CN204247050U - 一种污泥干化产生恶臭气体uv光解净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，包括废气收集装置、混气室、喷淋塔、废气处理装置和气体导出装置；所述废气收集装置、所述混气室、所述喷淋塔、所述废气处理装置和所述气体导出装置依次连接；所述废气处理装置包括废气导入装置和反应室。本实用新型提供的污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，能高效除恶臭，适应性强，运行成本低，恶臭气体分解净化处理后，气体可达到无害化排放，无废弃物、废水产生，绝不产生二次污染。

Description

一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备

技术领域

本实用新型涉及一种净化设备，更具体地说，涉及一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备。

背景技术

污泥干化产生恶臭气体是对人体有危害的有害恶臭气体，是多种有让人恶心的臭鸡蛋味、腥臭味等刺激性气体。在恶臭气体处理领域，针对该类废气处理的技术多是采用化学吸收法或活性炭吸附法等传统的处理技术，这些技术在实际应用中被发现都存在着二次污染问题，且处理效果也不尽理想，因此，寻找更佳的废气处理替代技术就具有非凡的实际意义。

我们在光化学反应实验中发现，当使用适当的波段及能量的紫外线照射某种废气时，恶臭气体会被裂解重组成另一种种类的低害低毒或无毒无害的废气分子而得以去除，这个实验结果也得到光化学反应原理的理论支持，特别是应用这种方法处理恶臭气体，无需添加任何催化剂或其他化学药剂，恶臭气体被紫外线及空气中的氧气被紫外线裂解重组生成的臭氧协同作用下，被直接裂解以及与氧分子重组成稳定态的氧化物而被彻底去除，这过程没有二次污染的问题产生，且最终生成物都是稳定态的氧化物，原废气的化学性质完全发生了改变因而得到去除或降低臭味和毒性。

目前国际国内净化治理工厂在生产过程中，产生的恶臭气体的净化处理手段主要采用：1、直接高温燃烧法；2、催化氧化法；3、臭氧除臭法；4、活性炭吸附法；5、酸碱药液喷淋法等等；6、生物除臭法等，它们在不同程度上存在设备投资高，运行成本高，处理气量小，工作不稳定，占用空间大，脱臭净化效率不高，存在二次污染等等问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，克服现有技术的上述缺陷，提供一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，能高效除恶臭，适应性强，运行成本低，恶臭气体分解净化处理后，气体可达到无害化排放，无废弃物、废水产生，绝不产生二次污染。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，包括废气收集装置、混气室、喷淋塔、废气处理装置和气体导出装置；所述废气收集装置、所述混气室、所述喷淋塔、所述废气处理装置和所述气体导出装置依次连接；所述废气处理装置包括废气导入装置和反应室。

优选地，所述反应室包括进口、出口、电源模块和UV灯管。

优选地，还包括挡水装置，所述挡水装置位于所述废气导入装置与所述反应室之间且分写连接于所述废气导入装置和所述反应室。

优选地，还包括冷凝水排放装置，所述冷凝水排放装置设置于所述挡水装置的底部；所述冷凝水排放装置包括冷凝水槽和冷凝水排放口，所述冷凝水排放口设置于所述冷凝水槽的底部。

