1挥发性有机污染物(VOCs)监测技术

1.1　膜萃取气相色谱技术

近年来，利用膜技术处理样品已成为了多种条件下的首选。在膜萃取过程中，不存在两相间的混合，可以有效消除乳液状的形成并减少溶剂的消耗量，样品可以与萃取剂连续接触，有效保证了监测过程的连续性和实时性。在利用该技术监测空气中的VOCs时，空气连续流过中空纤维膜，VOCs组分有选择性地透过膜流入到惰性气体氮气流中，在微阱中VOCs被收集和浓缩，通过直接电加热形成具有一定时间间隔注射的脉冲导入连续进样。膜萃取进样通常需要经过一定的时间使膜渗透达到一个相对稳定的状态，从而保证监测结果的准确性。

1.2　TDLAS技术

近年来，在环境监测工作中，激光光谱技术的应用成为了一个非常活跃的研究领域。利用激光功率密度高、光子通量大等特性，相继建立了和发展了多种激光光谱分析方法，其中TDLAS技术更以其灵敏度高、选择性好、实时、动态等多种特点迅速发展起来，应用范围也越来越广泛。TDLAS技术利用波长调制技术在1s的检测时间内可以达到ppm级甚至ppb级，监测灵敏度可以提高超过100倍，同时，其能够在高温、高压、高腐蚀等恶劣环境下进行测试，是当前恶劣条件下气体污染物监测的首选技术[1]。

2挥发性有机污染物(VOCs)治理技术

目前，常用的VOCs治理技术主要包含以下几种：

2.1　吸附法

吸附法是利用多孔性固体吸附剂对流体混合物进行处理，可以将流体混合物中的一种或者多种组分浓缩在固体表面，从而达到分离的目的。吸附法在VOCs的治理中应用非常广泛，主要用于低浓度高通过量有机废气的净化。该方法去除率非常高，而且不存在二次污染，操作简便，但是由于通常吸附容量具有上限，因此不太适用于浓度较高的有机气体的处理，如果废气中存在胶粒物质或者其它类型的杂质，则可能导致吸附剂失效。目前，商业化的活性炭空气净化器的净化率可以达到90%以上。

2.2　液体吸收法

在VOCs治理工程中，液体吸收法是最常用的治理方法之一。该治理方法不但能够有效消除空气中的气态污染物，同时还能回收部分游泳的物质。一般能够对气体流量在3000～15000m3/h之间、浓度在0.05%～0.5%之间的VOCs气体进行处理，器去除率可以达到95%以上[2]。该技术通过采用挥发性极低的液体作为吸收剂，通过吸收装置利用废气中各种组分在吸收剂中的溶解度或者化学反应特性差异，使吸收剂吸收掉废气中的有害组分，从而实现废气的净化。液体吸收法的工艺流程相对简单切运行成本较低，主要适用于废弃流量较大、浓度较高以及温度较低和压力较高情况下气相污染物的处理，在喷漆、绝缘材料以及化工等行业运用非常广泛。但是该方法对设备的要求较高，需要定期对吸收剂进行更换来保持净化能力。

2.3　催化燃烧法

催化燃烧技术是指在较低温度条件下，利用催化剂将肺气肿的可燃组分彻底氧化分解，从而实现对气体的净化处理。该方法主要适用于可燃气体以及在高温下可以分解的有机气体的处理。催化燃烧法主要具有以下几方面的优点：第一，不存在火焰燃烧，安全性较高；第二，对可燃组分浓度以及热值的要求较低；第三，起燃温度较低，大部分有机物以及CO气体能够在200℃～400℃的范围内完成反应，同时有效降低了NOx的产生；第四，可以用来消除恶臭。但是该方法的工艺条件要求较为严格，如果肺气肿含有影响催化剂寿命以及处理效率的污染物或者有毒物质，就会对净化结果产生较大的影响，而且可能引起催化剂中毒。

