淺談活性炭吸附工藝治理VOCs工業廢氣的十大（dà）問題

眾所周知，活性炭（tàn）吸附過程是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能力吸附廢氣。 當吸（xī）附達到飽（bǎo）和時，活性（xìng）炭（tàn）將解吸並再生或移交給（gěi）專業的危險廢物處理公（gōng）司。 關於活性炭吸附過程對活性炭質量的要求，生態和環境部實際上早前已（yǐ）經有官（guān）方答複。 例如，生態與環境部：關於用（yòng）於VOCs吸（xī）附的活性（xìng）炭的碘值的答複，盡管活（huó）性炭的吸附過程簡單實用，但仍有一些我們需要進一步規範化這個（gè）問題，但是回到最初的觀（guān）點是，任何VOCs治理工藝都有其適用範圍。

來看（kàn）看吸附（fù）過程：

1.分子直徑大於孔的（de）直（zhí）徑，由於空間位阻（zǔ），分子不能入孔，因此（cǐ）不吸附；

2.分子（zǐ）直徑等於孔的直徑，吸附劑的捕捉（zhuō）力很強（qiáng），非常適合低濃度（dù）吸附；

3.分子直徑小（xiǎo）於孔的直徑，孔（kǒng）內發生毛細管冷（lěng）凝，吸附容量大；

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

國內運用活性炭（tàn）吸附的治（zhì）理工藝設備（bèi），製（zhì）造其的環（huán）保公司對設備的除汙參數，基本（běn）上（shàng）都會提到這類設備的除汙效率達到90%以上（shàng），但是事實呢? 經（jīng）專家和（hé）實驗數據表明，在實際除汙應用過程中，除汙（wū）效率（lǜ）達到90%以上隻是理論值。但是，在不同的工作環境下（xià），其除汙（wū）效率遠比這個理論數值低。那這是什麽原因呢？

1、吸附量小

物理吸附存在吸附飽和問（wèn）題，隨著吸附劑的消耗，吸附能（néng）力也變弱，使用一段時（shí）間（jiān）後可能會出現吸附量小或失去吸附功能，不適用於高濃度廢氣。吸附時，存在吸（xī）附的專一性問題（tí），對混合氣體，可吸（xī）附性會減弱，同時也存在分子直徑與活性炭孔徑不匹配，造成脫附現象；更為明顯的是，從原理上看活性炭吸附隻（zhī）是將有毒害氣體轉移，並沒有達到分解有害氣體的功效。

2、溫度影響

在通常情況下，活性炭吸附設備在溫度方麵，一般（bān）要求廢（fèi）氣的溫（wēn）度低於40℃，25℃的吸附（fù）條件比較好，原則上需（xū）要對VOCs 氣源進行冷卻才能達到這個溫度，而在實際的工作環境中很難做到恒溫吸附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（huó）性炭吸附一定量的VOCs 後暫停工作（zuò），則已（yǐ）經吸附VOCs 的活（huó）性炭會因氣溫或氣壓的改變又釋放脫附VOCs。

3、相對濕（shī）度影響

相對濕度（dù）也會對活性炭吸附設備的吸附效率產生影響。

從我國華南地區的一個沿海（hǎi）大（dà）省氣象局發布的環境數據看（kàn）到（dào），自2016年4月，該省白天氣溫已經出現30℃以上的溫度，甚至在7-9月份，頻繁地出現（xiàn）白天氣溫超過35℃的極端氣候，碳箱蓄熱近（jìn）50℃。另外，該省（shěng）自2016年3月開始，平均濕度長期超過70%了。再加上企（qǐ）業（yè）生產過程中產生的（de）VOCs 的溫度長期偏高，所含的濕氣也超過了50%。因此，室外（wài）環境條件和廢氣環境條件共（gòng）同作用下，導致了活性炭吸附效率大（dà）為降低。活性炭（tàn）吸（xī）附設備的整體吸附效率不到其設計標準的50%。可想而知，在這種情況下，排（pái）出（chū）的氣體，所（suǒ）含的VOCs肯定是超（chāo）出了國家規定（dìng）的可（kě）排放標準，直接（jiē）對大氣產生了汙染。

