挥发性有机物污染

第一章绪论

第一节挥发性有机物的定义、分类、来源和危害1

第二节挥发性有机污染物治理现状及发展趋势3

一、挥发性有机物污染治理技术分类3

二、挥发性有机污染物治理的难度6

三、国内挥发性有机物污染治理的现状7

四、国内挥发性有机物污染治理发展趋势8

第三节国家发布的相关政策9

一、历史情况9

二、“十二五”时期颁布了一些指导性政策9

三、进入“十三五”，VOCs污染防治政策初具体系10

四、政策法规还需完善11

第二章挥发性有机污染物产生量的一般估算方法

第一节有组织排放和无组织排放的估算13

一、有组织排放的估算方法13

二、无组织排放的估算方法16

第二节主要工业部门VOCs排放量的估算19

一、工业源VOCs主要产污环节20

二、工业污染源VOCs排放量估算26

第三章吸附法治理挥发性有机污染物

第一节吸附和吸附剂29

一、物理吸附与化学吸附30

二、吸附剂31

三、影响气体吸附的因素42

第二节吸附法基础44

一、吸附平衡44

二、吸附速度49

三、吸附剂的脱附与劣化现象51

第三节吸附剂及吸附装置的选择54

一、吸附剂的选择54

二、吸附装置的选择55

三、吸附器净化效率的计算与选择62

第四节固定床吸附过程的计算63

一、固定床吸附器的吸附过程63

二、希洛夫近似计算法65

三、透过曲线计算法67

四、经验估算法72

五、固定床吸附器床层压降估算73

第五节移动床吸附过程的计算75

一、移动床吸附器直径的计算75

二、移动床吸附器吸附剂用量的计算76

三、移动床吸附器吸附层高度的计算77

第六节流化床吸附过程的计算79

一、流化床吸附器操作气速的计算80

二、流化床吸附器直径的计算83

三、流化床吸附器床层高度与吸附器总高度的计算83

四、流化床吸附器设计举例——用活性炭流化床吸附器回收苯蒸气的设计计算84

第七节吸附法治理挥发性有机物86

一、挥发性有机物的吸附材料86

二、活性炭的吸附热87

三、吸附法净化挥发性有机物的工艺流程90

四、脱附时水蒸气、空气及热量的消耗计算92

五、恶臭物质的吸附净化94

第四章催化法治理挥发性有机污染物

第一节催化法基础97

一、催化剂的组成98

二、催化剂的表面与孔结构99

三、催化剂的性能101

四、催化剂的种类104

五、催化剂的表征105

六、挥发性有机污染物治理工程中常用的催化剂107

第二节催化理论108

一、 催化作用108

二、催化作用原理110

第三节气-固相催化反应过程及动力学方程113

一、气-固相催化反应过程及浓度分布113

二、表面化学反应速率与动力学方程115

三、气-固相催化反应宏观动力学方程119

第四节处理挥发性有机物催化反应器及工艺系统配置120

一、处理挥发性有机物的催化反应器120

二、气-固相催化反应系统的配置和调控124

第五节固定床绝热催化反应器设计计算126

一、固定床绝热催化反应器催化剂体积的计算126

二、固定床催化反应器压降的计算131

三、固定床催化反应器温升的计算133

四、固定床催化反应器设计的注意事项133

第六节挥发性有机污染物的催化净化134

一、催化燃烧法净化挥发性有机物134

二、催化燃烧法脱臭136

三、蓄热催化燃烧技术简介137

第五章生物法处理挥发性有机污染物

第一节概述138

一、生物过滤法的历史和与物理化学方法的比较138

二、生物法处理挥发性有机物的原理及所用微生物140

第二节挥发性有机物生物法处理工艺145

一、挥发性有机物生物处理工艺145

二、常见的VOCs生物处理工艺的比较148

三、生物法处理挥发性有机物的动力学模型149

四、生物过滤法处理挥发性有机物的影响因素151

五、生物过滤法处理混合挥发性有机物的研究160

六、生物过滤反应器的性能参数161

