浅谈（tán）活性炭吸附工艺治理VOCs工业（yè）废气的十（shí）大（dà）问题

众所周知，活性炭吸附过程是VOCs处理行业中使用广泛，简单的治理工艺，它主要通过活性炭的（de）自然吸附能力吸附废气。 当吸附达到饱和时，活（huó）性炭将解吸并（bìng）再生或移（yí）交给专业（yè）的危险废物处理公（gōng）司。 关于活性炭吸附过程对活性炭质（zhì）量的要求，生态和环境部实际上早前已经有官方（fāng）答复。 例如，生态与环境部：关于用于VOCs吸（xī）附的活性炭的碘值的答复，尽管活性炭的吸附过程简单实用，但仍有一些我们需要进一步规范化这个问题，但是回到最初（chū）的观点（diǎn）是，任何VOCs治理工艺都有其适用范围。

来看看吸附过（guò）程（chéng）：

1.分子直径大于孔的直径，由于空间位阻，分子不能入孔，因（yīn）此不吸附；

2.分子直径等于孔的直径，吸附剂的（de）捕捉力很（hěn）强，非常适合低浓度吸附；

3.分子直径小于（yú）孔的直径，孔（kǒng）内发（fā）生毛细管冷凝，吸附容量大；

4.分子直径远小于孔的直径（jìng），吸附分子很（hěn）容易解吸，解吸（xī）速率高，低浓度下的吸附量较小。

国内运用活性炭吸附的治理工艺设备，制造其的环保公司（sī）对设备的除污参数，基本上都（dōu）会提到这类设备的除污效率达到90%以上，但是事实呢? 经专家和实验数据表明，在（zài）实际除污应用过程中，除污效率达到90%以上只是理论值。但是，在不同的（de）工作环境下，其除污效率（lǜ）远比这个理论数值低（dī）。那这是什么原因呢？

1、吸附量小

物理吸附存在吸附饱和（hé）问题，随着吸附剂的消耗，吸附能力（lì）也变弱，使用一（yī）段时间后可能会出现吸附量小或失去吸（xī）附功能，不适用于高浓（nóng）度废气。吸（xī）附时，存在吸附的专一性问题，对混合气体，可（kě）吸（xī）附性会减弱，同（tóng）时也存在分子（zǐ）直径与活性炭孔径不匹配，造成脱附现象；更（gèng）为明显（xiǎn）的是，从原理上看活性炭吸附只是将有（yǒu）毒害气体转移，并没有达到分解有（yǒu）害气（qì）体的（de）功效（xiào）。

2、温度影响

在通常情况下，活性（xìng）炭吸附设备在温度方面，一般（bān）要求废气的温度低于40℃，25℃的吸附条件比较好，原则上（shàng）需（xū）要对VOCs 气源进行冷却才能达到这个温度（dù），而在实际的（de）工作环境中很难做到恒温吸附VOCs,如（rú）果（guǒ）废气的温度超过400℃，活性炭的吸附（fù）效率就会急速（sù）下降。而且，当活性炭吸附一定量的VOCs 后（hòu）暂停工作，则已经吸附VOCs 的活性炭会因气温或（huò）气（qì）压的改变又释放脱附VOCs。

3、相对湿度影响

相对湿度也会对活性炭吸附设备的吸附效率产生影响。

从我国华南地区的一个沿海大省气象局（jú）发布的环境数（shù）据（jù）看到，自2016年（nián）4月，该省白天气温已经出现30℃以（yǐ）上的温度，甚至在（zài）7-9月份（fèn），频繁地出现白天气温超过35℃的极端气候，碳箱蓄热近50℃。另外，该（gāi）省自2016年3月开始，平均湿度长期超过70%了。再（zài）加上企业生（shēng）产过（guò）程（chéng）中产生的VOCs 的（de）温度长期偏高，所含的湿气也超过了50%。因此，室外环境条件和废气环境条件共同作用下，导致了活性炭（tàn）吸（xī）附效率（lǜ）大为降低。活性炭吸附设备的整体吸附效（xiào）率不到其设（shè）计标准的50%。可想而知，在这种情况下，排出的气体，所含的VOCs肯定是超出了国家规定的可排放标准，直接对大气产生（shēng）了污染。

4、气压影响

活性炭吸附VOCs过（guò）程，如果从低浓度向高浓（nóng）度吸附，需要确保（bǎo）活性炭在负压环（huán）境下才能进行，在工厂生产实际应用中，设备不可能不停运作。当（dāng）停止工作不再形成负压的环境，活性炭已经吸附的VOCs会脱附释放，再次（cì）污染环境。

