南京市活性炭吸附設施幫扶指導手冊第二版
活性炭吸附設施的原理
活性炭吸附技術
VOCs治理的主流技術之一。技術成熟、簡單易行、初次投資成本低、適應范圍廣,在表面涂裝、包裝印刷、石油化工等領域有機廢氣治理應用廣泛。
活性炭吸附原理
利用活性炭作為物理吸附劑,把廢氣中的有害物質成分在固相表面進行濃縮,吸附氣相中的VOCs達到氣體凈化的目的。
活性炭吸附設施適用范圍
適用范圍
吸附法主要適用于中低濃度、低濕度、低含塵VOCs廢氣處理,常采用兩個或兩個以上吸附器,一個或幾個吸附器吸附時有一個吸附器進行脫附再生,以保證過程的連續性。
優點
①操作簡單,適用范圍廣;
②可進行吸附與脫附再生,實現循環操作。
缺點
①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,使用一段時間后可能會出現吸附量小或失去吸附功能,須及時更換;
②吸附時,存在吸附的專一性問題,對混合氣體,可能吸附性會減弱,同時也存在分子直徑與活性炭孔徑不匹配,造成脫附現象;
③活性炭吸附只是將有毒害氣體轉移,并沒有達到分解有害氣體的功效,可能會帶來二次污染。飽和后的活性炭為危廢,處置費用較高。
活性炭優劣“四看一測” 簡易判斷方法
看顏色
觀察活性炭顏色,優質炭一般呈墨黑色,劣質炭一般顏色偏灰或有銹色;使用中的活性炭,如已發白發霉,基本已失去吸附性能。
看形態
觀察活性炭形態,優質炭一般形狀短且筆直,形狀規則,劣質炭一般形狀偏長、彎曲且長短不一;使用中的活性炭,如已出現孔隙堵塞、吸水吸油、破碎解體等現象,基本已失去吸附性能。
看重量
將活性炭裝滿檢測容器(1000mL),不敲實,優質炭重量一般在350~550g之間,劣質炭密度較大,重量相對較重,吸附性能較差。
看氣泡
將容器中注水至四分之三。抓取少量活性炭撒入水中,優質炭部分上浮,部分緩緩下沉,產生連續線狀氣泡,伴隨有明顯的嘶嘶聲;劣質炭立即下沉,氣泡少且不連續,且僅有部分活性炭有氣泡產生。使用中的活性炭,如無氣泡或氣泡量較少,基本已失去吸附性能。
看碘值
可委托專業機構對活性炭進行質量檢測,顆粒狀活性炭碘值不宜低于800mg/g,蜂窩活性炭碘值不宜低于650mgg活性炭纖維比表面積不宜低于1100m2/g。
活性炭吸附設施關鍵參數
1.治理工程設計風量宜按照最大廢氣排放量120%設計;
2. 除溶劑和油氣儲運銷裝置的有機廢氣吸附回收外,進入吸附裝置的有機廢氣中有機物的濃度應低于其爆炸極限下限的25%;
3. 進入吸附裝置的廢氣溫度宜低于40℃、濕度宜低于50%、顆粒物含量宜低于1mg/m3
4. 固定床吸附裝置氣體流速:采用顆粒狀吸附劑時,氣體流速宜低于0.60m/s;采用纖維狀吸附劑(活性炭纖維氈)時,氣體流速宜低于015m/s;采用蜂窩狀吸附劑時,氣體流速宜低于1.20m/s;
5. 吸附裝置內部應裝設具有自動報警功能的多點溫度檢測裝置。在吸附操作周期內,吸附了有機氣體后吸附床內的溫度應低于83℃。溫度超過時,應能自動報警,并立即啟動降溫裝置。
節選自《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ026-2013)等
活性炭吸附容量和更換周期
吸附容量
是單位重量活性炭達到吸附飽和時能吸附的溶質量。吸附容量越大,所用活性炭量越省。針對不同的有機物一般活性炭的吸附容量在5%~40%范圍,對于油漆溶劑中的苯系物吸附容量在20%~26%范圍。
更換周期
根據活性炭吸附處理設施設計方案確定活性炭更換周期,原則上活性炭更換周期一般不應超過累計運行500小時或3個月;在無廢氣處理設施設計方案或實際建設情況與設計方案不符時,參考以下公式計算活性炭更換周期。
節選自《關于將排污單位活性炭使用更換納入排污許可管理的通知》(蘇環辦[2021)218號)
活性炭吸附設施運行維護要求
提升設施同步運行率
生產企業應把治理設施作為生產系統的一部分進行管理。治理設施應先于產生廢氣的生產工藝設備開啟,后于生產工藝設備停機,并實現連鎖控制。
加強設施的運行管理
建立廢氣處理設施運維臺賬,記錄設施的運維和耗材更換情況;定期檢查廢氣收集管道、吸附設備是否有破損等。
定期更換并記錄臺賬
定期更換活性炭并納入排污許可管理,按要求在“碼上換”系統中更新臺賬,包括更換時間、活性炭置入量、碘值、廢活性炭置出量等。
規范廢棄物貯存處置
更換下來的廢活性炭應當密閉貯存,交由具備危廢處置資質的企業依法進行再生或處置。按照規范做好相關臺賬,臺賬保存期限不得少于5年。
違法后果
《中華人民共和國大氣污染防治法》第一百零八條(一)
產生含揮發性有機物廢氣的生產和服務活動,未在密閉空間或者設備中進行,未按照規定安裝、使用污染防治設施,或者未采取減少廢氣排放措施的,由縣級以上人民政府生態環境主管部門責令改正,處二萬元以上二十萬元以下的罰款;拒不改正的,責令停產整治。
《中華人民共和國大氣污染防治法》第九十九條(三)
通過逃避監管的方式排放大氣污染物的,由縣級以上人民政府生態環境主管部門責令改正或者限制生產、停產整治,并處十萬元以上一百萬元以下的罰款;情節嚴重的,報經有批準權的人民政府批準,責令停業、關閉。
《江蘇省大氣污染防治條例》第八十七條
未在密閉空間或者設備中進行產生揮發性有機物廢氣的生產經營活動或者未按照規定設置并使用污染防治設施的,由生態環境行政主管部門責令改正,處二萬元以上二十萬元以下罰款;拒不改正的,責令停產整治。
《排污許可管理條例》第六十九條
未按照排污許可證規定要求記錄臺賬或臺賬內容不真實、不完整的,由設區的市級以上地方生態環境行政主管部門責令改正,并處以每日一千元以上二萬元以下的罰款;拒不改正的,依法作出處罰決定的行政機關可以自責令改正之日的次日起,按照原處罰數額按日連續處罰。
來源:南京市生態環境局