4、氣壓影響

活性炭吸附VOCs過程，如果從（cóng）低濃度向高濃度吸附，需要確保活性炭在負壓（yā）環境（jìng）下才能進行，在工廠生產（chǎn）實（shí）際應用中，設備不可能不停運作。當停（tíng）止工作不再形成負（fù）壓的環境，活（huó）性炭已經吸附的VOCs會脫附（fù）釋放（fàng），再次汙染環境。

5、酸性氣體影（yǐng）響

活性炭表麵酸性與吸附平衡有著（zhe）密切的關係。活性炭表麵酸性增加，則對酸性及中性有機（jī）物的吸附能力（lì）大幅降低，而大部分（fèn）VOCs均顯酸性。

6、粉（fěn）塵影響

活性炭（tàn）對VOCs 的吸附則（zé）主（zhǔ）要受活性炭（tàn）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（wú）選擇性（xìng）的，除了吸附VOCs,也會吸附粉塵，隨（suí）著活性（xìng）炭表麵粉塵量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比（bǐ）表麵（miàn）積降低，降低活性炭對VOCs的吸附能力，致使活性炭“中毒”失活。

7、企業易造假，存在著巨（jù）大環保風險

活性炭（tàn）雖然便宜，但使用活性炭吸附法處理VOCs達（dá）標排放實際運維費用是十分高昂的，同時自然吸、脫附管理難、適用性受（shòu）多種因素影響，不適合含粉塵、水汽、乳狀物等廢氣處理，難穩（wěn）定環保達標。且大量（liàng）飽和後的活性炭處理更（gèng）耗費（fèi）巨大，該方法僅是將汙（wū）染物吸附轉移，如對飽和後（hòu）活（huó）性炭轉移過程無嚴格把關跟蹤（zōng），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，現雖監管難（炭箱內沒有活性炭，活性炭設施過於簡陋（lòu）、幾乎不（bú）換炭，活（huó）性炭選用與實際設計不符，使用量過（guò）少等），但環保部門（mén）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（rú）：炭箱內沒有活性炭，活性炭設施過於簡陋、幾乎不換炭，活性炭實際工程與設計不符，使用量過少等。）

8、使用過後的廢活性炭是危險廢物

性炭形狀不定，通常是黑色粉末狀或塊狀、顆粒（lì）狀、蜂窩狀，通過加工處理（lǐ）所（suǒ）獲（huò）得。由於活性炭本身具有的（de）吸附性能，能夠吸大多數大（dà）氣汙染物，吸附效率較為理想，因此在生活中常被當作吸附劑使用。活性炭本身不具備危險性，因此被拋棄的純活性炭不屬於危險廢（fèi）物。

9、後期（qī）處理及其麻煩（fán）

產生（shēng）了VOCs廢活性炭該如何處理？首先，廢活性炭的管理計（jì）劃必須向環保部門備案。其次，企業不得擅（shàn）自處置（zhì）廢活性炭。最後，企業必須委托具資質單位或個人進行處置。禁止將廢活性炭交給供貨商帶回（huí）。（這是實務工作（zuò）常見的違法情形）違法（fǎ）處置VOCs廢活性炭，該承擔民（mín）事、行（háng）政、刑事（shì）責任。

10、安（ān）全性低

雖然活性炭吸附技術（shù）的設備相對（duì）簡單，隻需將一（yī）定量的（de）活（huó）性炭顆粒固定在載體上就可以使用，且（qiě）活性炭（tàn）吸附（fù）在VOCs的穩定氣流中，短時間內活性炭橫截麵積的吸附效果也顯著，但是，對於源（yuán）源不斷的廢氣氣流，這隻是很小的（de）一部分吸附，容易達到飽和，對（duì）於總體的吸附效率很低；再者，對廢氣中的臭（chòu）氧、氮氧化物需（xū）要特種吸附材料吸附（fù），常用的（de）活性炭吸附材料不能滿足。此外，由於VOCs絕大部分是易燃、易（yì）爆的化合物，VOCs處理工程在設計時（shí）要充分考慮安全。

總結：

1、活性炭吸附量小，不適用於高濃度以及混合氣體廢氣。

2、活性炭（tàn）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。

3、 運維費用十分高（gāo）昂。

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

5、 企業易造假，存在著巨大環保風險。

6、使用過後的廢活性炭是危（wēi）險（xiǎn）廢物。

7、後期處理及其麻煩。

8、安全性低，易燃易（yì）爆（bào）。