有機廢氣處理活性炭用量（VOCs工業廢氣治理中活性炭使用的注意事項）

2023-05-30 20:05:57 1

活性炭因孔隙結構發達、比表面積大等特點，具有較強的廢氣吸附能力，被廣泛應用於VOCs治理。本文綜合相關法律、政策、標準等內容，為廣大企業朋友梳理出活性炭使用的注意事項，供在實踐中參考使用。

生態環境部印發的《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》提出「採用活性炭吸附技術的，應選擇碘值不低於800毫克/克的活性炭」。這裡其實有一個小小的問題，所謂碘值是指活性炭在水溶液中吸附的碘的量，是衡量活性炭對液體物質的吸附能力。而衡量活性炭對揮發性有機物的吸附能力的是四氯化碳（CTC）吸附率。根據2022年1月1日實施的《工業有機廢氣淨化用活性炭技術指標及試驗方法》（LY/T 3284-2021）合格的顆粒狀活性炭四氯化碳吸附率要≥40%，優秀的要≥60%。具體數值見下表。

一般來說，碘值高的活性炭相應的四氯化碳吸附率也就高，而市場上的通常衡量活性炭的方法就是碘值，從便於實際操作的角度出發，所以生態環境部文件中規定處理揮發性有機物要選擇800毫克/克以上碘值的活性炭。

廣大企業朋友在選擇購買活性炭時，一定要看清楚碘值和四氯化碳吸附率這兩個關鍵參數指標，不要購買、使用低劣活性炭。

現在用於工業廢氣治理的活性炭主要有兩種，一種是顆粒狀、一種是蜂窩狀。請看下圖。

蜂窩狀活性炭

顆粒狀活性炭

這兩種活性炭各有優勢，蜂窩狀活性炭安裝、更換更方便，價格也更便宜；顆粒狀活性炭吸附能力更強，但安裝、更換不方便，價格也要貴一點。

綜合來看，蜂窩狀活性炭操作簡便，顆粒狀活性炭吸附能力更好，各有千秋，如果按照生態環境部要求，吸附揮發性有機物的活性炭碘值必須達到800mg/g，那就必須選擇顆粒狀活性炭。

那多問一句，為什麼蜂窩狀活性炭就沒有顆粒狀活性炭的吸附能力強呢？原因是蜂窩狀活性炭為了塑造成型，必須要添加其他的物質，雜誌多了有效成分就少了。

錯誤一：活性炭短路、漏風。活性炭短路的意思是指廢氣雖然進入了炭箱單未通過活性炭就直接排放了。造成這個問題的原因主要是活性炭炭箱容積較大，但活性炭實際未足量填充，導致廢氣短路排放。在碼放活性炭的時候就像做人一樣，一定要嚴實，不要漏氣。

錯誤二：活性炭填充量不足。部分企業炭箱容積較小，活性炭填充量不足，與實際汙染物處理需要不匹配。如果活性炭不足將嚴重影響VOCs的處理能力，造成排放不達標。活性炭更換周期由活性炭填充量、動態吸附量、風量、VOCs削減濃度和設備運行時間決定。其中，活性炭填充量與更換周期成正比，風量、VOCs進氣濃度和設備運行時間與更換周期成反比，活性炭填充量越少，風量和VOCs進氣濃度越大，更換周期越短。

錯誤三：活性炭不及時更換。VOCs經過吸附作用後，聚集於活性炭的表面和孔隙中，而活性炭的孔隙和表面積是有限的，因此當活性炭達到吸附上限的時候，就要及時更換活性炭。粗略地，可以按照每噸活性炭可以吸附VOCs150kg計算，建議原則上活性炭吸附使用周期不得超過三個月。當然也有嚴謹的計算公式，T=m×s÷（c×10-6×Q×t）式中：T—更換周期時間，天；m—活性炭的使用量，kg；s—動態性吸咐量（一般取值10%）；c—活性炭減少的VOCs濃度值，mg/m3；Q—排風量，m3/h；t—運作時長，h/d。

錯誤四：活性炭過流風速大。根據《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規範》（HJ2026-2013），採用顆粒狀活性炭的過流風速要低於0.6m/s,蜂窩狀活性炭的過流風速要低於1.2m/s。這就是說風速不能過快，要給VOCs廢氣與活性炭的充分的接觸時間。造成風俗過快的原因可能是企業配備風機風量較大，而炭箱橫截面積較小，導致氣體流速過快

錯誤五：活性炭失效。因為VOCs進入炭箱前的處理不到位，導致活性炭失效。比如，根據《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規範》（HJ2026-2013）廢氣進入炭箱前顆粒物濃度要低於1mg/m3，如果廢氣中的顆粒物（漆霧顆粒、粉塵、油汙）處理不到位、濃度超標，那麼活性炭的小孔隙就會被迅速堵實。又比如，進入炭箱的水分過多，甚至在炭箱內積水，也會造成活性炭失效。造成這些問題原因可能是過濾棉（網）和活性炭安裝位置顛倒，廢氣中的顆粒物、水分未能得到預處理。

