眾所周知，活性炭吸附工藝是VOCs治理行業(yè)里使用最為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，當吸附飽和后，活性炭脫附再生或交給專業(yè)危廢公司處理。關(guān)于活性吸附工藝對活性炭品質(zhì)的要求，生態(tài)環(huán)境部其實在前段時間有官方回復(fù)，如生態(tài)環(huán)境部：關(guān)于用于VOCs吸附的活性炭碘值問題的回復(fù)，此外，本站陸續(xù)分享了多篇活性炭吸附工藝的一些技術(shù)經(jīng)驗，如VOCs廢氣吸附治理中優(yōu)質(zhì)活性炭如何判別？、活性炭吸附VOCs治理工藝設(shè)計很簡單嗎？等，雖然活性炭吸附工藝很簡便實用，但其中存在的問題我們還需要進一步正式，但回歸原點，任何VOCs治理工藝都有其適用范圍。

來看看吸附過程：

1.分子直徑大于孔的直徑，由于空間位阻，分子不能入孔，因此不吸附；

2.分子直徑等于孔的直徑，吸附劑的捕捉力很強，非常適合低濃度吸附；

3.分子直徑小于孔的直徑，孔內(nèi)發(fā)生毛細管冷凝，吸附容量大；

4.分子直徑遠小于孔的直徑，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(nèi)運用活性炭吸附的治污工藝設(shè)備，制造其的環(huán)保公司對設(shè)備的除污參數(shù)，基本上都會提到這類設(shè)備的除污效率達到90% 以上， 但是事實呢? 經(jīng)專家和實驗數(shù)據(jù)表明，在實際除污應(yīng)用過程中，除污效率達到90%以上只是理論值。但是，在不同的工作環(huán)境下，其除污效率遠比這個理論數(shù)值低。那這是什么原因呢？

活性炭的吸附作用，主要是與活性炭的結(jié)構(gòu)有關(guān)。活性炭表面原子通過絡(luò)合作用、氫鍵、離子交換等多種方式結(jié)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(huán)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?nèi)酰褂靡欢螘r間后可能會出現(xiàn)吸附量小或失去吸附功能，不適用于高濃度廢氣。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(xiàn)象；更為明顯的是，從原理上看活性炭吸附只是將有毒害氣體轉(zhuǎn)移，并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(shè)備在溫度方面，一般要求廢氣的溫度低于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(huán)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 后暫停工作，則已經(jīng)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(shè)備的 吸附效率產(chǎn)生影響。

VOCs在不同濕度下的吸附效果

從我國華南地區(qū)的一個沿海大省氣象局發(fā)布的環(huán)境數(shù)據(jù)看到，自2016年4月，該省白天氣溫已經(jīng)出現(xiàn)30℃以上的溫度，甚至在7-9月份，頻繁地出現(xiàn)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(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)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(huán)境條件和廢氣環(huán)境條件共同作用下，導(dǎo)致了活性炭吸附效率大為降低。活性炭吸附設(shè)備的整體吸附效率不到其設(shè)計標準的50%。可想而知，在這種情況下，排出的氣體，所含的VOCs肯定是超出了國家規(guī)定的可排放標準，直接對大氣產(chǎn)生了污染。

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，需要確保活性炭在負壓環(huán)境下才能進行，在工廠生產(chǎn)實際應(yīng)用中，設(shè)備不可能不停運作。當停止工作不再形成負壓的環(huán)境，活性炭已經(jīng)吸附的VOCs會脫附釋放，再次污染環(huán)境。

5、酸性氣體影響

活性炭表面酸性與吸附平衡有著密切的關(guān)系。活性炭表面酸性增加，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面積、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，隨著活性炭表面粉塵量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比表面積降低，降低活性炭對VOCs的吸附能力，致使活性炭“中毒”失活。

7、企業(yè)易造假，存在著巨大環(huán)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(wěn)定環(huán)保達標。且大量飽和后的活性炭處理更耗費巨大，該方法僅是將污染物吸附轉(zhuǎn)移，如對飽和后活性炭轉(zhuǎn)移過程無嚴格把關(guān)跟蹤，則極易造成二次污染。但因前期投資少，企業(yè)自然選用較多，現(xiàn)雖監(jiān)管難（炭箱內(nèi)沒有活性炭，活性炭設(shè)施過于簡陋、幾乎不換炭，活性炭選用與實際設(shè)計不符，使用量過少等），但環(huán)保部門終會有所行動的，存在著巨大環(huán)保風險。而且容易造假應(yīng)付環(huán)保管理。（如：炭箱內(nèi)沒有活性炭，活性炭設(shè)施過于簡陋、幾乎不換炭，活性炭實際工程與設(shè)計不符，使用量過少等。）

8、使用過后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。由于活性炭本身具有的吸附性能，能夠吸大多數(shù)大氣污染物，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于危險廢物。

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、后期處理及其麻煩

產(chǎn)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(huán)保部門備案。

其次，企業(yè)不得擅自處置廢活性炭。

最后，企業(yè)必須委托具資質(zhì)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(wù)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(shù)的設(shè)備相對簡單，只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(wěn)定氣流中，短時間內(nèi)活性炭橫截面積的吸附效果也顯著，但是，對于源源不斷的廢氣氣流，這只是很小的一部分吸附，容易達到飽和，對于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，由于VOCs絕大部分是易燃、易爆的化合物，VOCs處理工程在設(shè)計時要充分考慮安全。

總結(jié)：

1、活性炭吸附量小，不適用于高濃度以及混合氣體廢氣

2、活性炭吸附只是將有毒害氣體轉(zhuǎn)移，并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(wěn)定環(huán)保達標。

5、 企業(yè)易造假，存在著巨大環(huán)保風險。

6、使用過后的廢活性炭是危險廢物。

7、后期處理及其麻煩。

8、安全性低，易燃易爆