近年來，隨著各地方、各行業揮發性有機化合物（VOCs）排放指（zhǐ）標的陸續發布，排放濃度限值和（hé）排放速率限值的要求越來越嚴格。以表麵塗裝行業（yè）為例，對國家及各地（dì）揮發性有機化合物排放標準要（yào）求匯總分析可看出，地（dì）方標（biāo）準較國家標準嚴格，新（xīn）頒布的標準較以前（qián）標準嚴格。

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　　圖1表麵塗裝行業國家及各（gè）地有機化合物環保標準要求

　　針對（duì）低濃度有機廢氣，如何選擇一套環保達標、投資合理、運維（wéi）經濟及安全可靠（kào）的治（zhì）理（lǐ）技術成為各治理企業首先要解決的問題（tí）。

　　1常用低濃度有機廢氣（qì）治理技術

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

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　　圖2常見VOCs治理技術技術

　　1.1低溫（wēn）等離子治（zhì）理技術

　　低溫等離子技術利（lì）用（yòng）在電極間的10~30kV電壓擊穿效應，生成包括光子、電子、離子、基態分子原子和激發態分子原子在內的等離子（zǐ）體的基（jī）本粒子，與廢氣中的揮（huī）發（fā）性有機化合物發生作用，使有機化合物分子在（zài）極短的時間（jiān）內發生分解，生成CO2和H2O以及部分副產物，以達到揮發性有機化合（hé）物淨化的目的。

　　低溫等離子技術一般適用於有機物濃度500mg/m3以下的（de）廢氣。廢氣中（zhōng）有機化合物的去除效率（lǜ）一般低於40%。

　　低溫等離子技（jì）術具有以下技術特點：無選擇性破壞，淨化效率偏低，易產（chǎn）生二次（cì）汙染物或（huò）中間產物，環保（bǎo）達（dá）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（如含有漆渣、焦油等）存在爆（bào）炸風險；易受（shòu）進氣中顆粒物及濕（shī）度影響處理效（xiào）果。

　　1.2光催化氧化治理技術（shù）

　　光催化氧化治理技（jì）術利用特種紫外線波段，在特種催化劑（jì）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（yǎng）化治理技術（shù）一般適用於有機物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有（yǒu）機化合物的單（dān）程轉化率低，一般低於40%。

　　光催化氧（yǎng）化治理技術具有以下技術特點：無選擇（zé）性氧化，淨化效率偏低，易產生二次汙染物或中間（jiān）產物，環保達標有困（kùn）難；存在催化劑表（biǎo）麵汙染及燈管壽（shòu）命（mìng）等問題，導（dǎo）致（zhì）處理（lǐ）效果衰減快、運行維護成本（běn）高。能量綜合利（lì）用率（lǜ）低，且無法利用VOCs中的化學能。

　　1.3蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術

　　蜂（fēng）窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術是活性（xìng）炭吸附技術、催化燃燒（shāo）技（jì）術的組合，VOCs廢氣經過吸附、濃縮、燃燒3個環節（jiē）。其淨化（huà）原理（lǐ）如下：首先，利用活性炭（tàn）的多孔性和表麵張（zhāng）力，將VOCs溶劑吸附在活性炭空隙中，從而淨化廢氣。然後，吸附達到飽和狀態，使用熱風脫附（fù）、再（zài）生（shēng）。後在合適（shì）的催化（huà）劑作用下，促使脫附後的（de）有機物在低溫環境下分解為（wéi）CO2和H2O，達到廢氣處理（lǐ）目。

　　蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術一般適用於有機物濃度1000mg/m3以下的大風量有機廢氣。實際工程項目運行一定周期後（hòu）的活性炭吸（xī）附（fù）濃縮（suō）淨化效率≤90%，活性炭的吸附（fù）淨（jìng）化效率呈現持（chí）續衰減的情形。

