文/本刊记者 邱惠颖
2025年06月23日
近年来,我国在大气污染治理方面取得了显著成效,空气质量总体上有所改善。然而,随着中国大气污染治理已进入深水区,面临的挑战也日益增多,主要包括大气污染物协同减排难度大,超标排放、环保治理设施不正常运行和低效失效等问题。挥发性有机物(VOCs)作为臭氧和PM2.5的重要前体物,已成为我国大气治理的核心靶点。
活性炭吸附技术是治理VOCs的一种高效、成熟且常用的手段,被广泛应用于各类工业废气处理中。然而,这种技术及治理模式存在诸多痛点,其中活性炭的更换决策和检测问题尤为突出。
这是因为活性炭的更换主要依赖“8000或500小时”经验法,即根据活性炭的使用时间和处理风量来估算其吸附饱和程度。此方法可能导致活性炭更换不当,增加企业成本,还可能因活性炭吸附饱而引发VOCs泄漏,造成环境污染。此外,检测活性炭是否吸附饱和,需要送往实验室,这期间需要3~7天才能出具检测结果,无法实时反馈,难以满足环保执法和企业运维的时效性需求。
2019年,生态环境部印发的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》要求重点对VOCs无组织排放等情况进行检查要强化监督问责;2021年印发的《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》要求,已开展VOCs监测的城市,要进一步规范采样和监测方法,加强设备运维和数据质控,确保数据真实、准确、可靠。尚未开展VOCs监测的城市,抓紧加强能力建设,开展相关监测工作。
在多项政策指导和支持下,行业对VOCs的精准检测技术的提升需求有了进一步要求。
上海开鸿环保科技有限公司(以下简称“开鸿环保”)以技术创新为引擎,深耕VOCs治理行业、活性炭资源循环经济产业,打造了从绿色生产到再生利用的全产业链解决方案。并与浙江工业大学联合研发的便携式活性炭四氯化碳(CTC)值检测仪,更以15分钟快速检测的技术突破,破解了行业十年痛点,为环保监管和企业运维活性炭提供了精准化、智能化的高效监管工具。
技术破局填补行业空白
传统的活性炭吸附技术在实际治理VOCs的过程中屡屡失效。“取样-送检-反馈”的长时间检测流程,无法实时反映结果,从而导致执法如同“盲人摸象”。待一套流程完成,检测报告出炉,企业可能已结束生产周期,违法证据也早已无迹可寻。对此,开鸿环保携手浙江工业大学共同研发的便携式CTC值检测仪解决了这一系列难题。该设备严格遵循GB/T 7702.13-1997国家标准设计,实现了四大核心技术突破。
检测效率上,单样检测仅需15分钟,三样同步检测30分钟完成,效率较传统实验室方法提升80%以上。设备采用半导体制冷片控制温度,以金属浴控温替代水浴控温,兼顾便携性与安全性,整机重量<10kg,支持现场插电即测。
数据准确度方面,CTC值检测误差≤±5%,同步拟合碘值、亚甲基蓝值、比表面积等关键参数。该产品已获得中国环境标志产品Ⅱ型环境标志认证,证书编号:CEC-EL(Ⅱ)-2151-2025是国内权威的环保产品认证产品,获得这个证书代表产品的质量以及环保性,都是高于市场其他同类型产品的。同时也已获实用新型专利(专利号 CN 220854527 U),发明专利(CN 116858718 A)进入实质审查阶段。
在场景应用上,设备内置万组数据云储存系统,支持触摸屏操作与即时打印,配套活性炭饱和度预测模型,可根据废气浓度动态计算吸附饱和节点,为环保执法、企业运维、炭材采购提供科学依据。
2025年江苏省市场监督管理局发布了地方标准《工业有机废气治理用活性炭通用技术要求》(DB32/T 5030-2025)首次将“碘值+CTC值”列为双核心监管指标;设备已为多地环保执法部门服务。
开鸿环保的便携式CTC值检测仪可作为环保执法的参考依据,能够在15分钟现场出具CTC值检测结果,适配《大气污染防治法》执法需求及《生态环境保护综合行政执法装备标准化建设指导标准(2024 年版)》(环执法〔2024〕27 号)。执法人员可以携带该设备深入企业生产现场,对活性炭的吸附状态进行实时检测,及时发现活性炭吸附饱和或更换不及时等问题,强化了 VOCs 治理设施的监管能力,也进一步提升了开鸿环保在VOCs治理领域的知名度和影响力。