5、酸性气体影响

活性炭表（biǎo）面酸性与吸附平（píng）衡有着密切的关系。活性炭表面酸性增加，则对酸（suān）性及中性有机物的吸（xī）附能力大幅降低，而大部分VOCs均显酸性。

6、粉尘影（yǐng）响

活性炭（tàn）对VOCs 的吸附则主要受活性炭比表面积、孔径大小等物（wù）理特性的影响。因为活性炭的吸附是无选择性的，除了吸附（fù）VOCs,也会吸附粉尘（chén），随着活性炭表面粉尘量的增（zēng）加，活性炭的微孔被堵塞，比表面积降（jiàng）低（dī），降低活性（xìng）炭对VOCs的吸附能力，致使活性炭“中毒”失活。

7、企业易造假（jiǎ），存在着巨大环保风（fēng）险

活性炭（tàn）虽然便宜，但使用活性炭吸附法（fǎ）处理VOCs达标排放实际运（yùn）维费用是十分高昂的，同（tóng）时自然吸、脱附管理难、适用性（xìng）受多种因素影响，不适合含（hán）粉尘、水汽、乳状物（wù）等废（fèi）气处理（lǐ），难稳定环保达标。且大量饱和后的活性炭（tàn）处（chù）理更耗费（fèi）巨（jù）大，该方法仅是将污染物吸附转移，如（rú）对饱和后活性炭转移过程无严格把关跟踪，则极（jí）易（yì）造成（chéng）二次污染。但因前期投资少，企业（yè）自然选用较多，现虽监管难（炭箱内没有（yǒu）活性（xìng）炭，活性炭设施过于简陋、几乎不换炭（tàn），活（huó）性炭选用与实际设计不符，使用量过少等），但环保部门终会有（yǒu）所行动的，存在着巨（jù）大（dà）环（huán）保风险。而且容易造假应付环保管理。（如：炭箱内没有活性炭（tàn），活性炭设施过于简陋、几乎不换炭，活性炭实际工程与设计不符，使用（yòng）量过少等。）

8、使用过后的废活性（xìng）炭是危险废物

性炭（tàn）形状不定，通常是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状，通过加工处理所获得。由于活性炭本身具有的吸附性能，能够（gòu）吸大多数大气（qì）污染（rǎn）物，吸附效率较为理想，因此在生活中（zhōng）常被（bèi）当作吸附剂使用。活性炭本身不具备危险（xiǎn）性，因此（cǐ）被抛弃的（de）纯（chún）活性炭不属于危险（xiǎn）废物。

9、后期处理及其（qí）麻烦

产生了VOCs废活性炭该如何处理？首先，废活性炭的管理计划必须向环保部门备案。其次，企业不得擅（shàn）自处置废活性炭。最后（hòu），企业必须委托具资质单位（wèi）或个人进行处置。禁止将废活（huó）性炭交给供货商带回。（这是实（shí）务工作常见的违法（fǎ）情形）违法处置VOCs废活（huó）性炭，该承担民事、行政、刑（xíng）事责任。

10、安全性低

虽然活性炭吸附（fù）技术的设备相对简单，只需将一定量的活性炭颗粒固定在载体上就可（kě）以使用，且活性炭吸附在VOCs的稳定气（qì）流中，短时间内活性炭横截面积的吸附效果也显著，但是，对于源源不断的废气气流，这只是很小的一部分吸附，容易达到饱和，对于总体的吸附效（xiào）率很低；再者，对废气中的臭氧、氮氧化物需要特种吸附材料吸附，常用的活性炭吸附材料不能（néng）满足。此外（wài），由（yóu）于VOCs绝大部（bù）分是易燃、易爆的化合（hé）物，VOCs处理工程在（zài）设计时要充分考虑安全。

总（zǒng）结：

1、活（huó）性炭吸附量小，不适用于高浓度以及混合气体废（fèi）气（qì）。

2、活性炭吸附只是将有毒害气体转（zhuǎn）移，并没有（yǒu）达到分（fèn）解有害气（qì）体的功效。

3、 运维费用十分高昂。

4、 受温度、湿度、气压、PH值及粉尘的影响极大，难稳（wěn）定环保达标。

5、 企业易（yì）造假，存在着巨大环保风险。

6、使用过后的废活性炭是危险（xiǎn）废物。

7、后期处理及其麻烦。

8、安全性低，易燃易爆。