优选地，所述废气收集装置包括废气收集罩和废气收集管；所述废气收集罩连接于外部环境，所述废气收集管连接于所述混气室远离所述喷淋塔的一端。

优选地，所述气体导出装置包括抽风机和废气排放管；所述抽风机的入风口连接于所述反应室远离所述喷淋塔的一端，所述抽风机的出风口连接于所述废气排放管。

优选地，所述气体导出装置还包括固定装置。

优选地，所述污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备还包括自动控制装置。

优选地，所述自动控制装置还包括电控箱、主控制器、存储器和废气传感器；所述主控制器分别于所述电控箱和所述存储器连接，所述废气传感器设置于所述废气导入装置内。

优选地，所述电控箱、所述主控制器和所述存储器分别为防爆电控箱、防爆主控制器和防爆存储器。

实施本实用新型具有以下有益效果：能高效除恶臭：能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醚等主要污染物，以及各种恶臭味，脱臭净化效率最高可达99％以上，脱臭效果超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放一级标准(GB14554-93)。针对于喷淋塔只需要添加水，针对于其他设备无需添加化学物质：只需要提供电力并设置相应的排风管道和排风动力，使恶臭气体通过本UV净化设备进行脱臭分解氧化净化，无需添加任何化学物质参与裂解氧化反应。适应性强：可适应高浓度，大气量，不同种类恶臭气体的脱臭净化氧化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。运行成本低：净化设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，净化设备能耗低，UV净化设备风阻极低＜50pa，可节约大量排风动力能耗。废气只需经过混气室混合降温，废气无须其它预处理：恶臭气体无需进行特殊的预处理，如加温、加湿等，设备工作环境温度在摄氏-30℃-95℃之间。设备占地面积小，自重轻：适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件。优质防腐材料制造：防火、防腐蚀性能高，使用寿命长。净化设备自动化可控程度高，UV净化处理系统利用传感器，采用微机程控、可根据恶臭气体、工业废气排放成分、浓度、气量、温度、湿度对UV净化设备输出功率及净化效率进行自动调控，以达到废气最佳净化处理效果。环保高科技产品：彻底裂解、氧化恶臭气体中有毒有害物质，恶臭气体分解净化处理后，气体可达到无害化排放，无废弃物、废水产生，绝不产生二次污染。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为依据本实用新型污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备一实施例的结构示意图；

图2为依据本实用新型污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备一实施例中废气处理装置的正视图；

图3为依据本实用新型实施例的污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备中反应室的内部结构的俯视图。

具体实施方式

本实用新型针对享有技术运行成本高，处理气量小，工作不稳定，占用空间大，脱臭净化效率不高，存在二次污染等等问题，提供了一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，能高效除恶臭，适应性强，运行成本低，恶臭气体分解净化处理后，气体可达到无害化排放，无废弃物、废水产生，绝不产生二次污染。

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3所示，图1为依据本实用新型污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备一实施例的结构示意图；图2为依据本实用新型污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备一实施例中废气处理装置的正视图；图3为依据本实用新型实施例的污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备中反应室的内部结构的俯视图。

本实施例提供一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，包括废气收集装置10、混气室20、喷淋塔30、废气处理装置40和气体导出装置50；所述废气收集装置10、所述混气室20、所述喷淋塔30、所述废气处理装置40和所述气体导出装置50依次连接，所述连接方式依据废气流动方向连接；所述废气处理装置40包括废气导入装置401和反应室402。废气收集装置10用于收集恶臭气体，并将恶臭气体导入UV光解净化装置；混气室20用于将恶臭气体中的高温气体与低温气体进行充分混合，从而使混合气体的温度到达一个比较适合的温度。喷淋塔30用于去除气体中可能夹杂的杂质或胶体微粒。废气处理装置40用于对经过混气和喷淋后的恶臭气体进行反应和处理；本实施例中恶臭气体从混气室20进入喷淋塔30后，喷淋塔30内喷头逆着气体流动方向由上向下喷淋，以便能达到最好的喷淋效果。气体导出装置50用于将处理后的恶臭气体导出UV光解净化设备。但本实用新型中，可以根据需求设置不同数量的所述水淋喷头，以便对于不同的恶臭气体均可达到最好的喷淋效果。

优选地，所述反应室402包括进口4021、出口4022、电源模块4023和UV灯管4024。本实施例中，废气导入装置401为输送管道，根据气体的流动将经过混气和喷淋的恶臭气体导入反应室402中。反应室402通过进口4021与废气导入装置401密封连接。所述出口4022与所述废气导出装置50连接，用于排出反应室402内部处理后的气体。所述电源模块4023用于在断电时为反应室402提供电源，以保证反应室402能二十四小时正常运行。所述反应室402内设置有UV灯管4024。所述反应室402由不锈钢材料制成，所述UV灯管4024为大功率高能UV灯管且有多组，并按一定规则排列，具体的位置可以根据需要选择，可以垂直于所述反应室402的底板设置，也可以平行于所述反应室402的底板设置。