　　經過多年的運行實踐（jiàn），活性炭吸附濃縮催化氧化技術也存在一些（xiē）明顯的缺陷。①采用活性炭材料作為吸附劑的安（ān）全性較差。由於活性炭中含有一些金屬成分，會對吸附在活（huó）性炭表麵上的有機物產生催化氧化作用。當再生熱氣流的溫度達到（dào）100℃以上時，由於催化氧化作用的增（zēng）強而造成（chéng）熱（rè）量（liàng）蓄（xù）積，吸附床容（róng）易著火。②采用熱氣流（liú）吹掃再（zài）生活性炭，因為再生溫度低，當脫（tuō）附周期完成後部分高沸點化合物不能徹底脫附，會在（zài）活性炭床層中（zhōng）積累而使其吸附（fù）能力下降（jiàng）。由於（yú）存在安全性問（wèn）題，通常的再生溫度不能超過120℃。因此對於沸點（diǎn）高於120℃的有機物，如三甲苯等則不能利用該工藝進行淨化。③通常活性炭具有很強的吸水能力，當廢氣濕度較高時（超（chāo）過60%），對有機物的淨（jìng）化效率較低。

　　1.4沸（fèi）石轉輪吸附濃縮催（cuī）化氧化技術

　　沸石（shí）轉輪吸附濃縮（suō）催化氧化（huà）技術利（lì）用沸石比表麵積大和不同溫度條件下分子間作用力不同（tóng）的原理進行設計。低溫條件（jiàn）下，大風量的有機廢氣通過沸石轉輪，VOC分子吸附其表麵，經過沸石轉輪的廢氣可直接排放。吸附有大量VOC的沸石轉輪部分進入高溫脫附區，利用小風量的高溫廢氣將沸石轉輪上（shàng）的VOC分子（zǐ）脫附出來，形成高濃（nóng）度廢氣，送入後端的（de）廢氣催化氧化係統催化氧化分解處理成CO2和H2O，淨化後的廢氣（qì）可直接排放。

　　沸石轉輪吸附濃縮（suō）催化氧化技術（shù）一般適用於有機物濃度範圍在～1500mg/m3的廢氣。沸石轉輪濃縮裝置吸附效率在≥90%。

　　沸石轉輪吸（xī）附濃縮催化氧化技術:沸石（shí）轉輪（lún）在治理大（dà）風量、低濃度有機廢氣（qì）方麵（miàn）優勢明顯，但是對廢氣組分要求較高。例如氯甲烷（wán）、二（èr）氯甲（jiǎ）烷等（děng）低沸點有機物，吸附效率（lǜ）較低，甚至無明顯效果，對長鏈揮發性有機物吸（xī）附效率也不高；當（dāng）廢氣中含有乙醇和甲苯（běn）時，沸石轉輪對乙醇（chún）的吸附效果會因競爭吸附而降低，同時沸石轉輪要求進（jìn）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部，脫附時溫度180~220℃，達到（dào）了其聚合反應的條件，容易生成大分子聚合（hé）物，堵塞沸石微孔（kǒng），影（yǐng）響吸（xī）附效率，久而（ér）久之使沸（fèi）石失去吸附能力，這種損壞是不可逆的。沸石轉輪中具有吸附能力的沸石是（shì）弱堿性（xìng）的，如果廢氣中酸性組分進入沸石（shí）轉輪，會與沸石發生反（fǎn）應（yīng），損傷沸石表麵結構，降低沸石吸附效（xiào）果。

　　2低濃度廢氣治理技術對比

　　2.1低（dī）濃度廢氣（qì）治理技術環保性能對比

　　環保達標是（shì）有機廢氣（qì）治理的首要目（mù）的，針對低濃度廢氣的治理（lǐ）要求，選擇一套滿足環保達（dá）標的有機廢氣治（zhì）理技術可（kě）從淨化效率（lǜ）、核心設備的使用壽命、適合的治理風量、適（shì）合的（de）治理濃度等方麵進行綜合的分析研判。低溫等離子、光（guāng）氧化催化（huà）、活性炭吸附濃縮催化氧化、沸石轉輪（lún）吸附濃縮催化氧化四種低濃度（dù）廢氣治理技術的環保性能（néng）對比詳見表1。

　　表1低濃度廢氣治理技術環保（bǎo）性能對比

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　　通過表1分析（xī）可看出，針對常規廢氣，淨化效率方麵（miàn）：沸石轉（zhuǎn）輪吸附濃（nóng）縮催化氧化＞蜂窩活（huó）性炭（tàn）吸附濃縮催化氧化＞光氧化催化（huà）≈低溫等離子。針對含有＞120℃沸點的有機化合物，沸石轉輪吸附濃（nóng）縮（suō）催化氧化明顯優於其他治理技術（shù）。

