(完整版)VOCs末端治理技术及选择
挥发性有机物治理技术
H2O
CO2
适用范围
适用于低浓度VOCs，室内空气净化
特点
✓实现VOCs低温去除 ✓适用于低浓度、大风量的VOCs ✓处理效率高，能耗低 ✓净化并清新空气
有机废气
等离子体-催化装置
排气
活性物种和臭氧，触 发催化剂，降低活化能。 催化剂选择性地与等离 子体 产生的产物再 反应
光催化技术
原理
光催化剂纳米粒子在一定波长的光线照 射下受激生产电子空穴对，空穴分解催化 剂表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使 其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备 极强的氧化还原能力，将光催化剂表面的 各种污染物摧毁
废气
达标排放
组合技术（三）
➢组合五
滤筒除尘+蓄热催化燃 烧
废气
入口
净化后 排气
➢组合六Biblioteka 吸附+高级氧化（三）重点行业排放特征及治理技术
➢ 石化行业
石化行业VOCs特征
✓成分复杂（多包含烷烃、烯烃 硫醇、硫醚、多环芳烃等） ✓难处理（传统的吸附、吸收、 燃烧等技术难以达到满意的去除 效果） ✓排放量大（2010年，石化行业 VOCs排放量全国第一）
废弃物存放和处置 过程
废弃油墨、容器的处置过程挥发VOCs
（三）重点行业排放特征及治理技术
可控制技术 ➢吸附回收法
对于包装印刷过程所排放的高浓度(>5000 mg/m3)或具有高回收价值的 VOCs，宜采用回收技术（如活性炭吸附）加以循环利用。
活性炭吸附净化处理流程图
优点：可以回收大量溶剂，经济效益好 缺点：吸附回收效率不高，一般在70%左右
VOCs类别 主要有卤代烃、氯苯类、芳香烃类、酯类、酰胺类和酮类等
（三）重点行业排放特征及治理技术
VOCs污染防治技术体系知识要点
VOCs污染防治技术体系知识要点作者：一气贯长空VOCs污染防治的技术体系主要包括源头替代、过程控制、末端治理、精细管控四部分构成。
VOCs污染防治的技术体系主要包括源头替代、过程控制、末端治理、精细管控四部分构成。
一、VOCs原辅材料的源头替代材料（一）石化/化工行业使用低（无）VOCs含量、低反应活性的原辅材料，加快对芳香烃、含卤素有机化合物的绿色替代。
（二）包装印刷行业可选择水性、辐射固化、植物基等低VOCs含量的油墨。
可选择水基、热熔、无溶剂、辐射固化、改性、生物降解等低 VOCs含量的胶粘剂。
可选择低VOCs含量、低反应活性的清洗剂。
（三）工业涂装行业可选择水性、粉末、高固体分、无溶剂、辐射固化等低VOCs含量的涂料。
二、低挥发性VOCs材料产品技术标准目前已发布的低挥发性原辅材料的产品技术要求包括：生态环境部：《环境标志产品技术要求水性涂料》（HJ 2537—2014）、《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》（HJ 371—2018）、《环境标志产品技术要求胶印油墨》（HJ/T 370—2007）、《环境标志产品技术要求胶粘剂》（HJ 2541—2016）、《环境标志产品技术要求家用洗涤剂》（HJ 458—2009 ）。
工业和信息化部：《水性液态内墙硅藻涂料》（HG/T 5172—2017）、《带锈涂装用水性底漆》（HG/T 5173—2017）、《玻璃和陶瓷制品装饰用水性涂料》（HG/T 5175—2017）、《汽车塑料件用水性涂料》（HG/T 5180—2017）、《水性紫外光（UV）固化木器涂料》（HG/T 5183—2017）。
三、专有名词解释辐射固化辐射固化是一种借助于能量照射实现化学配方物质（涂料、油墨和胶粘剂）由液态转化为固态的加工过程。