七、系统启动及冲击负荷对系统的影响162

八、运行成本162

第三节用于净化挥发性有机物的环境生物工程制剂163

第六章挥发性有机物回收技术

第一节冷凝法回收挥发性有机物166

一、概述166

二、冷凝法中制冷剂的选择168

三、冷凝法的应用——介绍两个冷凝法流程168

四、冷凝和吸附集成回收VOCs工艺系统简介169

第二节吸收法回收挥发性有机物技术170

一、吸收法基础170

二、气体吸收设备172

三、吸收法处理挥发性有机物的吸收剂175

第三节吸附法回收挥发性有机物176

一、吸附-水蒸气脱附-冷凝回收工艺176

二、吸附-氮气脱附-冷凝回收系统179

第四节挥发性有机物回收新技术简介180

一、变压吸附回收VOCs技术180

二、干气回收技术189

三、浅冷油吸收技术回收VOCs192

四、膜分离回收VOCs技术193

第七章高浓度挥发性有机物的回收技术

第一节PVC行业精馏塔排放氯乙烯的回收技术207

一、颗粒活性炭吸附法回收氯乙烯工艺208

二、活性碳纤维吸附法回收氯乙烯工艺209

三、变压吸附法回收氯乙烯工艺211

四、膜分离法回收氯乙烯工艺211

第二节黏胶纤维行业H2S和CS2的回收214

一、黏胶纤维生产废气中CS2、H2S的来源214

二、黏胶纤维生产废气中CS2、H2S的常用回收技术215

三、黏胶纤维生产废气中CS2、H2S回收技术案例介绍220

第八章燃烧法治理挥发性有机污染物

第一节燃烧及催化燃烧224

一、挥发性有机物燃烧转化原理及燃烧动力学224

二、直接燃烧和热力燃烧227

三、催化燃烧概述231

四、催化燃烧系统设计234

五、催化燃烧反应器与净化系统的设计235

第二节蓄热燃烧(RTO)和蓄热催化燃烧(RCO)240

一、蓄热燃烧240

二、蓄热催化燃烧245

第三节蓄热燃烧用的蓄热体247

一、蓄热体在RTO装置中的作用和装置对蓄热体的要求247

二、蓄热体的材料248

三、蓄热体的结构类型和几何特性249

第四节吸附浓缩-催化燃烧组合技术252

一、吸附浓缩-催化燃烧技术的工艺原理及流程252

二、吸附浓缩-催化燃烧设备253

三、转轮吸附浓缩装置255

第九章处理挥发性有机污染物的其他技术简介

第一节光解与光催化技术258

一、光解技术258

二、光催化技术259

第二节低温等离子体技术262

一、定义及分类262

二、低温等离子体形成过程及发生技术263

三、低温等离子体技术的应用268

第三节高温脉冲反应器(PDR)技术简介270

一、PDR装置的主要组成270

二、PDR特点271

三、VOCs气体PDR工作原理271

四、PDR的应用271

第十章石油化工行业挥发性有机物污染治理技术

第一节石油化工行业VOCs排放特点及治理要求273

一、石油化工行业VOCs排放的特点273

二、石化行业VOCs治理的要求274

第二节LDAR技术在石化行业的应用275

一、LDAR工作意义及实施目标275

二、实施LDAR的原则276

三、LDAR实施流程277

四、密封点精简计划282

第三节精馏塔尾气回收技术284

一、精馏塔简介284

二、精馏塔顶尾气中VOCs含量高的原因284

三、对精馏塔顶冷凝系统的改造286

第四节固定源油气回收技术289

一、概述289

二、目前普遍采用的油气回收技术291

三、油气回收系统工艺295

四、加油站油气回收296

五、案例——装车油气回收系统设计299

第十一章包装印刷行业挥发性有机污染物的治理

第一节包装印刷的基本知识和行业概况307

一、包装印刷基本知识307

二、我国包装印刷行业概况308

三、复合软包装印刷的生产过程308

第二节包装印刷生产中VOCs的治理313

一、包装印刷生产中VOCs的主要来源及排放特点313

二、包装印刷行业排放的VOCs治理技术314

