CN101496995A - 一种恶臭气体处理系统及其处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种恶臭气体处理系统及其处理方法。其处理系统是：紫外灯管[5]与整流光触媒板[4]安装在处理箱[7]内，紫外灯管[5]垂直穿过整流光触媒板[4]，处理箱[7]的内壁和整流光触媒板[4]均匀地涂有纳米级TiO2，在处理箱[7]内放置有活性炭纤维[2]；加湿机[6]通过管道与处理箱[7]相通，风机[1]通过送风管与处理箱[7]的进风口相通。该处理系统中的处理箱[7]内的相对湿度为50％～90％，恶臭气体在处理箱体[7]内的流速为0.2～0.8m/s，紫外灯管[5]的紫外线照射强度为50～100W/m2；活性炭纤维[2]的比表面积为900～1600m2/g，活性炭纤维[2]或嵌入或不嵌入纳米级TiO2粉末。本发明具有工艺简单、运行可靠、效率高，无二次污染的特点。

Description

一种恶臭气体处理系统及其处理方法
技术领域
本发明属于恶臭气体处理的技术领域。具体涉及一种恶臭气体处理系统及其处理方法。
背景技术
《中华人民共和国国家标准—恶臭污染排放标准》(GB14554-93)定义恶臭为：一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。为了保护和提高各类处理现场及周围环境卫生质量，减少对空气造成二次污染，对恶臭进行有效的控制是是十分必要的。
目前国际国内治理恶臭的方法主要有化学除臭法、物化除臭法和生物除臭法等几大类。其中化学除臭法主要包括臭氧氧化法、光催化氧化法和高铁盐酸溶液法。目前普遍应用的物化除臭法是吸附法，常用的吸附剂有活性炭、活性炭纤维、沸石、某些金属氧化物和大孔高分子材料等。生物除臭法主要包括生物过滤法、生物吸收法和复合生物滤池法。对比这些技术，生物除臭法存在占地面积大、脱臭效率不稳定、容易产生二次污染等缺点；而吸附法存在吸附剂再生的问题；化学除臭法对恶臭气体处理较为彻底和稳定，但运行费用较高，如何高效、低成本的产生高级氧化剂，是化学除臭法需要重点解决的问题，下面我们主要介绍一下应用较多的化学除臭方法。
臭氧氧化法是利用臭氧强氧化剂，使臭气中的化学成份氧化，达到除臭的目的。该法有气相和液相之分，由于臭氧发生的化学反应较慢，一般要先通过药液清洗法，去除大部分致臭物质，然后再进行臭氧氧化[孙彤，徐彪.除臭方法及展望[J].辽宁工学院学报，2003，23(6)：44-46]。常温下，O3很快分解为氧分子和氧原子，氧原子具有较强的氧化性，与H2S、NH3、硫醇等反应可生成无害无味物质，同时也可以氧化、分解有机物，起到杀菌、除臭的作用。臭氧处理系统主要包括排气扇、臭氧扩散器、臭氧接触室、输送管网、臭氧生成系统和自动控制系统等。用来分解恶臭物质的臭氧剂量取决于污染物的种类和浓度。臭氧处理法在污水处理厂恶臭去除方面的应用比较成功。然而当污水处理厂产生的废气中污染物浓度很高时，臭氧不能完全氧化这些污染物。另外，未使用的残余臭氧本身又造成一种空气污染。臭氧氧化的缺点为能耗高(每生产1kgO3需耗电12～15kw·h)和处理不当时的臭氧污染[李珊红，李彩亭，谭娅等.恶臭气体的治理技术及其进展[J].四川环境，2005，24(4)：45-49]。
光催化氧化法是利用二氧化钛作为催化剂的光催化氧化法，对臭气有较好的去除作用。在近20年的研究过程中发现，光催化技术直接用空气中O2作氧化剂，反应条件温和。超微粒状(纳米材料)二氧化钛、氧化锌吸收紫外线后产生电子和正穴，使吸附的水氧化为·OH自由基，空气中的氧被还原为·O2-离子，形成过氧化物，能有效地将臭气污染物氧化，最终将其分解为CO2、H2O等无机小分子，达到除臭的目的[P Pichat，J Disdier，C Hoang-Van，et al.Purification/deodorization of indoor air and gaseous effluents by TiO2 photo catalysis[J].CatalysisToday，2000，63：363-36]。但光生电子和空穴对的转移速度慢，复合率较高，导致光催化量子效率低，反应转化率较低。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种工艺简单、运行可靠、效率高，无二次污染的恶臭气体处理系统及其处理方法。
为实现上述任务，本发明采用的技术方案分为处理系统和处理方法，处理系统是：紫外灯管与整流光触媒板安装在处理箱内，紫外灯管垂直穿过整流光触媒板，处理箱的内壁和整流光触媒板均匀地涂有纳米级TiO2，在处理箱内放置有活性炭纤维；湿度传感器置于处理箱内，加湿机通过管道与处理箱相通；风机通过送风管与处理箱的进风口相通，处理箱的排风口与大气相通。
其中，活性炭纤维距紫外灯管的0.07～0.1m处且平行于紫外灯管呈条状放置。
