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活性炭處理廢氣的弊端

所屬分類:行業動態    發布時間: 2021-03-05    作者:
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眾所周知,活性炭吸附工藝是VOCs治理行業裏使用廣泛和簡便的治理工藝,其主要為通過活性炭的自然吸附能力吸附廢氣,當吸附飽和後,活性炭脫附再生或交給專業危廢公司處理。雖然活性炭吸附工藝很簡便實用,但其中存在的問題茄子视频app污還需要進一步正視,但回歸原點,任何VOCs治理工藝都有其適用範圍。
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.分子直徑等於孔的直徑,吸附劑的捕捉力很強,非常適合低濃度吸附;
3.分子直徑小於孔的直徑,孔內發生毛細管冷凝,吸附容量大;
4.分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汙工藝設備,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到90% 以上, 但是事實呢? 經實驗數據表明,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,在不同的工作環境下,其除汙效率遠比這個理論數值低。那這是什麽原因呢?
活性炭的吸附作用,主要是與活性炭的結構有關。活性炭表麵原子通過絡合作用、氫鍵、離子交換等多種方式結合起作用。活性炭雖然吸附速率快,但對有機氣體吸附的選擇性低,同時,活性炭對有機氣體的吸附過程也受多種因素的影響,主要包括溫度、工作環境濕度、水霧、酸度、灰塵及被吸附氣體之間的相互作用等。
1、吸附量小。
物理吸附存在吸附飽和問題,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,一般要求廢氣的溫度低於40℃,25℃的吸附條件比較好,原則上需要對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,當活性炭吸附一定量的VOCs 後暫停工作,則已經吸附VOCs 的活性炭會因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,該省白天氣溫已經出現30℃以上的溫度,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2016年3月開始,平均濕度長期超過70%了。再加上企業生產過程中產生的VOCs 的溫度長期偏高,所含的濕氣也超過了50%。因此,室外環境條件和廢氣環境條件共同作用下,導致了活性炭吸附效率大為降低。活性炭吸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,排出的氣體,所含的VOCs肯定是超出了規定的可排放標準,直接對大氣產生了汙染。
4、氣壓影響。
活性炭吸附VOCs過程,如果從低濃度向高濃度吸附,需要活性炭在負壓環境下才能進行,在工廠生產實際應用中,設備不可能不停運作。當停止工作不再形成負壓的環境,活性炭已經吸附的VOCs會脫附釋放,再次汙染環境。
5、酸性氣體影響。
活性炭表麵酸性與吸附平衡有著密切的關係。活性炭表麵酸性增加,則對酸性及中性有機物的吸附能力大幅降低,而大部分VOCs均顯酸性。
6、粉塵影響。
活性炭對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的吸附能力,致使活性炭“中毒”失活。
7、企業易造假,存在巨大環保風險。
活性炭雖然便宜,但使用活性炭吸附法處理VOCs達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、適用性受多種因素影響,不適合含粉塵、水汽、乳狀物等廢氣處理,難穩定環保達標。且大量飽和後的活性炭處理更耗費巨大,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關跟蹤,則極易造成二次汙染。但因前期投資少,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、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。而且容易造假應付環保管理。(如: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。)
6月12日,督查組對北京市東城區典盛經貿有限公司現場檢查時發現,該公司調漆房作業期間門窗敞開,廢氣直排,VOCs收集處理設施閑置;打磨、拋光工序無抑塵設施;噴漆房底棉、活性炭長期未更換;大量廢機油濾芯、廢機油桶、廢漆桶堆放在維修車間未轉移處置。督查組已將檢查發現的問題移交當地環保部門調查處理。
6月14日夜,督查組對濟南市長清區濟南藝高數控機械有限公司現場檢查時發現,該公司噴漆房中漆霧和有機廢氣未經過濾棉和活性炭吸附直排,廢氣處理設施中有大量粉塵,活性炭吸附裝置未安裝到位。督查組已將檢查發現的問題移交當地環保部門調查處理。
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、顆粒狀、蜂窩狀,通過加工處理所獲得。由於活性炭本身具有的吸附性能,能夠吸大多數大氣汙染物,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物。
吸附VOCs後的廢活性炭是不是危廢?
根據《國家危險廢物名錄》中關於HW12、HW49大類危險廢物的定義,塗裝行業和化工行業的吸附VOCs後的廢活性炭(以下簡稱“VOCs廢活性炭”)可明確認定為危險廢物;
那麽有的企業要問了:“茄子视频app污不涉及上述兩個行業,在生產過程中產生的VOCs活性炭可不可以按一般固廢的要求處置呢?”答案是:不行。
可見,其他行業的VOCs廢活性炭屬於HW49其他廢物900-041-49的描述“含有或沾染毒性、感染性危險廢物的過濾吸附介質”,故也應該被認定為危險廢物。
VOCs廢活性炭也沒有在危險廢物豁免管理清單之列。
可以確認,VOCs廢活性炭不存在豁免情形,而是直接按照危險廢物進行管理。
9、後期處理極其麻煩。
產生了VOCs廢活性炭該如何處理?
首先,廢活性炭的管理計劃必須向環保部門備案。
其次,企業不得擅自處置廢活性炭。
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。(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、安全性低。
雖然活性炭吸附技術的設備相對簡單,隻需將一定量的活性炭顆粒固定在載體上就可以使用,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也顯著,但是,對於源源不斷的廢氣氣流,這隻是很小的一部分吸附,容易達到飽和,對於總體的吸附效率很低;再者,對廢氣中的臭氧、氮氧化物需要特種吸附材料吸附,常用的活性炭吸附材料不能滿足。此外,由於VOCs絕大部分是易燃、易爆的化合物,VOCs處理工程在設計時要充分考慮安全。產生了VOCs廢活性炭該如何處理?
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、 運維費用十分高昂。
4、 受溫度、濕度、氣壓、PH值及粉塵的影響極大,難穩定環保達標。
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險廢物。
7、後期處理及其麻煩。
8、安全性低,易燃易爆

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