活性炭吸附法处理VOCs的技术“痛点”

任何VOCs处理技术都有其最适使用范围，VOCs治理并不是可一招打天下，任何技术关键是如何正视其优缺点，并知道如何用好/规避它们。
活性炭吸附法前期投资较低, 但实际运维成本高、管理难、技术适用性受多方因素影响，难持续性稳定达标。不适合含尘废气和含水汽或含粒状物的废气。治理废气需要大量活性炭，活性炭吸附饱和后的后续处理比较困难，只是对污染物的转移，没有做到把污染物消解掉，极易造成二次污染，不能形成除污环保闭环，存在环保责任风险。
原理：通过活性炭的自然吸附能力吸附废气，当吸附饱和后，活性炭脱附再生或交给专业危废公司处理。
国内运用活性炭吸附的治污工艺设备，制造其的环保公司对设备的除污参数，基本上都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，在不同的工作环境下，其除污效率远比这个理论数值低。原因分析如下：
活性炭的吸附作用，主要是与活性炭的结构有关。活性炭表面原子通过络合作用、氢键、离子交换等多种方式结合起作用。活性炭虽然吸附速率快，吸附效率高，但对有机气体吸附的选择性低，同时，活性炭对有机气体的吸附过程也受多种因素的影响，主要包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、灰尘及被吸附气体之间的相互作用等。实验数据表明，在不同的环境条件下，活性炭的吸附效率的变化：
（1）温度影响
在通常情况下，活性炭吸附设备在温度方面，一般要求废气的温度低于40℃，25℃的吸附条件比较好，原则上需要对VOCs 气源进行冷却才能达到这个温度，而在实际的工作环境中很难做到恒温吸附VOCs，如果废气的温度超过40℃，活性炭的吸附效率就会急速下降。而且，当活性炭吸附一定量的VOCs 后暂停工作，则已经吸附VOCs 的活性炭会因气温或气压的改变又释放脱附VOCs。
（2）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发布的环境数据看到，自2016 年4 月，该省白天气温已经出现30℃以上的温度，甚至在7-9 月份，频繁地出现白天气温超过35℃的极端气候。另外，该省自2016 年3 月开始，平均湿度长期超过70% 了。再加上企业生产过程中产生的VOCs 的温度长期偏高，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，导致了活性炭吸附效率大为降低。活性炭吸附设备的整体吸附效率不到其设计标准的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，直接对大气产生了污染。
（3）酸性气体影响
活性炭表面酸性与吸附平衡有着密切的关系。活性炭表面酸性增加，则对酸性及中性有机物的吸附能力大幅降低，而大部分VOCs 均显酸性。
（4）粉尘影响
活性炭对VOCs 的吸附则主要受活性炭比表面积、孔径大小等物理特性的影响。因为活性炭的吸附是无选择性的，除了吸附VOCs，也会吸附粉尘，随着活性炭表面粉尘量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比表面积降低，降低活性炭对VOCs 的吸附能力，致使活性炭“中毒”失活。