辐射固化技术的实用化可以追溯到20世纪60年代，当时德国推出了第一代UV涂料（UV涂料指利用UV辐射固化的涂料。
UV固化涂料可应用于油墨印刷并曝光于UV辐照。
VOCs末端治理方法分析
VOCs末端治理方法分析VOCs种类繁多，来源广泛，成分也较为复杂，常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。
加油站、喷涂、化工、制药、汽车制造等企业或使用有机溶剂的行业都会产生VOCs排放。
即使排放相同物质，不同企业由于排放的风量和浓度不同，所采取的技术方法也不一样。
VOCs控制措施包括前段控制（环境影响评价、环境监理和清洁工艺）、过程控制（环境管理体系、清洁生产等）和末端治理。
VOCs的末端处理技术包含两类。
第一类是非破坏性方法，即采用物理方法将VOCs回收，包括冷凝法、吸附法、吸收法和燃烧法；第二类是通过生化反应将VOCs氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法，有生物法、膜技术、光催化降解和等离子技术。
在实际运用中，往往根据企业实际情况，将几种处理方式相结合，进一步提高处理效率。
1、冷凝回收法在不同温度下，有机物质的饱和度不同，冷凝回收法便是利用有机物这一特点，通过降低或提高系统压力，把处于蒸汽环境中的有机物质通过冷凝方式提取出来。
优点：冷凝提取后，有机废气便可实现比较高的净化。
主要适用于浓度高且温度比较低的VOCs废气治理。
缺点：但是操作难度比较大，在常温下不容易用冷却水来完成，需要给冷凝水降温，所以需要较多费用。
2、吸附法吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。
优点：吸附法工艺成熟，能量消耗小，处理效率高，可以彻底净化有害有机废气。
缺点：这种方法存在一定缺陷；；设备体积比较庞大，工艺流程比较复杂，如果废气中有大量杂质，则容易导致工作人员中毒。
因此，采用吸附法处理废气的关键在于吸附剂。
目前吸附剂大多使用活性炭，因为活性炭细孔结构比较好，吸附性比较强。
此外，经过氧化铁或臭氧处理，活性炭的吸附性能将会更好，有机废气治理将会更加安全和有效。
3、液体吸收法液体吸收法指的是通过吸收剂与有机废气接触，把有机废气中的有害分子转移到吸收剂中，从而实现分离有机废气的目的。
优点：有机废气转移到吸收剂中后，采用解析方法把吸收剂中有害分子去除掉，然后回收，实现吸收剂的重复使用和利用。
VOCs治理技术大盘点组合技术显优势
VOCs治理技术大盘点组合技术显优势众所周知，VOCs是大气主要污染物之一，对环境和人体都有较大的破坏。
当今环保界，对于VOCs污染控制制与治理的研究从未停止过脚步。
截止今日，技术已经多样化，适合各种情况下的废气治理。
VOCs治理大致可以分为两类：回收技术和销毁技术。
顾名思义，回收技术就是至对部分具有回收价值的废气进行回收处理。
它是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。
而销毁技术就是指通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和水等的方法。
包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化氧化技术等。
每种治理技术存在自身的优势和适用工况，各有优缺点。
对于企业来说，综合选择适宜的有机废气治理方法至关重要。
吸附技术：吸附技术初次处理效果较好，投资成本低，但存在更换频繁、安全性低、危固处理麻烦等问题，所以单一的吸附技术已不被环保局及排污企业认可。
它一般作为VOCs处理的前期处理过程，并结合催化燃烧、冷凝法等方式协同进行治理。
