目前对于有机废气处理的方法中,活性炭吸附是应用最多的处理方式。
活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温和缺氧条件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面积,通常1克活性炭的表面积达500~1500㎡,因而具有很强的物理吸附能力,有效使用的活性炭对于有机废气的净化率/去除率可达到90%以上,且活性炭工作原理简单,前期投入成本较低。
在处理过程中,活性炭质量的好坏、装填规范与否、更换周期长短等因素直接影响环境设施的处理效果,如果使用不规范,会造成活性炭吸附能力不足,含挥发性有机物废气无法有效吸附,直接通过排气筒排放至外环境,对环境造成污染。
近日,江苏省苏州市某生态环境局检查发现,部分企业活性炭装填量不足、不规范,部分企业无活性炭质量检测报告或报告不规范,存在造假情况。且对具有质量合格检测报告的活性炭进行抽样检测后发现,不合格率达36%。
而此前,江苏省生态环境厅组织开展活性炭专项执法行动也发现,被检查的461家企业中175家存在环境违法行为,涉嫌生态环境违法行为304个,立案查处率高达38%,超过1/3企业活性炭使用不规范。
(康达检测为某企业进行环境采集有组织VOCs废气样品的采样现场)
针对这种情况,排污单位应该如何规范使用活性炭?
对此,康达检测为您送上一份详尽指南。
2021年,江苏省生态环境厅印发《省生态环境厅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》(以下简称通知)。
通知中明确了以下几点:
1、排污单位使用吸附法治理挥发性有机物废物的,原则上应符合《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ 2026-2013)、《重点行业挥发性有机物综合治理方案》(环大气〔2019〕53号)、《挥发性有机物治理实用手册》要求。
2、涉活性炭吸附排污单位在排污许可证申领填报系统时,应填报活性炭更换周期及相关废气处理设施设备信息(附件有附图),并在附件中上传废气活性炭吸附处理设施设计方案。
3、排污单位应建立环境管理台账记录制度,对吸附剂种类及填装情况,一次性吸附剂更换时间和更换量,再生型吸附剂再生周期、更换情况,废吸附剂储存、处置情况,进行详细记录并妥善保存。环境管理台账记录保存期限不得少于5年。
4、排污单位在填报执行报告年报时,填报设施运行时间、运行费用、去除效率和废活性炭产生量等信息(附件有附图)。
对于这个通告,许多企业不明所以:
换下来的废弃活性炭是否一定是一般工业固废?
企业产生了VOCs废活性炭该如何处理?
如何计算更换活性炭的时间?
更多问题,康达为您逐条解答。
不全部是。部分行业用于吸附主要污染物为VOCs的排气装置中的活性炭,吸附饱满后更换下来的废活性炭属于HW49其他废物900-041-49的描述“含有或沾染毒性感染性危险废物的废弃包装物、容器、过滤吸附介质”,故也被认定为危险废物。
首先,废活性炭的管理计划必须向环保部门备案。《固废法》第五十三条第一款 : 产生危险废物的单位,必须按照国家有关规定制定危险废物管理管理计划,并向所在地县级以上地方人民政府环境保护主管部门申报危险废物种类、数量、流向、贮存、处置等有关资料。
其次,企业不得擅自处置废活性炭。《固废法》第五十五条:产生危险废物单位,必须按照国家有关规定处置危险废物,不得擅自倾倒、堆放……
最后,企业必须委托具资质单位或个人进行处置。《固废法》第五十七条第三款禁止将危险废物提供或委托给无经营资质许可证单位从事收集、贮存、利用、处置的经营活动,否则企业主体与相关企业负责人都将承担法律责任哦!
排污排污单位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,参照以下公式计算活性炭更换周期,并在附件中上传计算过程,计算中动态吸附量取值高于10%的应上传含有动态吸附量取值依据的活性炭性能证明文件。
T=m×s÷(c×10-6×Q×t)
式中:
T—更换周期,天;m—活性炭的用量,kg;s—动态吸附量,%;(一般取值10%);c—活性炭削减的VOCs浓度,mg/m3;Q—风量,单位m3/h;t—运行时间,单位h/d。
排气筒设置应优先按照《固定源废气监测技术规范》(HJ/T397-2007)中5.1.2条款:需按不少于9倍管径设置竖管(下6d,上3d)并在对应位置设置采样口;若测试现场空间位置有限,实际客观情况很难满足上诉要求,可按照5.1.3条款 “采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍”要求设置采样断面,并适当增加测点数量和采样频次,提高测量烟气流量准确度。
(进入企业端)
(设施设备台账及燃料分析表)
(一般工业固废登记表)
(废气污染治理设施情况表)
活性炭不仅可以处理废气,还可以安装在废水处理装置中处理废水。
活性炭具有很强的吸附作用,可以吸附工业废水中的微小粒子,使其沉淀排除,达到废水处理的目的。此外,在活化过程中,活性炭表面的非结晶部位上形成一些含氧官能团,如羧基(-COOH)、羟基(-OH)、羰基。这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能,能有效地去除废水中一些金属离子。
除了将活性炭放入工业废水中自主吸附以外,还可以用通热风的方法在吸附过程中为活性炭提供源源不断的氧气,这样活性炭的吸附能力在通风和升温条件下就会逐渐加强,污水处理的效果也就越明显。
在了解以上问题的答案之后,企业在规范活性炭使用方面就需要做到以下几点:
1、根据废气排放特征,采用吸附法时应按照相关工程技术规范(HJ2026-2013 吸附法工业有机废气治理工程技术规范)设计净化工艺和设备。采用正确的吸附剂,并使废气在吸附装置中有足够的停留时间。
2、在使用活性炭进行治理有机废气时,要先进行预处理。以免堵塞活性炭孔隙堵塞或表面粘附,吸附性能下降或丧失。
3、选择符合相关产品质量标准的活性炭。活性炭、活性炭纤维产品销售时应提供产品质量证明材料。避免购买使用低碘值劣质活性炭。
4、足额充填、及时更换、按时检测。活性炭使用一段时间后,注意对活性炭的碘吸附值、带有活性炭吸附处理设施的基础参数(烟道动压、静压、温度、流速、测态烟气量、标态烟气量等参数)、VOCs(非甲烷总烃、低浓度颗粒物、颗粒物、苯类、醇类、酮类、酯类等(如涉及)指标进行检测,以便及时更换或再生。
5、按规定建立台账,记录处理设施的主要运行和维护信息。比如活性炭更换周期和更换量等。
6、更换下来的废活性炭如果属于危险废物,应当密闭贮存,交由具备危废处置资质的企业依法进行处置。
那么,企业在规范管理使用活性炭吸附装置的同时,又该如何判断活性炭的性能是否合格呢?
最常见的方法是测试碘值,也就是测量过量吸附在活性炭表面上的碘平衡质量的量度。由于碘非常小,它可以很好地指示活性炭在非常小/高密度孔隙的可用性。碘值对应于活性炭的碘平衡能力,吸附碘的数量与活性炭增加的孔隙度相关,并且被用作一般性能指标。
《煤质颗粒活性炭试验方法 碘吸附值的测定》 (GB/T 7702.7-2008)中规定了碘吸附值的分析方法。
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