第十二章喷涂行业挥发性有机污染物治理技术

第一节喷漆行业挥发性有机污染物治理317

一、喷漆行业排放的挥发性有机物的特点与治理概况317

二、喷漆废气处理318

三、电子行业喷涂废气净化实例319

四、汽车涂装行业有机废气净化实例323

第二节涂布行业挥发性有机污染物治理326

一、涂布行业挥发性有机物排放的状况及特点326

二、涂布机工作过程与废气净化328

第十三章室内空气中挥发性有机物污染控制措施

第一节室内空气质量331

第二节室内空气污染定义、来源和危害332

一、室内空气污染及室内空气污染物332

二、室内空气污染物的来源333

三、室内空气污染的危害335

第三节室内空气污染控制措施336

一、室内空气污染源控制技术336

二、室内空气污染的通风控制338

三、室内空气净化技术340

第十四章挥发性有机物检测技术简介

第一节挥发性有机污染物排放控制标准343

一、挥发性有机污染物排放控制标准的发展343

二、挥发性有机废物排放控制标准制/修订的新趋势345

第二节挥发性有机污染物监测技术规范346

一、监测技术的发展及所包括的内容346

二、监测的方法体系347

第三节挥发性有机污染物实验室分析检测技术和设备348

一、样品采集和富集349

二、实验室分析气相色谱法350

三、气相色谱-质谱联用法分析有机气体352

第四节挥发性有机物现场检测和在线监测355

一、对挥发性有机物的快速现场检测355

二、固定源挥发性有机物在线检测技术和设备356

附录 挥发性有机污染物治理典型案例

主要参考文献 2100433B

气体污染物定义

挥发性有机物是一类重要的室内空气污染物。它们各自的浓度往往不高。但若干种挥发性有机物共同存在于室内时，其共同作用是不可忽视的。由于它们单独的浓度低但种类多，故总称为VOCs，一般不予以逐个分别表示。以TVOC表示其总量。

气体污染物来源

挥发性有机物的主要发生源有以下两类：

（1）家庭常用化学品中挥发性有机物的释放

在现代家庭生活中，几乎不可避免地要使用各种化学产品。其中不少化学产品能在常温下释放出各种VOC。几种典型的家庭用品和材料中VOC的释放量以及范围见表1。从表中可以明显看出，一些在家庭中常用的物品和材料能释放出多种有机化合物。如胶粘剂、胶带等可释放出多种不同的挥发性有机物。

（2）家用装饰材料中挥发性有机物的释放

室内装饰材料是挥发性有机物的重要来源。不少人对新装修的房间有一系列的反应，如感觉气味不佳、刺激、甚至头痛、恶心等。这是因为所用装饰材料大多能释放出各种挥发性有机物。正是它们污染了室内空气，给人类健康带来了潜在的危害。应当指出的是，烟草烟雾也是室内挥发性有机物的来源之一。

为更好管理工业生产中产生的挥发性有机物，省政府近日发布《江苏省挥发性有机物污染防治管理办法》，明确县级以上地方人民政府统筹负责本行政区域内挥发性有机物污染防治工作，严格控制和有计划削减挥发性有机物排放总量，加大挥发性有机物污染防治的资金投入，并及时协调、解决本行政区域内挥发性有机物污染防治工作中的重大问题。

《办法》明确，对挥发性有机物污染防治负有监督管理职责的部门，应当采取有效措施，加强监督管理，并定期向社会公布挥发性有机物污染防治和监督检查情况。环境保护主管部门对挥发性有机物污染防治实施统一监督管理，并加强空气质量监测，发布环境空气质量状况信息。发展改革（能源）、经济和信息化等主管部门按照各自职责推进工业挥发性有机物污染防治。

对于新建、改建、扩建排放挥发性有机物的建设项目，《办法》规定，应当依法进行环境影响评价。建设项目的环境影响评价文件未经审查或者审查后未予批准的，建设单位不得开工建设。对超过挥发性有机物排放量总量控制指标或者未达到国家和省大气环境质量改善目标的地区，环境保护主管部门可以暂停审批该区域内新增排放挥发性有机物的建设项目的环境影响评价文件。 2100433B