然而,开鸿环保的便携式CTC值检测仪的优势不仅于此。对于企业来说,活性炭的更换成本和运维效率是影响生产效益和环保合规的重要因素。开鸿环保的便携式CTC值检测仪通过CTC值衰减预判吸附饱和节点,同步输出碘值、亚甲基蓝值、比表面积等活性炭关键技术指标。企业可以根据检测结果,科学合理地安排活性炭的更换时间,避免“该换未换”增加污染风险,或“过度更换”增加成本浪费,有利于企业降本增效。同时,该设备支持历史数据追溯,企业可以建立活性炭全生命周期管理档案。
此外,在炭材采购过程中,活性炭的质量直接关系到 VOCs治理的效果和企业的运营成本。开鸿环保的便携式CTC 值检测仪能够在15分钟内识别活性炭的碘值虚标、表面改性造假等乱象,为企业采购优质活性炭提供了有力的保障。
协同发展构建循环新格局
全产业链布局是助力企业实现发展态势新突破的关键路径,它能够有效促进资源的优化配置,显著提升产业的综合竞争力,并有力推动企业的转型升级。开鸿环保以CTC检测技术为支点,构建了“一体两翼”的产业格局,推动活性炭资源从“单一使用”向“循环再生”升级,实现了活性炭资源的高效利用和循环经济发展。
一体是VOCs治理专业服务体系。开鸿环保依托大气污染防治工程设计资质、环保工程专业承包资质,为化工、制药、半导体等行业提供定制化VOCs治理方案。通过“活性炭吸附+集中再生”模式,实现了治理效率与经济性的平衡。
在国内头部化学集团公司废气处理项目、知名制药企业车间VOCs净化工程等典型案例中,开鸿环保根据企业的实际情况和需求,设计了科学合理的VOCs治理方案,并提供了全方位的技术支持和整体EPC总承包工程服务。
两翼则是绿色生产与技术服务双轮驱动。其中,绿色生产指的是绿色活性炭生产及再生板块。开鸿环保以生物质为原料制备绿色活性炭,同时布局废活性炭再生利用。开鸿环保投资建设的湖南鸿为20000吨/年废活性炭资源化再利用项目将于2025年投产,采用“分散吸附 + 集中再生”绿岛模式,通过数字化监管平台实现废炭收集、运输、再生全流程追溯。该模式已在湖南岳阳试点,为政府提供了嵌入式数字监管服务,推动了活性炭再生行业向规范化、规模化发展。通过废活性炭的再生利用,不仅可以减少固废填埋,降低对环境的污染,还可以节约资源,降低企业的原料成本。
而技术服务指的是技术服务与创新板块。开鸿环保作为国家高新技术企业、上海市专精特新企业,上海市浦东新区首批博士后创新实践基地,建立了上海市企业技术中心,与上海交通大学、华东理工大学共同研发博士后课题,累计获得专利、软著等知识产权 70项。
据了解,开鸿环保研发的半导体行业特气技术方案已应用于默克电子、安靠封装等企业的高端场景,推动了活性炭材料向绿色化、智能化、高端化升级。开鸿环保认为,通过持续的技术创新和研发投入,就能不断提升自身的核心竞争力,为活性炭循环经济产业的发展提供了强大的技术支持。
开鸿环保的技术创新与产业布局,已在多个维度实现了生态价值与经济价值的统一,为VOCs治理和活性炭循环利用做出了积极贡献。便携式CTC检测仪成为环保执法有力工具,15分钟现场出具检测结果,解决传统送检时效性差问题。通过CTC值动态监测,企业可避免成本浪费和污染风险。湖南岳阳再生基地投产后,年处理废活性炭2万吨,减少固废填埋,降低企业原料成本。公司开发的活性炭饱和度预测模型为再生炭质量评估提供量化工具,推动活性炭循环经济发展,实现资源有效利用和环境保护双赢。
此外,开鸿环保与浙江工业大学合作开发的《便携式活性炭四氯化碳(CTC)值检测仪》证明了开鸿环保的技术实力,并将推动活性炭检测领域变革,助力环保行业高质量发展。该设备开鸿环保主导定制团体标准已通过立项审查和初稿技术审查,同时,开鸿环保参与编制了《分散吸附集中再生VOCs治理用柱状活性炭》团体标准,规范了再生炭质量。
在国际化布局方面,开鸿环保的核心技术成果发表于《中国环境科学》和《Journal of Environmental Sciences》等权威期刊,并提出的VOCs吸附饱和预测模型获得国际认可。目前,其设备正在“一带一路”国家的VOCs治理项目中得到应用。
在新质生产力培育方面,开鸿环保依托博士后创新实践基地,进行活性炭表面改性和微波再生等前沿技术研究,并探索活性炭在超级电容、氢能存储等新兴领域的应用,以培育绿色低碳产业的新增长点。
在“双碳”目标的引领下,开鸿环保通过技术创新有效破解了行业难题,并通过全产业链布局成功构建了循环生态体系,为我国VOCs治理及活性炭资源的循环利用贡献了可复制、可推广的解决方案。如今,这一成果亦成为绿色活性炭资源循环经济产业可持续发展中极具价值的技术典范。
(责编/代建安)