淺談活（huó）性炭吸附工藝治理VOCs工業廢氣的十（shí）大問題

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

來看看（kàn）吸附過程：

1.分子直徑大於孔的直徑，由於空間位阻，分子不能入孔，因此不吸附；

2.分子直徑等（děng）於孔的直徑（jìng），吸附劑的捕（bǔ）捉力很強，非常適合低濃度（dù）吸附；

3.分子直徑小於孔的（de）直徑，孔內發生毛細管冷凝（níng），吸附容（róng）量大；

4.分子直徑遠小於孔（kǒng）的直徑，吸附分子很容易解吸，解吸速率高，低濃度下（xià）的吸附量較小。

國內運用活（huó）性炭吸附的治理工藝設備，製造其的環保公司對設備的除汙參數，基本上都會提到這類設備的除汙效率達（dá）到90%以上，但是事實呢? 經專家和實驗數據表明，在實際（jì）除汙應用過程中（zhōng），除汙效率達到（dào）90%以上隻是理論值。但是，在不同的工作環境下，其除汙效率（lǜ）遠比這個理論數值低。那這是（shì）什麽原因呢？

1、吸附量小

物理吸附存在（zài）吸附飽和問題，隨著吸附（fù）劑的消耗，吸附能力也變弱，使用一段時間後（hòu）可（kě）能會出現吸附量小或失去吸附（fù）功能，不適用於高濃度廢氣。吸附時（shí），存在吸附的專一性問題，對混合氣體，可吸附性會減弱，同時也存在分子直徑與活（huó）性炭孔徑不（bú）匹配，造（zào）成脫附現象；更為明顯的是（shì），從（cóng）原理上看活性炭吸附隻是將有毒害氣體轉移，並沒有達到分解有害氣體的功效。

2、溫（wēn）度影響（xiǎng）

在通（tōng）常情況下，活性炭吸附設備（bèi）在（zài）溫度方麵，一般要求廢氣的溫度（dù）低（dī）於40℃，25℃的吸附（fù）條件比較好，原則上需要對VOCs 氣源進行冷卻才能（néng）達到這個溫度，而在實際（jì）的工作環境中很難做到恒溫吸（xī）附VOCs,如果廢氣的溫度超過400℃，活性炭的吸附效率就會急速下降。而且，當活性炭吸附一定量的VOCs 後暫停工（gōng）作（zuò），則已經吸附（fù）VOCs 的活性（xìng）炭會（huì）因（yīn）氣溫或氣壓的改變又釋放（fàng）脫附VOCs。

3、相對濕度（dù）影（yǐng）響

相對濕度也會對活性炭吸附設備的吸附效率（lǜ）產生影響。

從我國華南地區的一個沿海大省氣象局發布的環境數據看到，自2016年4月，該省白（bái）天氣溫已經出現30℃以上的（de）溫（wēn）度，甚至在7-9月份，頻繁地出現白天氣溫超過35℃的極端氣候，碳箱蓄熱近50℃。另外，該省自（zì）2016年3月（yuè）開始（shǐ），平均濕度長期（qī）超過70%了。再加上企業生產過（guò）程中產生的VOCs 的溫度長期偏高，所含的濕氣也超（chāo）過了50%。因此，室外（wài）環境條（tiáo）件和廢氣環（huán）境條件共同作用下，導（dǎo）致了活性炭吸附（fù）效率大為降（jiàng）低。活性炭吸附設備的整（zhěng）體吸附效率不（bú）到其（qí）設（shè）計標準的（de）50%。可想而（ér）知，在這種情況下，排出的氣體，所含（hán）的VOCs肯定是（shì）超出了國家規定的可排放標（biāo）準，直接對大氣產生了（le）汙染。

4、氣壓影響

活性炭吸附VOCs過程（chéng），如果從低濃度向高濃度吸附，需要確（què）保活（huó）性炭在負壓環境下才能進行，在工廠生產實際應用中，設備不（bú）可（kě）能不停運作。當停止工作不再形成負壓（yā）的（de）環境，活性炭已（yǐ）經吸附的VOCs會脫附釋放，再次汙染環境。

5、酸性氣體影響

活性（xìng）炭表麵（miàn）酸性與吸附平衡有著密切的（de）關係。活性炭表麵酸性增（zēng）加，則對酸性（xìng）及中性有機物的吸附能力大幅降低，而大部（bù）分VOCs均顯酸性。

