在工业废气治理领域,活性炭凭借其独特的吸附性能成为处理挥发性有机物(VOCs)的 "利器"。这种经高温活化形成的多孔性碳材料,以发达的孔隙结构、巨大的比表面积和优异的化学稳定性,在化工、印刷、涂装等众多行业中发挥着关键作用。然而,若使用不当,不仅会降低治理效果,还可能引发环境违法风险。本文将系统解读活性炭的规范使用要点,并介绍山东达斯特活性炭低效预警系统这一创新技术,助力企业实现高效环保的废气治理。
一、活性炭治理工艺的核心原理
目前主流的活性炭治理工艺主要有两类:
固定床吸附工艺通过多层装炭抽屉构成吸附单元,让有机废气在离心风机作用下穿过活性炭层,使 VOCs 被充分吸附后,洁净空气从出风口排出;
吸附浓缩 - 催化燃烧组合工艺(RCO)则更为先进,先经吸附单元富集 VOCs,再通过脱附单元将污染物送入燃烧装置彻底分解,实现了吸附材料的循环利用和污染物的深度处理。
这两种工艺的高效运行,都依赖于活性炭的核心特性:物理吸附能力可捕捉 VOCs 等小分子污染物,耐酸碱的化学稳定性适应复杂废气环境,表面活性还能催化分解部分有毒物质。但要让这些特性充分发挥,规范操作是前提。
二、活性炭应用中的常见问题解析
在实际运行中,不少企业的活性炭治理设施存在 "带病运行" 的情况。设施设计不合理是首要问题,部分企业炭箱容积过小,活性炭填装量与风机风量不匹配,就像用小水杯承接大水流,根本无法实现有效吸附。
废气预处理环节的疏漏同样普遍。有的企业长期不更换前端过滤材料,导致粉尘堵塞活性炭孔隙;有的除湿除雾设备不达标,高湿度废气使活性炭 "受潮失效",吸附容量大幅下降。更有甚者,使用碘吸附值低于 800mg/g、四氯化碳吸附率不足 60% 的劣质活性炭,从源头就埋下了治理不达标的隐患。
操作层面的问题也不容忽视:活性炭填装出现 "短路",废气未经充分吸附就直接排出;车间集气罩设置不合理,控制风速低于 0.3 米 / 秒,导致大量 VOCs 未被收集就扩散到空气中;还有企业为节省成本,长期不更换饱和活性炭,使治理设施沦为 "摆设"。
三、规范使用的 "五个达标" 原则
要让活性炭治理设施真正发挥作用,必须严守 "五个达标" 准则:
箱体设计达标是基础,需符合《钢制焊接常压容器》和《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》要求,确保气流通畅无短路,设备门、焊缝等连接处严密不漏气。废气收集系统尤为关键,密闭空间操作或全密闭集气罩应成为标配,局部集气罩需保证最远处无组织排放点风速不低于 0.3 米 / 秒。
装填数量达标需科学计算,根据风量和 VOCs 浓度确定。例如风量 5000-10000Nm³/h、浓度 200-300mg/Nm³ 的工况,最少装填量需达 3 吨;浓度升至 400-500mg/Nm³ 时,装填量则需增至 7 吨。装填时要避免出现空隙,确保废气与活性炭充分接触。
质量达标的活性炭应选用颗粒或柱状的煤质 / 木质炭,粒径控制在 4-10mm,碘吸附值≥800mg/g 或四氯化碳吸附率≥60%,水分含量需低于 15%。这些指标直接决定了吸附能力,不可妥协。
更换周期达标要严格执行,常规吸附设施的活性炭累计运行不超过 500 小时或 3 个月必须更换;RCO 工艺中的活性炭使用寿命最长也不能超过 6 个月,避免因饱和而失效。
预处理效果达标是保障,进入吸附设备的废气颗粒物含量需低于 1mg/m³,超标的要先过滤或洗涤;高湿度废气必须经除湿除雾处理,为活性炭创造最佳工作环境。
四、运行管理的 "两个规范" 要求
规范的运行管理体系是活性炭设施长效达标的保障。在废活性炭处置方面,必须委托有资质的单位进行再生或处理,严格执行危险废物转移联单制度,杜绝非法倾倒。
设施运行管理需落实专人负责,制定详细操作规程,明确装填量、更换周期等关键参数。设备本体应清晰标注风量、活性炭种类及碘值等信息,便于监管和自查。同时要建立完善的台账制度,详细记录设备启停时间、活性炭更换周期及装填量等数据,且保存期限不得少于 5 年。
五、山东达斯特活性炭低效预警系统:智能监管新助力
尽管 "五个达标" 和 "两个规范" 为活性炭的规范使用提供了明确指引,但在实际操作中,企业仍可能因人工监控的滞后性或疏忽,导致活性炭吸附效率下降未能及时发现。而山东达斯特活性炭低效预警系统的出现,为解决这一问题提供了智能化方案。
该系统采用分体式设计,分别安装于治污设施进气端和出气端,内置高精度的工况环境和气体分析传感器,可实时捕捉活性炭箱前后端的 VOCs 浓度差值、气体温湿度,精准判断活性炭吸附效率。同时,系统通过监测吸附风机和脱附风机的运行状态,结合内置波形拟合算法,实时运算治污设施净化效率,并借助 4G 传输模块将数据上传至云端平台。
上位机平台作为智能监管中枢,不仅能接收现场端工况数据,动态计算每套 VOCs 治理设施净化效率,还可根据企业工艺与排放特点,设置个性化监管阈值。
一旦出现治污设施运行异常、活性炭吸附效率下降或到达更换期限,系统将自动报警,同步推送预警信息至企业管理人员与监管部门。
此外,平台还强制要求企业及时上报活性炭更换台账,通过数据交叉比对,实现从设备运行到耗材更换的全流程闭环管理,真正破解 VOCs 治理监管难题。
活性炭治理设施的规范运行,既是企业履行环保责任的体现,也是实现可持续发展的必然要求。只有将 "五个达标" 和 "两个规范" 落到实处,并结合如山东达斯特活性炭低效预警系统等先进技术手段,才能让这一传统治理技术在新时代的环保工作中持续发挥重要作用,为改善空气质量贡献切实力量。