进一步如图1至图3所示，本实施例中，污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备还包括挡水装置60，所述挡水装置60位于所述废气导入装置401与所述反应室402之间且分写连接于所述废气导入装置401和所述反应室402。由图1和图2可知，所述挡水装置60与所述反应室402的进口4021相连。所述恶臭气体在经过混气和喷淋后可能不能完全除去所有的颗粒和漆雾胶体，并且恶臭气体中还可能会带有一定的水分，所述挡水装置60可以进一步排除所述废气中剩余的颗粒和漆雾胶体以及其中可能包含的水分，保证进入所述反应室402的恶臭气体不含干扰分解的杂质。本实施例中，所述挡水装置60采用的是百叶挡水装置，但实际生产中可以根据需要采用不同的挡水装置。

进一步地，如图1至图3所示，本实施例中，污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备还包括冷凝水排放装置70，所述冷凝水排放装置70设置于所述挡水装置60的底部；所述冷凝水排放装置70包括冷凝水槽701和冷凝水排放口702，所述冷凝水排放口702设置于所述冷凝水槽701的底部。经过混气和喷淋后的恶臭气体通过挡水装置后，挡水装置可以将恶臭气体中的水分冷凝去除，产生的冷凝水即可排除冷凝水槽701，冷凝水槽701的底部设置有冷凝水排放口702，以能及时排除净化过程中产生的冷凝水。

进一步地，如图1至图3所示，本实施例中，所述废气收集装置10的主体结构为管道结构，所述废气收集装置10包括废气收集罩101和废气收集管102；所述废气收集罩101连接于外部环境，所述废气收集管102连接于所述混气室20远离所述喷淋塔30的一端。。所述废气收集罩101与外界环境相通，以能最佳的收集恶臭气体，所述废气收集管102与所述废气收集罩101密封结合，保证废气不会产生泄漏。

进一步地，如图1至图3所示，本实施例中，所述气体导出装置50包括抽风机501和废气排放管502；所述抽风机501的入风口连接于所述反应室402远离所述喷淋塔30的一端，所述抽风机501的出风口连接于所述废气排放管502。所述抽风机501设置于所述反应室402与所述废气排放管502之间，用于对污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备提供排风动力，使得能够更加迅速的进行恶臭气体的处理。

优选地，如图1至图3所示，本实施例中，所述气体导出装置还包括固定装置503。所述固定装置503设置于所述废气排放管502处，以固定住所述废气排放管502，例如将其固定在墙壁上或支架上，以确保顺利导出净化后的气体。

进一步地，如图1至图3所示，本实施例中，所述污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备还包括自动控制装置80，用于自动控制污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备对恶臭气体进行处理。优选地，所述自动控制装置80还包括电控箱(图未示)、主控制器(图未示)、存储器(图未示)和废气传感器(图未示)。所述主控制器分别于所述电控箱和所述存储器连接，并与总控制台连接，以便总控制台及时了解设备信息。在另一实施例中，所述自动控制装置80还可以包括电源模块，以便于在断电时为设备提供电源。此时所述电源模块也与所述主控制器连接。

优选地，所述主控制器和所述存储器均设置在所述电控箱内，为了运行安全，所述电控箱、所述主控制器和所述存储器分别为防爆电控箱、防爆主控制器和防爆存储器；也可以进一步地在控制室设置负压气流散热口，在保障电气元器件正常运行的同时，保证，所述污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备及所在环境的安全。所述废气传感器设置于所述废气导入装置401内。所述自动控制装置80利用所述废气传感器测量恶臭气体的浓度、温度、湿度、气量等数据，所述自动控制装置80可自动调整净化设备高能UV射线输出功率及臭氧产生量，从而达到最佳净化效果。还可对汽车喷漆房废气UV光解净化设备的运行数据进行存储，对设备故障或异常事故发出警报等，还可与工厂总控台连接以进行联机监控。

恶臭气体的净化步骤如下：

S1、废气收集装置10收集污泥干化产生的恶臭气体；通过混气室20使废气混合降温，所述混气室使大腔体的设备。通过喷淋塔处理废气中的颗粒物。

S2、在反应室402内，通过大功率高能UV紫外射线装置，对恶臭气体物质分子键进行UV光裂解处理，所述UV紫外射线的波长范围为大于等于170nm(nm为纳米单位)，小于等于185nm；

S3、将经过UV光解处理后的，呈离子状态的单分子恶臭气体污染物质混合气体，在臭氧输入及氧化反应装置内与臭氧产生剧烈的强氧化反应，因此氧化生成新的、简单的、小分子化合物，将高危污染物质转换为无害或低害物质。并将光解氧化处理后的，无害或低害物质排放出去。