根據《國家危險廢物名錄》，VOCs治理過程（不包括餐飲行業油煙治理過程）產生的廢活性炭屬於危險廢物，所以更換下來的活性炭一定要按照危險廢物處理。

檢查內容一：活性炭吸附裝置。執法人員通過檢查廢氣收集裝置、廢氣管道、風機、炭箱等治汙設備，綜合判斷活性炭吸附裝置是否正在使用。

檢查內容二：活性炭更換臺帳。活性炭更換臺帳是企業證明自己及時更換了活性炭的重要憑證，一般要記錄活性炭的更換時間、更換數量、更換人員，最好有更換照片或者視頻。在執法檢查中，為了斷定臺帳的真實性，執法人員可能會檢查新的活性炭購買發票，以及更換下的活性炭進入危廢庫房的入庫記錄。

檢查內容三：活性炭的包裝盒或產品說明書。如前文所述，活性炭需要達到一定的質量標準，通過檢查活性炭的包裝盒或產品說明書，能快速判斷活性炭是否達到標準。

檢查內容四：活性炭在炭箱中的狀態。在現場執法中，執法人員會要求企業打開炭箱，檢查活性炭有無短路、汙染，是否充足等。

檢查內容五：更換下的活性炭。更換下的活性炭如果仍在企業中暫存，應存放於危險廢物暫存庫房中；如果已經處置，將檢查處置記錄、轉移聯單，並延伸檢查委外處置的企業有無處置能力。

典型案例一：未安裝活性炭案。2021年3月16日，無錫市惠山生態環境局發現某塑料加工場南車間4條塑料擠出造粒線均生產，配套的二級活性炭廢氣處理設施開啟，但設施內未安裝活性炭，該加工場的廢氣處理設施不正常運行。違法當事人違反了《中華人民共和國大氣汙染防治法》第二十條第二款的規定。依據《中華人民共和國大氣汙染防治法》第九十九條第三項，責令改正違法行為，罰款人民幣12萬元。同時，將根據《中華人民共和國環境保護法》第六十三條、《行政主管部門移送適用行政拘留環境違法案件暫行辦法》第七條等有關規定，對負責廢氣處理設施的相關責任人員予以移送公安機關行政拘留。

典型案例二：未按時更換廢活性炭案。2021年3月26日，南通市海安生態環境局發現某公司自查評估報告要求廢活性炭年更換量約為1.21噸，但該單位自2020年以來僅產生廢活性炭0.058噸。同時，經調閱該單位危廢管理記錄及2020年以來的油漆使用記錄，發現該單位在生產狀況基本正常的情況下未按自查評估報告要求更換噴漆房廢氣處理設施中的活性炭。該行為違反了《中華人民共和國大氣汙染防治法》第四十五條之規定。依據《中華人民共和國大氣汙染防治法》第一百零八條第一款第一項之規定，經該局案審會討論通過，責令改正違法行為，罰款人民幣叄萬貳仟元整。

典型案例三：未足量填充活性炭案。2021年3月26日，南京市生態環境局執法人員在小型工業園區專項檢查中發現，某公司建有噴漆房一座，配套建有含揮發性有機物廢氣處理設施一套，活性炭填充量為12.5公斤。經核實，環評文件要求廢氣處理設施活性炭填充量為50公斤。該行為違反了《中華人民共和國大氣汙染防治法》第四十五條規定。依據《中華人民共和國大氣汙染防治法》第一百零八條，經南京市生態環境局案件集體討論通過，2021年6月9日對違法當事人下達行政處罰決定書，處罰款4萬元。

典型案例四：活性炭短路案。2020年10月28日，蘇州市生態環境綜合行政執法局執法人員對相城區某塑料有限公司進行夜間突擊執法檢查，發現該公司南、北車間均在生產，車間大門及窗戶處於開啟狀態，配套的兩套廢氣處理設施引風機正在運行。該公司上述兩套活性炭吸附裝置炭箱中，活性炭顆粒均僅裝填至炭箱三分之一高度處，部分熔融擠出VOCs廢氣未經活性炭有效吸附處理即通過排氣筒排放。依據《中華人民共和國大氣汙染防治法》第一百零八條第（一）項的規定，決定責令改正違法排汙行為，罰款人民幣四萬元。

典型案例五：活性炭失效案。2021年3月29日，蘇州市生態環境綜合行政執法局執法人員對崑山經濟技術開發區精密機械產業園一企業進行了調查，發現A棟噴塗車間1-6號噴塗線正在生產，配套的三個活性炭吸附裝置正在運行。三個活性炭吸附裝置內填充有約5kg網袋包裝的活性炭顆粒，網袋錶面已被油漆覆蓋，三個炭箱均未填滿活性炭，活性炭箱內上方有45cm空隙，揮發性有機物廢氣未經有效處理從上方空隙直接經過並排入外環境。依據《中華人民共和國大氣汙染防治法》第一百零八條第（一）項的規定，決定責令改正違法行為，罰款八萬二千元。