6、粉塵影響

活（huó）性炭對VOCs 的吸附則主要受活性炭比表麵積、孔徑大小等物理特性的影響。因為活性炭的吸附是無選擇性的，除了吸附VOCs,也會吸附粉塵，隨著活性炭表（biǎo）麵粉塵量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比表麵積降低，降低（dī）活性炭對VOCs的吸附能力，致使（shǐ）活性炭“中毒（dú）”失活。

7、企業易造假，存在著巨大環保風險

活性（xìng）炭雖然便宜，但使用活性炭吸附法處（chù）理VOCs達標排放實際運維費用（yòng）是十分高昂的，同時自然吸、脫附管理難、適用性（xìng）受多種因素影響，不適合含（hán）粉塵、水汽、乳狀物等廢氣處理，難穩定環（huán）保達標。且大量飽和後的活性炭處理更耗費（fèi）巨大，該方法僅是將汙染物吸附轉（zhuǎn）移，如對飽和後活性炭轉移過（guò）程無嚴格把關跟蹤，則極易造成二次汙（wū）染。但因（yīn）前（qián）期投（tóu）資少，企業自然（rán）選用較多，現雖（suī）監管難（nán）（炭箱內沒有活性炭，活性炭設施過於簡陋、幾乎不換炭，活性炭（tàn）選用與實際設計不符，使用量（liàng）過少等），但環保部門終會有所行動的，存在著巨大環保風險。而且容易造假應付環保管理。（如：炭箱內沒有活性炭，活性炭設施（shī）過於簡陋、幾乎（hū）不換炭（tàn），活性炭實際工程（chéng）與設（shè）計不符，使用量過少等。）

8、使用過後的廢活性炭（tàn）是危險廢物

性炭形狀不定，通常是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀，通過加工處理（lǐ）所獲得。由（yóu）於活性（xìng）炭本身具有的吸附（fù）性能，能夠（gòu）吸大多（duō）數大氣汙染物，吸附效率較為理想，因此在生活中常被當作吸（xī）附劑（jì）使用。活性炭（tàn）本身不具備危險（xiǎn）性，因此被拋棄的純活性炭不屬（shǔ）於危險廢物。

9、後期處理（lǐ）及其麻煩

產生了VOCs廢活性炭該如何處理？首先，廢活性炭的（de）管理計劃必須（xū）向環保（bǎo）部（bù）門（mén）備案。其次，企業不得擅自處置廢活性炭。最後（hòu），企業必須委托具資質單（dān）位或個人進行處置。禁止將廢活性炭交給供貨商帶回。（這是實務工作常見的違法情形）違法處置VOCs廢活性炭，該承擔民事、行政、刑事（shì）責任。

10、安全性低

雖然（rán）活性炭吸附技術（shù）的（de）設備相對簡單，隻需將一定量的活性炭顆粒固定在（zài）載體上就可（kě）以使用，且活（huó）性炭吸附在VOCs的穩（wěn）定氣流中，短時間內活性炭橫（héng）截麵積的吸（xī）附效果也顯（xiǎn）著，但是，對於源源不斷的（de）廢氣氣流，這隻是很小的一部分吸附，容易達到（dào）飽和，對於總（zǒng）體的吸附效率很低（dī）；再者，對（duì）廢氣中的臭氧、氮氧化物（wù）需要特種吸附材料吸附，常用的活性炭吸附材（cái）料不能滿足。此（cǐ）外，由於VOCs絕大（dà）部分（fèn）是易（yì）燃、易爆的化（huà）合物，VOCs處理工程在（zài）設計時（shí）要充分考慮安全。

總（zǒng）結：

1、活性炭吸附量小，不（bú）適用於高濃度以及混合氣體廢氣。

2、活性炭吸附隻是將有（yǒu）毒害氣體轉移，並（bìng）沒（méi）有達到分解有害氣體的功效。

3、 運維費（fèi）用十分（fèn）高昂。

4、 受溫度、濕度、氣壓、PH值（zhí）及粉塵（chén）的影響極大，難穩定環保（bǎo）達標。

5、 企業易造假，存在著巨大環保風險（xiǎn）。

6、使用過後的（de）廢活性炭是危險（xiǎn）廢物。

7、後期處理及其麻煩。

8、安全（quán）性低，易燃易爆。