工作原理：利用吸附剂的吸附功能使VOCs中的有机物由气相转移至固相，从而达到净化的目的。
吸收技术：吸收技术由于有机吸收剂存在二次污染和安全性低等缺点，目前在VOCs治理中已经较少使用；水基吸收受水溶性物种的限制，只在某些特定行业的废气净化中有所应用。
工作原理：充分接触吸收剂和废气，吸收剂可以及时吸收有害物质，然后通过接吸收流程来及时除去有机废气中的废气，并且应该及时获取吸收剂，以便于能够循环使用吸收剂。
冷凝技术：冷凝技术只是在极高浓度下直接使用才有意义，通常作为吸附技术或催化燃烧技术等辅助手段使用。
工作原理：将废气降温至将废弃降温至VOCs成分之露点以下，使之凝结为液态后加以回收之方法。
膜分离技术：膜分离技术的发展目前还不够成熟，在大风量的有机废气治理中尚没有实际应用。
常用VOCs治理技术各自优缺点、设备投资及运行成本
冷凝与吸附联用技术能够克服单纯冷凝技术在应用过程中能耗大、 运行成本高的现象，同时弥补单纯吸附技术在应用过程中，设备体 积大、吸附温升对安全运行有影响、长期运行吸附材料易失活等问 题。单位投资大致为 0.4-0.8 万/m3，单位小时运行成本为 0.080.2 元/m3。净化效率一般大于 98%。主要适用于石油化工、有机化 工、油气储运等行业。主要适用于储油库、炼油厂、石油化工厂等 成品油/化工品装车油气回收；液体储罐呼吸气 VOCs 治理；油品、 化工品码头装船油气回收。 （4）沸石转轮与蓄热燃烧 VOCs 治理技术 该技术采用高浓缩倍率沸石转轮设备将废气浓度浓缩 5-20 倍，富 集的废气进入燃烧炉或催化炉（RTO/RCO）进行燃烧处理，VOCs 被 彻底分解成 CO2 和 H2O。同时反应后的高温烟气进入特殊结构的陶 瓷蓄热体，80-95%以上的热量被蓄热体吸收，使得出口气体温度降 至接近进口温度。不同蓄热体通过切换阀或者旋转装置随时间进行 转换，分别进行吸热和放热，对系统热量进行有效回收和利用。
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企业在进行技术选择时，应结合排放废气的浓度、组分、风量、温 度、湿度、压力以及生产工况等，合理选择 VOCs 末端治理技术。实 际应用中，企业一般采用多种技术的组合工艺，提高 VOCs 治理效 率。 对低浓度、大风量废气，宜采用活性炭吸附、沸石转轮吸附、减风 增浓等浓缩技术，提高 VOCs 浓度后净化处理； 对高浓度废气，优先进行溶剂回收，难以回收的，宜采用高温焚 烧、催化燃烧等技术。 油气（溶剂）回收宜采用冷凝+吸附、吸附+吸收、膜分离+吸附等技 术。 水溶性、酸碱 VOCs 废气一般选用多级化学吸收等处理技术，恶臭 类废气还应进一步加强除臭处理。 低温等离子、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理。 生物法主要适用于低浓度 VOCs 废气治理和恶臭异味治理。 采用一次性活性炭吸附技术的，应定期更换活性炭，废旧活性炭应 再生或处理处置。 几种典型 VOCs 组合处理技术介绍 （1）VOCs 循环脱附分流回收吸附技术该技术
(完整版)VOCs末端治理技术及选择
VOCs末端治理技术及选择VOCs末端治理技术分类（目前VOCs处理方法众多，可分为非破坏性和破坏性两类。
非破坏性的方法有吸收、吸附、膜分离技术、冷凝等，一般通过物理方法浓缩、分离挥发性有机物。
破坏性的方法有氧化、直接燃烧、催化燃烧、蓄热燃烧、等离子、生物法、光催化等，主要通过化学或生化反应，利用光、热、微生物、催化剂等将挥发性有机物转化成无害的CO2和H2O以及其他五毒的无机化合物。
以上方法可以相互组合使用。