本发明采用的处理方法是：处理系统中的处理箱内的相对湿度为50％～90％，恶臭气体在处理箱体内的流速为0.2～0.8m/s，紫外灯管的紫外线照射强度为50～100W/m2；活性炭纤维的比表面积为900～1600m2/g，活性炭纤维或嵌入或不嵌入纳米级TiO2粉末。
由于采用上述技术方案，本发明将恶臭气体输送到处理箱中，经紫外线与空气和TiO2的作用，产生高级氧化剂O3和·OH，O3和·OH对恶臭气体进行氧化降解；同时，处理系统中的活性炭纤维吸附和固定恶臭气体中的恶臭成份，在一定的湿度条件下，提供合适的气液环境，利于活性炭纤维的吸收和高级氧化剂O3和·OH的产生，从而使恶臭气体降解的更彻底。
本发明的优点在于：突破单一体系的反应局限，使恶臭气体在多种联合反应体系中被高效去除，即两种氧化能力极强的氧化剂—O3和·OH参与反应，且有活性炭纤维的吸附作用，使得脱臭效果更佳，恶臭气体矿化程度更高、更彻底，可无害化排放，无二次污染。
本发明可用于高、低浓度，大气量，不同恶臭气体物质的脱臭净化处理。
附图说明
图1为本发明的一种处理系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明方法作进一步的描述，并非对其保护范围的限制：
实施例1
一种恶臭气体的处理系统及其处理方法，所采用的技术方案分为处理系统和处理方法，处理系统如图1所示：紫外灯管5与整流光触媒板4安装在处理箱7内，紫外灯管5垂直穿过整流光触媒板4，处理箱7的内壁和整流光触媒板4均匀地涂有纳米级TiO2，在处理箱7内放置有活性炭纤维2；湿度传感器3置于处理箱7内，加湿机6通过管道与处理箱7相通；风机1通过送风管与处理箱7的进风口相通，处理箱7的排风口与大气相通。
其中，活性炭纤维2距紫外灯管5的0.07～0.1m处且平行于紫外灯管5呈条状放置。
本处理系统的处理方法是：处理系统中的处理箱7内的相对湿度设置为50％～70％，恶臭气体在处理箱体7内的流速为0.2～0.5m/s，紫外灯管5的紫外线照射强度为50～80W/m2；活性炭纤维2的比表面积为900～1300m2/g，活性炭纤维2嵌入纳米级TiO2粉末。
实施例2
一种恶臭气体的处理系统及其处理方法，采用的技术方案分为处理系统和处理方法，处理系统如图1所示，除活性炭纤维2距紫外灯管5的0.07～0.1m处且平行于紫外灯管5呈条状放置外，其它同实施例1。
本处理系统的处理方法是：设置处理系统中的处理箱7内的相对湿度为70％～90％，恶臭气体在处理箱体7内的流速为0.5～0.8m/s，紫外灯管5的紫外线照射强度为80～100W/m2；活性炭纤维2的比表面积为1300～1600m2/g。
本实施例1～2中，风机1输送和均质恶臭气体，控制恶臭气体的进入量，使恶臭气体的流速保持在合适的范围内。整流和光触媒板4起均匀分配恶臭气体的作用，使恶臭气体在紫外辐射范围内均匀分布；紫外灯管5发射高能电磁波，与空气和处理箱7内部、整流关触媒板4上负载的TiO2发生作用产生高级氧化剂—O3和·OH。
湿度传感器3监测处理箱7内的湿度是否满足O3和·OH产生的最佳条件，如果相对湿度低于50％～90％，则由加湿机6提供水蒸汽，使得箱体7内保持合适的气液环境，在此环境下产生的O3和·OH对恶臭气体进行高效氧化，使恶臭气体由大分子被氧化分解为小分子物质，直至无害化和矿化；与此同时，活性碳纤维2将恶臭气体中的恶臭成份吸附固定，并且解决了其再生问题——其吸附固定的恶臭成份直接被光催化降解，利用效率高，并可延长恶臭气体停留时间，使恶臭气体降解的更充分、彻底。
本具体实施方式的优点在于：突破单一体系的反应局限，使恶臭气体在联合反应体系中被高效去除，即有臭氧氧化法和光催化氧化的联合处理方法，并有活性炭纤维的吸附作用，使得脱臭效果更佳，恶臭气体矿化程度更高、更彻底，可无害化排放，无二次污染。本具体实施方式可用于高浓度、低浓度和大气量的不同恶臭气体物质的脱臭净化处理。

Claims (3)

1、一种恶臭气体的处理系统，其特征在于紫外灯管[5]与整流光触媒板[4]安装在处理箱[7]内，紫外灯管[5]垂直穿过整流光触媒板[4]，处理箱[7]的内壁和整流光触媒板[4]均匀地涂有纳米级TiO2，在处理箱[7]内放置有活性炭纤维[2]；湿度传感器[3]置于处理箱[7]内，加湿机[6]通过管道与处理箱[7]相通；风机[1]通过送风管与处理箱[7]的进风口相通，处理箱[7]的排风口与大气相通。
2、根据权利要求1所述的恶臭气体的处理系统，其特征在于所述的活性炭纤维[2]距紫外灯管[5]的0.07～0.1m处且平行于紫外灯管[5]呈条状放置。
3、一种恶臭气体的处理系统的处理方法，其特征在于该处理系统中的处理箱[7]内的相对湿度为50％～90％，恶臭气体在处理箱体[7]内的流速为0.2～0.8m/s，紫外灯管[5]的紫外线照射强度为50～100W/m2；活性炭纤维[2]的比表面积为900～1600m2/g，活性炭纤维[2]或嵌入或不嵌入纳米级TiO2粉末。
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