一文读懂活性炭吸附设施帮扶指导手册

南京市活性炭吸附设施帮扶指导手册第二版
活性炭吸附设施的原理
活性炭吸附技术
VOCs治理的主流技术之一。技术成熟、简单易行、初次投资成本低、适应范围广，在表面涂装、包装印刷、石油化工等领域有机废气治理应用广泛。
活性炭吸附原理
利用活性炭作为物理吸附剂，把废气中的有害物质成分在固相表面进行浓缩，吸附气相中的VOCs达到气体净化的目的。
活性炭吸附设施适用范围
适用范围
吸附法主要适用于中低浓度、低湿度、低含尘VOCs废气处理，常采用两个或两个以上吸附器，一个或几个吸附器吸附时有一个吸附器进行脱附再生，以保证过程的连续性。
优点
①操作简单，适用范围广;
②可进行吸附与脱附再生，实现循环操作。
缺点
①物理吸附存在吸附饱和问题，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能，须及时更换;
②吸附时，存在吸附的专一性问题，对混合气体，可能吸附性会减弱，同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配，造成脱附现象;
③活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害气体的功效，可能会带来二次污染。饱和后的活性炭为危废，处置费用较高。
活性炭优劣“四看一测” 简易判断方法
看颜色
观察活性炭颜色，优质炭一般呈墨黑色，劣质炭一般颜色偏灰或有锈色;使用中的活性炭，如已发白发霉，基本已失去吸附性能。
看形态
观察活性炭形态，优质炭一般形状短且笔直，形状规则，劣质炭一般形状偏长、弯曲且长短不一;使用中的活性炭，如已出现孔隙堵塞、吸水吸油、破碎解体等现象，基本已失去吸附性能。
看重量
将活性炭装满检测容器(1000mL)，不敲实，优质炭重量一般在350~550g之间，劣质炭密度较大，重量相对较重，吸附性能较差。
看气泡
将容器中注水至四分之三。抓取少量活性炭撒入水中，优质炭部分上浮，部分缓缓下沉，产生连续线状气泡，伴随有明显的嘶嘶声;劣质炭立即下沉，气泡少且不连续，且仅有部分活性炭有气泡产生。使用中的活性炭，如无气泡或气泡量较少，基本已失去吸附性能。
看碘值
可委托专业机构对活性炭进行质量检测，颗粒状活性炭碘值不宜低于800mg/g，蜂窝活性炭碘值不宜低于650mgg活性炭纤维比表面积不宜低于1100m2/g。
活性炭吸附设施关键参数
1.治理工程设计风量宜按照最大废气排放量120%设计;
2. 除溶剂和油气储运销装置的有机废气吸附回收外，进入吸附装置的有机废气中有机物的浓度应低于其爆炸极限下限的25%;
3. 进入吸附装置的废气温度宜低于40℃、湿度宜低于50%、颗粒物含量宜低于1mg/m3
4. 固定床吸附装置气体流速:采用颗粒状吸附剂时，气体流速宜低于0.60m/s;采用纤维状吸附剂(活性炭纤维毡)时，气体流速宜低于015m/s;采用蜂窝状吸附剂时，气体流速宜低于1.20m/s;
5. 吸附装置内部应装设具有自动报警功能的多点温度检测装置。在吸附操作周期内，吸附了有机气体后吸附床内的温度应低于83℃。温度超过时，应能自动报警，并立即启动降温装置。
节选自《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ026-2013)等
活性炭吸附容量和更换周期
吸附容量
是单位重量活性炭达到吸附饱和时能吸附的溶质量。吸附容量越大，所用活性炭量越省。针对不同的有机物一般活性炭的吸附容量在5%~40%范围，对于油漆溶剂中的苯系物吸附容量在20%~26%范围。
更换周期
根据活性炭吸附处理设施设计方案确定活性炭更换周期，原则上活性炭更换周期一般不应超过累计运行500小时或3个月;在无废气处理设施设计方案或实际建设情况与设计方案不符时，参考以下公式计算活性炭更换周期。

节选自《关于将排污单位活性炭使用更换纳入排污许可管理的通知》(苏环办[2021)218号)
活性炭吸附设施运行维护要求
提升设施同步运行率
生产企业应把治理设施作为生产系统的一部分进行管理。治理设施应先于产生废气的生产工艺设备开启，后于生产工艺设备停机，并实现连锁控制。
加强设施的运行管理
建立废气处理设施运维台账，记录设施的运维和耗材更换情况;定期检查废气收集管道、吸附设备是否有破损等。
定期更换并记录台账
定期更换活性炭并纳入排污许可管理，按要求在“码上换”系统中更新台账，包括更换时间、活性炭置入量、碘值、废活性炭置出量等。
规范废弃物贮存处置
更换下来的废活性炭应当密闭贮存，交由具备危废处置资质的企业依法进行再生或处置。按照规范做好相关台账，台账保存期限不得少于5年。
违法后果
《中华人民共和国大气污染防治法》第一百零八条(一)
产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动，未在密闭空间或者设备中进行，未按照规定安装、使用污染防治设施，或者未采取减少废气排放措施的，由县级以上人民政府生态环境主管部门责令改正，处二万元以上二十万元以下的罚款;拒不改正的，责令停产整治。
《中华人民共和国大气污染防治法》第九十九条(三)
通过逃避监管的方式排放大气污染物的，由县级以上人民政府生态环境主管部门责令改正或者限制生产、停产整治，并处十万元以上一百万元以下的罚款;情节严重的，报经有批准权的人民政府批准，责令停业、关闭。
《江苏省大气污染防治条例》第八十七条
未在密闭空间或者设备中进行产生挥发性有机物废气的生产经营活动或者未按照规定设置并使用污染防治设施的，由生态环境行政主管部门责令改正，处二万元以上二十万元以下罚款;拒不改正的，责令停产整治。
《排污许可管理条例》第六十九条
未按照排污许可证规定要求记录台账或台账内容不真实、不完整的，由设区的市级以上地方生态环境行政主管部门责令改正，并处以每日一千元以上二万元以下的罚款;拒不改正的，依法作出处罚决定的行政机关可以自责令改正之日的次日起，按照原处罚数额按日连续处罚。
来源：南京市生态环境局