淺談（tán）活性炭吸附工藝治理VOCs工業廢氣的十大問題

眾所周（zhōu）知，活性炭吸附（fù）過程（chéng）是VOCs處理行業中使用廣泛，簡單的治（zhì）理工藝，它主要通過活性炭的自然吸附（fù）能力吸（xī）附廢氣（qì）。 當吸附達到飽和時，活性炭將解吸並再（zài）生或移交給專業的危險廢物處理公司。 關於活性炭吸附過程對活性炭質量的要求（qiú），生態和環境（jìng）部實際上早前已經有官方答複。 例如，生態與環境部（bù）：關於（yú）用於VOCs吸（xī）附的活（huó）性炭的碘值的答複，盡管活性炭的（de）吸附過程簡單實用（yòng），但仍有一些我們需要進一步規範化這個問題，但是回到最（zuì）初的觀點是，任何VOCs治理工藝都有其適用範圍（wéi）。

來看看吸附過程：

1.分子直徑（jìng）大（dà）於孔的直徑，由於空間位阻，分（fèn）子不（bú）能入孔，因此不吸附（fù）；

2.分子直（zhí）徑等於孔的直徑，吸附劑的捕捉力很強，非常適合低（dī）濃度吸附；

3.分子直徑小於孔的（de）直徑，孔內發生毛細（xì）管冷凝，吸附容量大；

4.分子直徑遠小於孔的直徑，吸附（fù）分（fèn）子很容易解吸，解吸速率高，低濃度下的（de）吸附量較小（xiǎo）。

國內（nèi）運用活性炭（tàn）吸附的治理工藝設備，製造其的環保公司（sī）對設備的除汙參數，基本上都會提到這類設備的除汙效率達到（dào）90%以上，但（dàn）是事實呢? 經專（zhuān）家和實驗數據表明，在實際除汙應用過程中，除汙效率達到90%以上隻是理論（lùn）值。但是，在不同的工作（zuò）環境下，其除汙效率遠比這個理論數值低。那這是什麽原（yuán）因（yīn）呢（ne）？

1、吸附量（liàng）小

物理吸附存在吸附飽和問題，隨著吸附劑的消耗，吸附（fù）能力也變弱，使用一段時間後（hòu）可能會出現吸附量（liàng）小或失去吸附功能，不適用於高濃度廢氣。吸附時（shí），存在（zài）吸附的（de）專一性問題，對混（hún）合氣體（tǐ），可吸附性會減弱，同時也存在分子直徑與活性（xìng）炭孔（kǒng）徑不匹配，造成（chéng）脫附現象；更為明顯的（de）是，從原理上看活性炭吸附隻是（shì）將有毒害氣體轉移，並沒有（yǒu）達到（dào）分解（jiě）有害氣（qì）體的功效。

2、溫度影（yǐng）響

在通常情況下，活性炭吸附設備在溫度（dù）方麵，一般要求（qiú）廢（fèi）氣的溫度低於40℃，25℃的吸附條件比較好，原（yuán）則上需要對VOCs 氣源進行冷卻才能（néng）達到這個溫度，而在實際的工作環境中很難（nán）做到（dào）恒溫吸附VOCs,如果廢氣的溫（wēn）度超過400℃，活性（xìng）炭的吸附效率就會急速下（xià）降。而（ér）且，當（dāng）活性炭吸附一定量（liàng）的VOCs 後暫停工作，則（zé）已經吸附VOCs 的活性炭會因氣溫或氣（qì）壓的改變又釋（shì）放（fàng）脫附（fù）VOCs。

3、相對濕度影響

相對濕度也會對活性炭吸附設備的吸附效（xiào）率產生影響。

從我國華南（nán）地區的一個沿海大（dà）省氣象局發布的環境數據看到，自2016年4月，該省白天氣溫已經出現30℃以上的溫度，甚（shèn）至在7-9月份，頻（pín）繁地出現白天氣溫（wēn）超過35℃的極端氣候，碳箱蓄熱近（jìn）50℃。另（lìng）外，該省自2016年3月開始，平均濕度長（zhǎng）期超（chāo）過70%了。再加上企業生產過程中產生的VOCs 的溫度長期偏高，所含的（de）濕（shī）氣也超過了50%。因此，室外環境條件和廢（fèi）氣環境條件共同作用下，導（dǎo）致了活性炭吸附效率大（dà）為降低。活性（xìng）炭吸附設備的整體吸附效（xiào）率不（bú）到其設計標準的50%。可想而知，在（zài）這種情況下，排出（chū）的氣體，所含的VOCs肯定是（shì）超出了國家（jiā）規定的可排放標準，直接對大氣產（chǎn）生了汙染。

4、氣壓影響

活性（xìng）炭吸附VOCs過程，如果從低濃（nóng）度向高濃度吸附，需要確保活性炭在（zài）負壓環境下才能進行，在工廠生產實際應用中，設（shè）備不可能（néng）不停運作（zuò）。當停止工作不再形（xíng）成負壓的環境，活性炭（tàn）已經吸附的VOCs會脫附釋放，再次汙染環（huán）境。