　　2.2低濃度廢氣治理技術運維費用對比

　　在滿足環保達標（biāo）的前提下，低運維費用體現出有機廢氣（qì）治理技術（shù）的經濟性。表2與表3的運維費用分別（bié）按照入口濃度（dù）為500mg/m3和100mg/m3的工況（kuàng）進行理論核算。

　　表2低濃度廢氣治理技術運維費用對比（入口濃（nóng）度500mg/m3）

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　　表3低（dī）濃度（dù）廢氣治理技術環保性（xìng）能對（duì）比（入（rù）口濃度100mg/m3）

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　　注：VOCs熱值是（shì）按照常（cháng）規噴塗廢（fèi）氣的混（hún）合熱值約36000kJ/kg核算。維護費用包含了活性炭的危廢處理費用。天然氣單價按照3.3元/Nm3，電單價按照0.86元/kWh。

　　通過（guò）表2與（yǔ）表3分析可看（kàn）出，針對常規廢氣，當入口濃度500mg/m3和100mg/m3時，運維費用從高到（dào）低：蜂窩（wō）活性炭吸附濃縮催化氧化（huà）＞沸石轉（zhuǎn）輪吸（xī）附（fù）濃縮（suō）催化氧化＞光氧化催化＞低溫等離子。其中，入口濃度增大，則蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化和沸石轉輪吸附濃縮催化氧化的運維費用（yòng）均降低。

　　由於光氧化催化與低溫等離子不利（lì）用VOCs的化學能，因此（cǐ）運維費用與入口濃度無關聯。

　　2.3低濃度廢氣治理技術安全對比

　　低溫等離子體技術在VOCs治理（lǐ）的工程實踐中多次發生燃燒爆炸（zhà）事故，極大地限製（zhì）了該（gāi）技術在（zài）VOCs治理中的推廣。天津市安監局發文強調，對采用“低溫等離子”等可能產生點火能（néng）的工藝或（huò）設備設施處理易燃易爆揮發性有機物的，或采用濕法除塵處理（lǐ）鋁、鎂等金屬涉爆粉塵的環保設（shè）施，要（yào）立即停用，並全麵進行安全風險評估，嚴防類似事故再次發生。

　　中國環境保護產業協會發布《有機廢氣（VOCs）治理先進技（jì）術目錄匯編（2014-2017）》中：《基於沸石轉輪的中低濃度塗裝（zhuāng）VOCs淨化技術與裝備（bèi）》屬於重點環保實（shí）用技術。重點環境保護實（shí）用技術及示範工程名錄是中國環（huán）境保護產業協會重要的技術評估和推廣項目，也是供用（yòng）戶選用環境保護技術的重要途徑。

　　安全可靠是環保設備能穩定環保達標運行的保證，表4對低濃度有機廢氣治理技術安全性能進行對（duì）比（bǐ）分析（xī）。

　　表4低濃度（dù）廢氣治理技（jì）術安全對比分析

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　　通過表4可看出，目前沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術屬於政府鼓勵推薦（jiàn）的國家先進治理技術。而低溫等離子與光氧（yǎng）催化技術屬（shǔ）於不鼓勵技術，甚至某些地方政府明令禁止本（běn）地區使（shǐ）用此類有機廢氣治理技術。

　　3結論

　　從環保性能、安全性能分析，低（dī）溫等離子和光氧化催化技術已經不能滿足低濃度有機廢氣（qì）治理的需求。沸石轉輪吸（xī）附濃縮催化（huà）氧化與活（huó）性炭吸附濃縮催化氧（yǎng）化對比分析，沸石轉輪吸附濃（nóng）縮催化氧化技術在高淨化效率、低運行費用、高安全性方麵明顯優於活（huó）性炭（tàn）吸附濃縮催化氧化技術。因此（cǐ），鑒於（yú）目前越來越嚴（yán）格的有機廢氣地方環保排放要求，對於常規（guī）低濃度有機（jī）廢氣建議（yì）優先選擇沸石轉輪吸附濃縮（suō）催化（huà）氧化技術（shù）。