碘值考量:碘值体现吸附力,处理垃圾焚烧废气,应选碘值≥650mg/g 的蜂窝活性炭。高碘值意味着活性炭有更丰富的微孔结构,对二噁英、呋喃等有机污染物及部分重金属蒸汽吸附力更强。例如某厂原用低碘值活性炭,二噁英吸附率仅 60%,改用高碘值后提升至 80% 以上。
比表面积要求:比表面积大,接触废气面积广,吸附佳。用于此场景的蜂窝活性炭,比表面积宜≥750㎡/g ,可确保污染物高效吸附到活性炭表面及孔隙内,降低废气污染物浓度,助力达标排放。
抗压强度标准:废气处理系统有压力,活性炭需足够抗压,防止破碎。横向抗压强度≥0.9MPa,纵向≥0.4MPa,以维持设备内稳定及气体流通,避免因破碎产生粉末堵塞管道,影响后续设备运行。
孔结构适配:微孔吸附小分子,中孔助大分子扩散吸附,大孔利废气进出。垃圾焚烧废气成分复杂,需蜂窝活性炭具备丰富且分布合理的微孔、中孔结构,满足不同分子大小污染物的吸附需求。如二噁英类大分子,中孔能促进其在活性炭内扩散,便于被微孔吸附。
二、精细预处理
高效除尘:垃圾焚烧废气粉尘多,不除尘会堵塞活性炭孔隙,降低吸附性与寿命。要借助布袋除尘器、静电除尘器等,将进入吸附装置的废气颗粒物含量降至 1mg/m³ 以下。某厂安装布袋除尘器后,蜂窝活性炭更换周期从 1 - 2 个月延长至 6 个月以上,吸附性能稳定。
精准降温:蜂窝活性炭*佳吸附温度在 20℃ - 50℃,而垃圾焚烧废气温度常达几百度,高温使吸附力降,甚至引发燃烧。需用冷却塔、热交换器等设备,把废气温度降至适宜范围,如通过间接式热交换器,将 300℃左右的废气降温至 50℃以下再进入吸附装置。
彻底除酸:废气中的 HCl、SO₂等酸性气体,既腐蚀设备又影响活性炭吸附。一般采用碱液喷淋,使废气酸碱度达中性或接近中性。某厂经碱液喷淋塔,酸性气体去除率超 95%,保护了设备与活性炭,延长其使用寿命。
三、科学设计吸附装置
严控气体流速:进入蜂窝活性炭吸附装置的气体流速需合理控制,流速过快,接触时间短,吸附不充分;过慢则影响效率、增加投资。通常,气体流速宜<1.2m/s 。某项目将流速从 1.5m/s 降至 1.1m/s,污染物去除率从 75% 升至 85%。
确定填充量:填充量依废气处理量、污染物浓度及活性炭吸附性能等确定,填充量与每小时处理废气量体积之比≥1:5000 ,保证有足够吸附位点处理污染物。如每小时处理 50000m³ 废气的系统,蜂窝活性炭填充量不少于 10m³。
优化吸附层设置:蜂窝活性炭可单层或多层装填,*多不超 3 层。超过 1 层时,层间要留≥50mm 的均流空气层,防止因无法对孔而堵塞,保障废气均匀通过,提升吸附效率。某大型焚烧厂采用 2 层装填并设 60mm 均流空气层,运行良好。
四、严密维护与监测
实时温度监测:吸附过程中,要实时监测吸附装置内温度。温度升高,可能是活性炭吸附了过多放热污染物或局部吸附异常。一旦温度>60℃,吸附效果明显变差,此时需采取降温措施,如增加冷却风量、启动喷淋降温装置。某厂因温度监测不及时,温度超 70℃致吸附性能骤降、废气超标,后完善措施避免此类情况。
定期压力监测:定期监测吸附装置进出口压力,压力差过大,可能是活性炭孔隙堵塞、气流分布不均或设备故障。一般当阻力达初阻值的 1.5 - 2 倍时,需及时检查、更换活性炭 。某设备运行中压力差增大,检查发现活性炭被粉尘和粘性物质堵塞,更换后压力恢复正常。
全面检查维护:定期检查蜂窝活性炭有无破损、粉化,同时检查吸附装置的密封性能、管道连接等,确保无漏气。发现活性炭破损及时更换,防止影响吸附;密封不严会致废气泄漏,降低处理效率、污染环境。此外,定期清理装置内部积尘等杂物,维持设备正常运行。
五、规范更换与再生
明确更换周期:蜂窝活性炭吸附能力会饱和,需及时更换。原则上,更换周期一般不超累计运行 500 小时或连续运行 3 个月(依各地环保要求执行)。某厂根据自身情况,设定每运行 400 小时更换,保证废气处理效果稳定达标。
掌握再生方法:废弃饱和蜂窝活性炭既浪费资源又可能造成二次污染,可采用热再生法(加热使污染物分解挥发)、蒸汽再生法(用蒸汽吹出污染物)等进行再生。再生后,活性炭碘值等指标要满足要求,如碘值≥650mg/g ,确保再次使用效果。某危废处理中心用热再生法处理更换下的活性炭,达标后返厂使用,降本又环保。
妥善处理废活性炭:无法再生或再生后仍不达标的废活性炭属危险废物,必须交给有资质的专业机构安全处置。企业要严格按危废管理规定,做好收集、储存、运输和处置等环节记录与管理,防止环境污染。