5、酸性（xìng）氣體影響（xiǎng）

活性炭（tàn）表麵酸性與吸附平衡（héng）有著密切的關（guān）係（xì）。活性炭表麵酸性增加，則對酸性及中性有機物的（de）吸附能（néng）力大幅降低，而大部分VOCs均顯酸性。

6、粉塵影響

活性炭（tàn）對VOCs 的吸附則主要受活（huó）性（xìng）炭比表麵積、孔徑大小等物理特性的影響。因為（wéi）活（huó）性炭的吸附（fù）是無選擇性的（de），除了吸附VOCs,也（yě）會吸（xī）附粉塵，隨著活性炭表麵粉塵量（liàng）的增加（jiā），活性炭的微孔（kǒng）被堵塞，比表麵積降低，降低活性炭對VOCs的吸（xī）附能力（lì），致使活性炭（tàn）“中毒”失活。

7、企業（yè）易造假，存在著（zhe）巨大環保風險

活（huó）性炭（tàn）雖（suī）然便宜，但使用活性（xìng）炭吸附法處（chù）理（lǐ）VOCs達標排放實際運維（wéi）費用是十分高昂的（de），同時自然吸、脫附管理難、適（shì）用性受多種因素影響，不適合含粉塵、水汽、乳狀（zhuàng）物等廢氣處理，難穩定環保達標。且大量飽和後的活性炭處理更耗費巨大，該方法僅是（shì）將汙染物吸附轉移，如對飽和後活性（xìng）炭轉移過程無（wú）嚴格（gé）把關跟（gēn）蹤，則極易造成二次汙染。但因前期投資少（shǎo），企業自然選用較多，現雖監（jiān）管難（炭箱內沒有活（huó）性炭，活性炭設施過於簡陋、幾乎不換炭，活性炭選用與實際設計不符，使用量過少等），但（dàn）環（huán）保部門終會有所（suǒ）行動的，存在著巨大環保風險。而且容易造（zào）假應（yīng）付（fù）環保管理。（如：炭箱內沒有活性炭（tàn），活（huó）性炭設施過於簡陋、幾乎不換炭，活性炭實際工程與設計不（bú）符，使用量過（guò）少等。）

8、使（shǐ）用過後的廢活性炭是危險（xiǎn）廢物

性炭形狀不定，通常是黑色粉末（mò）狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀，通過加工處理所獲得（dé）。由於（yú）活性炭本身具有的吸附性能，能夠吸大多數大氣汙（wū）染物，吸附效率較為（wéi）理想，因此在生活中常被當作吸附（fù）劑使用（yòng）。活性炭本（běn）身（shēn）不具備危險性，因此被拋棄的純活性炭不屬於危險廢物。

9、後期處理及其麻煩

產生了VOCs廢活（huó）性炭該如何處理（lǐ）？首先，廢活（huó）性炭的管理計（jì）劃必須向環保部門備案。其次，企業不得擅自處置廢活性炭（tàn）。最後，企業必須委托具資質單位或個人進行處（chù）置。禁止將廢活性炭交給供（gòng）貨商帶回。（這是實務工作常見（jiàn）的違法情形（xíng））違（wéi）法處置VOCs廢活性炭，該承擔民事、行政、刑事責任。

10、安全性低

雖然活性炭吸附技術的（de）設備相對簡（jiǎn）單，隻需將一定量的活性炭顆（kē）粒固定在（zài）載體上就（jiù）可以使用，且活性炭吸附在VOCs的穩定氣流中（zhōng），短（duǎn）時間（jiān）內活性炭橫截麵積的吸附（fù）效果也顯著，但是，對於源（yuán）源不斷的（de）廢氣（qì）氣流，這（zhè）隻是很小的（de）一（yī）部（bù）分吸附，容易達到飽和，對於總體的吸附效率很低；再者，對廢氣中的（de）臭氧、氮氧化物需要特種吸附材（cái）料吸附，常用的活性炭吸附材（cái）料不能滿足。此外，由（yóu）於VOCs絕大部分是易燃（rán）、易爆的化合物，VOCs處理工程在設計時要充（chōng）分考慮安全。

總結：

1、活性炭吸附量小，不適用於高濃（nóng）度以及混合氣體廢氣（qì）。

2、活性炭吸附隻是將有毒害氣體轉移，並（bìng）沒有達到（dào）分解有（yǒu）害氣體的（de）功效。

3、 運維費用十（shí）分高昂。

4、 受溫（wēn）度、濕度、氣壓、PH值及粉塵的影響極大，難穩定環保達標。

5、 企業易造假（jiǎ），存在著巨大環（huán）保風險。

6、使用過後的廢（fèi）活性炭是危（wēi）險廢物。

7、後期處理及其麻（má）煩。

8、安全性低，易燃易爆。