2.4　生物处理技术

近几年来，有机生物降解过程逐渐被应用到有机废气的净化处理中。由于微生物对各类污染物具有加强的适应性，并且可以将这些污染物作为代谢物进行降解和转化。因此，相对于传统的有机废气处理技术，生物处理技术具有效果好、成本低、安全性高、无二次污染等多种优点；同时，由于废气生物处理吸收剂的再生可以直接通过吸收剂中微生物的作用进行实现，而不需要采取专门的设备，因而也使得整个处理工艺更加简便，运行操作费用大大降低。

3研究结论

挥发性有机污染物(VOCs)是空气中普遍存在的一种对环境影响极大的有机污染物，其主要源于石油化工生产、污水以及垃圾处理厂、汽油发动机尾气、制药等行业。VOCs中含有大量有害物质，对环境安全以及人类生存繁衍产生了严重的威胁。因此，对空气中VOCs的监测和治理显得尤为重要。本文对VOCs监测技术与治理进行了探讨并得出以下结论：由于VOCs所具有的高危害性，对其的监测和治理显得尤为重要。从监测方面来看，目前常用的监测技术中，TDLAS技术具有显著的优点以及较大的发展空间，但是目前该技术还存在一定的局限性，目前在实际VOCs监测工作中的应用还较少，还有待进一步研究。随着TDLAS技术的发展以及监测原理的日趋完善，该技术必然会在VOCs监测工作中发挥独特的作用。从治理方面来看，目前对VOCs进行治理的方法较多，其中最近几年发展起来的有机生物降解处理技术以其处理效果好、成本低、安全性高、无二次污染等特点在多种技术中具有明显的优势，值得大范围推广，也是未来VOCs治理技术发展的主要方向。

参考文献：

[1]王强.固定源废气VOCs排放在线监测技术现状与需求研究[J].环境科学，2013(12)：4764-4770.

[2]林立.国内外VOCs排放管理控制历程[J].环境监测管理与技术，2011(05)：12-16.

[3]刘佳泓，易晓娟，武丹.天津市人为源挥发性有机物排放特征研究[J].环境与可持续发展，2013，38(2)：80-82.

[4]郑宇秀.气质联用仪在水质有机物检测方面应用的探讨.环境与可持续发展，2013，38(3)：103-104.

引用文献格式：李铭辉.挥发性有机污染物(VOCs)监测技术与治理研究[J].环境与可持续发展，2015，40(1)：124-125.

Research on Volatile Organic Pollutants (VOCs) Monitoring Techniques and Management

LI Minghui

(Chancheng District Environmental Monitoring Center of Fuoshan，Guangdong Foushan 528000)

Abstract：Volatile organic pollutants (VOCs) are widespread in the air has the impact on the environment. A great deal of organic pollutants，mainly derived from petroleum and chemical production，sewage and garbage treatment plants，and gasoline engine exhaust gas，pharmaceutical and other industries. VOCs contained a large number of harmful substances，has a serious threat to the environmental safety and human survival. Therefore，the monitoring of VOCs in the air and governance is particularly important. This paper discussed the VOCs monitoring technology and management. Research points out that from the point of monitoring，the commonly used monitoring technique，the TDLAS technology has significant advantages as well as the larger development space，but at present the technology also has certain limitation，now in the actual application of VOCs monitoring also is less，it remains to be further research. With the development of TDLAS technology improvement and monitoring principle，the technology is bound to play a unique role in VOCs monitoring work. From the point of governance，the governance of VOCs method is more，including organic biodegradation treatment technology developed in recent years for its good processing effect，low cost，high safety，no secondary pollution characteristics in a variety of technology has obvious advantages，is worth a wide range of promotion，is also the main development direction of VOCs control technology in the future.

Keywords：volatile organic pollutants (VOCs)；monitoring；management

中图分类号：F831

文献标识码：A

文章编号：1673-288X(2015)01-0124-02

作者简介：李铭辉，本科，中级工程师，主要从事环境监测工作