CN101496995B - 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
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。
3.一种采用权利要求1所述的处理系统的恶臭气体处理方法,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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