活性炭吸附法處理VOCs的技術"痛點"

（一） |活性炭吸附法處(chu)理VOCs的技術(shu)“痛點”

任何VOCs處理技術都有其(qi)最適(shi)使(shi)用范圍(wei)，VOCs治(zhi)理并不是(shi)可(ke)一招打(da)天下，任(ren)何(he)(he)技(ji)術關鍵是(shi)如何(he)(he)正(zheng)視(shi)其優缺(que)點，并知道如何(he)(he)用好(hao)規避它(ta)們。

活性炭吸附法前期(qi)投資較低, 但實際運維成本高、管(guan)理難、技術(shu)適用性(xing)受多方因素影響(xiang)，難持續性(xing)穩(wen)定(ding)達(da)標(biao)。不適合含塵(chen)廢(fei)氣(qi)和含(han)水汽或含(han)粒狀物的廢(fei)氣(qi)。治理廢(fei)氣(qi)需要大量活(huo)性炭(tan)，活(huo)性炭(tan)吸(xi)附飽(bao)和后的(de)后續(xu)處理比較困難，只是(shi)對污(wu)(wu)染物(wu)的轉移，沒有做(zuo)到把污(wu)(wu)染物(wu)消(xiao)解(jie)掉，極(ji)易造成二次污(wu)(wu)染，不能形成除污(wu)(wu)環(huan)保閉環(huan)，存在環(huan)保責任風險。

原理(li)：通(tong)過活(huo)性(xing)炭的自然吸(xi)附(fu)(fu)能力吸(xi)附(fu)(fu)廢氣，當吸(xi)附(fu)(fu)飽和(he)后，活(huo)性(xing)炭脫附(fu)(fu)再生或(huo)交給專業危廢公司處理(li)。

國內運用活(huo)性炭吸附(fu)的(de)治(zhi)污(wu)工藝設備(bei)，制(zhi)造其的(de)環保(bao)公司(si)對設備(bei)的(de)除污(wu)參(can)數，基本(ben)上都會提到(dao)這類設備的(de)除(chu)污(wu)效率達(da)到(dao)90% 以上，但(dan)是事實(shi)呢？經專家和實(shi)驗數(shu)據(ju)表明(ming)，在實(shi)際(ji)除污(wu)應用過程中，除污(wu)效率達到90%以上只是理論(lun)值。但是，在不同的工作環境下(xia)，其(qi)除污效率遠比這個理論數(shu)值低。原因(yin)分(fen)析如下：

活(huo)性炭(tan)(tan)的吸(xi)附(fu)作用，主要(yao)是與活(huo)性炭(tan)(tan)的結構(gou)有(you)關。活(huo)性炭(tan)(tan)表面原子通(tong)過絡合(he)作用、氫鍵、離(li)子交換等多種方式結合(he)起作用。活(huo)性炭(tan)(tan)雖然吸(xi)附(fu)速率(lv)快(kuai)，吸(xi)附(fu)效率(lv)高，但對有機(ji)氣體吸附的選擇性低，同時，活性炭(tan)對(dui)有(you)機氣(qi)體的(de)吸附(fu)(fu)過(guo)程也(ye)受多種因素的(de)影響(xiang)，主要包括溫度(du)、工作環境濕度(du)、水霧、酸(suan)度(du)、灰塵及被吸附(fu)(fu)氣(qi)體之間(jian)的(de)相(xiang)互作用等。實(shi)驗數據(ju)表明(ming)，在不同的(de)環境條件下(xia)，活性炭(tan)的(de)吸附(fu)(fu)效率的(de)變化：

（1）溫度影響(xiang)

在通(tong)常情(qing)況下(xia)，活(huo)性(xing)炭吸附設(she)備在溫度方面，一般要求廢氣的溫度(du)低于40℃，25℃的(de)吸附(fu)條(tiao)件比(bi)較好，原(yuan)則上需要(yao)對(dui)VOCs 氣(qi)源(yuan)進行冷卻才能達到這個(ge)溫度，而(er)在實際的工作環(huan)境中很難做到恒(heng)溫吸(xi)附VOCs，如(ru)果廢氣(qi)的溫(wen)度超過40℃，活性炭的吸附(fu)效(xiao)率就會急速(su)下降(jiang)。而(er)且，當(dang)活性炭吸(xi)附一定(ding)量的VOCs 后暫停(ting)工作，則已經(jing)吸(xi)附VOCs 的活性炭會因氣(qi)(qi)溫或氣(qi)(qi)壓的改變又釋放(fang)脫附(fu)VOCs。

（2）相對濕度影響

相對濕度也會對活(huo)性炭吸附(fu)設備的吸附(fu)效率(lv)產生影響。

從我國(guo)華南地(di)區的一(yi)個(ge)沿海(hai)大省(sheng)氣象局(ju)發布(bu)的環境數據看到，自2016 年4 月，該省白天氣溫(wen)已經出現30℃以上的溫(wen)度，甚至在7-9 月份，頻繁地(di)出(chu)現白(bai)天氣溫超過35℃的極端氣候。另外，該省(sheng)自2016 年3 月開始，平均濕度長期超(chao)過(guo)70% 了。再(zai)加上企(qi)業(ye)生產(chan)過程中產(chan)生的VOCs 的(de)溫(wen)度長期偏高(gao)，所含的(de)濕氣也超過了50%。因此，室外(wai)環(huan)境條件(jian)和廢(fei)氣環(huan)境條件(jian)共同作(zuo)用(yong)下，導致了活性炭吸附(fu)效(xiao)率大為降低。活性炭吸(xi)附設備的整體(ti)吸(xi)附效率不到(dao)其設計標準(zhun)的50%。可(ke)想而知，在這種情況下，排出(chu)的(de)氣(qi)體(ti)，所含(han)的(de)VOCs 肯(ken)定是超出了(le)(le)國家(jia)規(gui)定的可排放(fang)標準，直(zhi)接對大氣產生了(le)(le)污(wu)染。

（3）酸性氣體影響(xiang)

活性(xing)炭(tan)表面酸性(xing)與吸附平衡有著密切的關系。活(huo)性炭表面酸(suan)性增加，則對酸(suan)性及中(zhong)性有(you)機物(wu)的(de)吸附能力(li)大幅降低(di)，而大部分VOCs 均顯酸性(xing)。

（4）粉塵影響

活(huo)性炭對VOCs 的吸(xi)附(fu)(fu)則主要受活(huo)性(xing)炭比表面積、孔徑大小(xiao)等物理特性(xing)的影響(xiang)。因(yin)為活(huo)性(xing)炭的吸(xi)附(fu)(fu)是無選(xuan)擇(ze)性(xing)的，除了吸(xi)附(fu)(fu)VOCs，也會吸(xi)附粉塵，隨著活性炭(tan)表面(mian)粉塵量(liang)的增加，活性炭(tan)的微孔被堵塞，比表面(mian)積(ji)降低，降低活性炭(tan)對VOCs 的吸附能力，致(zhi)使活性炭“中毒”失活。