）VOCs末端治理技术对比技术方法原理适用场合工艺特点吸附法利用多孔固体（吸附剂）将气体的一种或多种组分积聚在表面，达到分离目的中低浓度的VOCs处理去除效率高，易于自动化控制高温有机废气需做降温预处理，需与其他技术组合使用燃烧法在氧气作用下，将VOCs气体完全分解成二氧化碳和水等无机物中高浓度的VOCs处理催化燃烧：燃烧温度低，催化剂具有一定寿命蓄热燃烧：能效比高，燃烧温度高，节省空间冷凝法利用组分冷凝温度不同，将易凝结的VOCs组分凝结成液体而分离高浓度、有回收价值的VOCs处理VOCs浓度≥5000ppm，使用冷凝技术才有经济性经常搭配其他控制技术或作为前处理步骤生物降解法微生物以VOCs为代谢底物，将其降解转化为无害物质用于低浓度易生物降解的场合能耗低，但占地面积大，对部分VOCs处理效果差吸收法利用各组分在特定吸收剂中溶解度不同，采用吸收剂达到分离目的高水溶性VOCs处理技术成熟，对酸性气体高效去除，但存在后续废水处理问题，维护费用高膜分离法利用膜作为渗透介质，根据组重点用于储运油气回回收效率高于97%，但成本较高，膜稳定分通过膜的能力不同而达到分离或回收收过程性差等离子体技术利用高能等离子体激活、电离、裂解VOCs组分，使之分解的复杂化学反应用于特定低浓度且具有严重气味的污染场所能耗低，抗颗粒干烧能力强光催化降解法利用光催化剂氧化分解VOCs气体用于特定低浓度且具有严重气味的污染场所设备简单，维护方便，但占地面积大，反应速度慢，运行条件不可控VOCs末端治理技术选择原则PAGE7行业排放特点与治理技术的选择经济费用与治理技术的选择。
挥发性有机物(VOCs)治理技术大全
蓄热催化燃烧技术
蓄热催化燃烧技术（Regenerative Catalytic Oxidizers，RCO）
p 适用条件
– 温度范围400～600℃,更节能 安全，不产生NOX
– RTO>800℃，NOX二次污染物
p 热回收效率
– 蓄热催化燃烧一体化设备热 回收效率>90%
Ø 杀虫剂、除草剂
醛类，烯，烷烃，苯系物，含氯 有机化合物，有机卤化物等
皮肤、眼睛
Ø 刺激性 醛类最为突出；有机硫化 物，含氯有机化合物，含 氮有机化合物等
“三致”作用
Ø 致癌、致畸、致突变 苯系物最为突出，烯，含氯 有机化合物，含氮有机化合 物等
填充式洗涤塔
优点
技术成熟、可去除气态和 颗粒物、投资成本低、占 地空间小、传质效率高、
对酸性气体高效去除
缺点
有后续废水处理问题、 颗粒物浓度高、会导致 塔堵塞、维护费用高、
可能冒白烟
吸附技术
p 原理
利用吸附剂与污染物质(VOCs)进行物理结合 或化学反应并将污染成份去除
循環幫浦 鼓風機
活性污泥曝氣槽
生物洗涤塔
– 能耗低、费用低
p 优点 – 氧化完全
– 能耗低
p 缺点
– 能量利用率 – 光催化剂失活
– 可见光
燃烧法
ü 热力燃烧
ü 催化燃烧 燃烧法
ü 蓄热式热力焚烧 ü 蓄热式催化燃烧
挥发性有机物(VOCs)治理技术
叶代启
华南理工工大大学 环境与能源学院
主要内容
《重点行业挥发性有机物综合治理方案》解读——末端治理技术
7CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY2019.11解读Explanations《重点行业挥发性有机物综合治理方案》解读—末端治理技术自2013年《大气污染防治行动计划》和《挥发性有机物污染防治技术政策》实施以来，我国挥发性有机物（VOCs）污染防治工作全面启动。
近年来，一系列涉及VOCs的行业污染物排放标准、检测方法标准、工程技术规范和管理制度等不断出台，到目前为止相关的政策标准法规框架体系逐步趋于完善。
但由于我国的VOCs治理工作起步较晚，对VOCs的减排与控制缺乏规律性的认识和管控经验，末端治理技术储备不足，虽然目前在VOCs治理方面取得了一定的进展，但总体的治理效果不理想。
