淺（qiǎn）談活性炭吸附工藝治理VOCs工業廢（fèi）氣的十大問題

眾所周知，活性炭吸附過程是VOCs處（chù）理（lǐ）行（háng）業中使用（yòng）廣泛（fàn），簡單的治理工藝，它主要通過活性炭（tàn）的自然吸附能力吸附廢氣。 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（xiǎn）廢物處理公司。 關於活性炭（tàn）吸附過程對活性炭質（zhì）量的要求，生態和環境（jìng）部實際上早前已經有（yǒu）官方答複。 例如（rú），生（shēng）態與環境部：關（guān）於用於VOCs吸附的活性炭的（de）碘值的答複，盡管活性炭的吸附過程簡單實用，但仍有（yǒu）一些我們需（xū）要進一（yī）步規範（fàn）化這（zhè）個問題，但是（shì）回到最初（chū）的（de）觀點是，任（rèn）何VOCs治理工藝都有其（qí）適用範圍。

來看看吸附過程：

1.分子直徑大於孔的直徑，由於空間（jiān）位阻，分子（zǐ）不能入孔，因此不吸（xī）附；

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

3.分子直徑小於孔的直徑，孔內（nèi）發生毛細管冷凝，吸（xī）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，低濃度下的吸附量較小。

國內運用活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（dōu）會提（tí）到這類設備的除汙（wū）效率達到90%以上，但是事實呢? 經專家和實驗數據（jù）表明，在實際除汙應用過程中，除汙效率達到90%以上隻是理論值。但是，在（zài）不同的工作環境下，其除汙效率遠比（bǐ）這個理（lǐ）論數（shù）值低。那這是什麽原因呢？

1、吸附量小

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

2、溫度影響

在通常情況下，活性炭吸（xī）附設備在溫度方（fāng）麵，一般要求廢氣的溫度低於40℃，25℃的（de）吸附條件（jiàn）比（bǐ）較好，原則上需要對VOCs 氣源進行冷卻才能達到這個溫（wēn）度（dù），而在實際的工作環境（jìng）中很（hěn）難做到恒溫吸附VOCs,如果廢氣的溫度超（chāo）過（guò）400℃，活性（xìng）炭的吸附效率就會急速下降。而且，當活性炭吸（xī）附一定量的VOCs 後（hòu）暫停工作，則已經吸附VOCs 的活性炭會因（yīn）氣溫或氣壓的改變又釋放脫附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率產生影響。

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，該省白天氣溫已（yǐ）經出現30℃以上的溫度，甚至（zhì）在7-9月份，頻繁地出現白天（tiān）氣溫超過35℃的極端氣候，碳箱蓄熱近50℃。另外，該省自2016年3月開始，平均濕度長期超（chāo）過70%了。再加上企業生（shēng）產過（guò）程中產生（shēng）的VOCs 的溫度長期偏高，所（suǒ）含的濕氣（qì）也超過了50%。因此，室外環境條件和廢氣環境條件共同（tóng）作用下，導致了活性炭（tàn）吸附效（xiào）率大為降低。活性炭吸（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（zhǒng）情況（kuàng）下，排（pái）出的（de）氣體，所含的VOCs肯定是超出了國家規定的可（kě）排放標準，直接（jiē）對大氣（qì）產生了汙染。

4、氣壓影響

活性炭吸附VOCs過程，如（rú）果從低濃度向高濃度吸附，需（xū）要確保活性炭在負壓（yā）環境下才能進行，在工廠生（shēng）產（chǎn）實（shí）際應用中，設備不可能不停運作。當停止工作不再形成負壓的環境，活性炭已（yǐ）經吸（xī）附的VOCs會脫附釋放，再次（cì）汙染環境。

5、酸性氣體影響

活性炭表（biǎo）麵酸性（xìng）與吸附平衡有著密切的關係。活性炭表麵酸性增加，則對酸性及中性有（yǒu）機物的吸附能力大幅降低，而大部（bù）分VOCs均顯酸性。

6、粉塵（chén）影響

活性炭對VOCs 的吸附則（zé）主要受活性炭比表（biǎo）麵積、孔徑大小（xiǎo）等物理特性的影響。因為活性（xìng）炭的吸附是無選擇（zé）性的，除了吸附VOCs,也會吸附粉（fěn）塵，隨著活性炭（tàn）表麵粉塵量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比表麵積降低，降低活性炭對VOCs的吸（xī）附能力，致使活性炭“中毒”失活。

7、企業（yè）易造假，存在著巨大環（huán）保風險

活性炭雖然便宜，但使用活性炭吸（xī）附（fù）法處理VOCs達標排放實際運維費用（yòng）是十分（fèn）高昂的，同時自然吸、脫附管理難、適用性受多種因素影響（xiǎng），不適合含粉塵、水汽、乳狀物等（děng）廢氣處理，難穩定環（huán）保（bǎo）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移，如對飽和後活性炭轉移過程無嚴格把（bǎ）關跟蹤，則極易造成二次（cì）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（xìng）炭設施（shī）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），但環保部門終會有所行動的，存在著巨大環保風險。而且容（róng）易造假應付環保管理。（如（rú）：炭箱內沒有活（huó）性炭（tàn），活性炭設（shè）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（kuài）狀、顆粒狀、蜂窩狀，通過加工處理所獲得（dé）。由於活性炭本身具（jù）有的吸附性能，能夠吸（xī）大多數大氣汙染物，吸附效率較為理想，因此在生活中常被當作（zuò）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、後期處理及其麻（má）煩

產生了VOCs廢活性炭該如何處理？首先，廢（fèi）活性（xìng）炭的（de）管理計劃必須向（xiàng）環保部門備案。其次，企業不得擅自處置廢活性炭。最後，企（qǐ）業必須委托具資質（zhì）單（dān）位或個人進行處置。禁止將廢活性炭交給（gěi）供貨（huò）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、刑事責任。

10、安全（quán）性低

雖然活性炭吸附技術的（de）設備相對（duì）簡單，隻需將一定量的活性（xìng）炭顆粒固定在載體（tǐ）上就可以使用，且活性炭吸附在VOCs的穩定氣流中，短時間內活性炭橫截麵積的吸附效果（guǒ）也顯著，但是，對於源源不斷的（de）廢氣氣流，這隻（zhī）是很小的一部分吸附，容（róng）易達（dá）到飽和，對於總體的（de）吸附效率很低；再（zài）者，對（duì）廢氣中的臭氧、氮（dàn）氧化物需要特種吸附材料吸附，常用的活性炭（tàn）吸附材料不能滿足（zú）。此外，由於VOCs絕大部分（fèn）是易燃、易爆的化合物，VOCs處理工程在設計（jì）時要充分考慮安全（quán）。

總結：

1、活性炭吸附量小，不適用於高濃度以及混合氣體（tǐ）廢氣。

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

3、 運維費用十分高昂。

4、 受溫度、濕度、氣壓、PH值（zhí）及粉塵的影響極大，難穩定環（huán）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險（xiǎn）廢物。

7、後期（qī）處理及其麻煩。

8、安全性低，易燃易爆。