为了对今后VOCs的治理工作提供指导，2019年6月26日，生态环境部发布《重点行业挥发性有机物综合治理方案》（环大气〔2019〕53号，以下简称《方案》）。
《方案》提出了目前在VOCs治理工作中需要着重解决的一些问题，给出了相应的控制思路和要求，并针对六个重点行业和领域从源头减排、无组织控制、末端治理适用技术等方面进行了规定。
《方案》对于提高VOCs治理的科学性、针对性和有效性，加强对各地VOCs治理工作的指导，具有重大的意义。
《方案》提出，“VOCs废气组分复杂，治理技术多样，适用性差异大，技术选择和系统匹配性要求高。
我国VOCs治理市场起步较晚，准入门槛低，加之监管能力不足等，治污设施建设质量良莠不齐，应付治理、无效治理等现象突出。
在一些地区，低温等离子、光催化、光氧化等低效技术应用甚至达80%以上，治污效果差。
一些企业由于设计不规范、系统不匹配等原因，即使选择了高效治理技术，也未取得预期治污效果”。
总体上栾志强1，王喜芹1，刘媛2（1.中国环境保护产业协会废气净化委员会，北京 100037；2.中国环境保护产业协会，北京 100037）8中国环保产业2019年第11期解读Explanations看，目前大量的治污设施简易低效，不能达到日益趋严的排放标准的要求。
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VOCs末端治理技术及选择
VOCs末端治理技术分类
（目前VOCs处理方法众多，可分为非破坏性和破坏性两类。
非破坏性的方法有吸收、吸附、膜分离技术、冷凝等，一般通过物理方法浓缩、分离挥发性有机物。
破坏性的方法有氧化、直接燃烧、催化燃烧、蓄热燃烧、等离子、生物法、光催化等，主要通过化学或生化反应，利用光、热、微生物、催化剂等将挥发性有机物转化成无害的CO2和H2O以及其他五毒的无机化合物。
以上方法可以相互组合使用。
）
VOCs末端治理技术对比
技术方法原理适用场合工艺特点
吸附法利用多孔固体（吸附剂）将气
体的一种或多种组分积聚在
表面，达到分离目的中低浓度的VOCs处理去除效率高，易于自动化控制
高温有机废气需做降温预处理，需与其他
技术组合使用
燃烧法在氧气作用下，将VOCs气体
完全分解成二氧化碳和水等
无机物中高浓度的VOCs处理催化燃烧：燃烧温度低，催化剂具有一定寿
命
蓄热燃烧：能效比高，燃烧温度高，节省
空间
冷凝法利用组分冷凝温度不同，将易
凝结的VOCs组分凝结成液
体而分离高浓度、有回收价值的
VOCs处理
VOCs浓度≥5000ppm，使用冷凝技术才有
经济性
经常搭配其他控制技术或作为前处理步
骤
生物降解
法微生物以VOCs为代谢底物，
将其降解转化为无害物质
用于低浓度易生物降
解的场合
能耗低，但占地面积大，对部分VOCs处理
效果差
吸收法利用各组分在特定吸收剂中
溶解度不同，采用吸收剂达到
分离目的高水溶性VOCs处理技术成熟，对酸性气体高效去除，但存在
后续废水处理问题，维护费用高
膜分离法利用膜作为渗透介质，根据组重点用于储运油气回回收效率高于97%，但成本较高，膜稳定
分通过膜的能力不同而达到
分离或回收
收过程性差
等离子体技术
利用高能等离子体激活、电
离、裂解VOCs组分，使之分
解的复杂化学反应
用于特定低浓度且具
有严重气味的污染场
所
能耗低，抗颗粒干烧能力强
光催化降解法利用光催化剂氧化分解VOCs
气体
用于特定低浓度且具
有严重气味的污染场
所
设备简单，维护方便，但占地面积大，反应
速度慢，运行条件不可控
VOCs末端治理技术选择原则PAGE7行业排放特点与治理技术的选择
经济费用与治理技术的选择。