在本实用新型所述的污泥干化产生恶臭气体UV光解氧化净化处理方法及对废气中氧气分子进行裂解处理，高能UV紫外射线的波长范围为170nm-185mm。

在所述步骤S2中，进行恶臭气体经高能UV紫外射线裂解处理的时间长度为：小于四分之一秒。

在恶臭气体的净化步骤中，所述紫外射线的光子能量为：大于等于647KJ/mol，小于等于500KJ/mol。

在所述步骤S2中，在大功率高能UV紫外射线装置组成的反应室402内，裂解恶臭气体及氧气分子键，在所述步骤S3中，大功率高能UV紫外射线在UV臭氧产生装置内，对输入的废气中的氧气分子键进行裂解处理并生成臭氧，臭氧与所述经裂解处理后，呈离子状态的恶臭气体物质单分子，发生剧烈的强氧化反应。

表1：恶臭气体中的分子键及对应的键能

UV灯管优选地采用大功率高能UV发射管，属低压水银放电管，发出的紫外射线波长为160nm～185nm，对应的光子能量分别为500KJ/mol和647KJ/mol。而如若要裂解恶臭气体分子的分子键，所发射的光子能量必须比恶臭气体分子键的结合能更高。本实用新型中，待处理的恶臭气体主要包括硫化氢、非甲烷总烃、水蒸气及其它成分复杂的气体，表1列出了恶臭气体中包含的主要分子键以及该分子所对应的结合能。从表1可以看出，除了C＝C键之外，UV射线的光子能量高于表1中其它分子键的结合能，而一般大多数化学物质的分子结合能比160nm及185nm波长高能紫外射线的光子能量低，所以，本实用新型所提供的UV光解净化设备能裂解除了碳和金属以外的大多数化学物质分子键。在高能UV射线照射下，恶臭气体中的分子裂解转化为呈离子状态的原子和自由基离子。因此当恶臭气体进入设置有多组高能UV发射管的反应室402后，可在其中完成裂解反应。

另一方面，在抽风机501的作用下，集气罩101可以从外界源源不断地吸收恶臭气体进入，在进入到反应室402后，在多组高能UV发射管的直接照射下，恶臭气体中的氧气分子裂解生成臭氧，其化学过程如下：

UV(160nm-185nm)+O2→O-+O+(活性氧)；O*+O2→O3(臭氧)

所生成的性质活跃的臭氧将与已经被裂解成呈离子状态的原子和自由基离子的恶臭气体进行强氧化反应，将这些经UV照射裂解的恶臭气体重新组合成无害或低害的化合物，如水，二氧化碳等，该氧化过程中无废弃物及污水产生，因此不会对环境产生二次污染。表2列出了部分恶臭气体物质的分子量，并列出了恶臭气体中物质分子键的裂解、氧化过程：

表2：恶臭气体物质分子键的裂解、氧化过程

UV(160nm-185nm)→H2S＝H++H-+S→H+O3S+O3→H2O+SO2
	UV(160nm-185nm)→C2H6O＝C+O+H→C+O3O+O3H+O3→CO2+H2O
UV(160nm-185nm)→CH4＝C+H→C+O3H+O3→CO2+H2O

从以上可以看出，反应室402中的反应包括两个方面：一方面是恶臭气体在高能UV射线的直接照射下裂解，形成呈离子状态的原子和自由基离子；另一方面是高能UV射线照射外界进入的恶臭气体生成性质活跃的臭氧，臭氧与裂解后的恶臭气体进行强氧化反应生成无害或低害的化合物。因此，通过上述裂解和氧化反应，能高效去除污泥干化净化废气：硫化氢、甲烷、非甲烷总烃、水蒸气、TEG溶液及其他成分复杂的气体，脱臭效果超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准限值(GB14554-93)。另外，净化过程中是直接光解和臭氧氧化，而臭氧是通过光照新鲜空气形成的，因此无需添加其它化学物质，只需要提供电力并设置相应的排风管道和排风动力。同时设置排风动力和挡水装置，使得油污泥干化恶臭气体UV光解净化设备能有效地净化大气量、大温差和大含水量的恶臭气体，适应性强，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。除了输送管道外，污泥干化恶臭气体UV光解净化设备的主体部分只有抽风机和反应室，而反应室内仅设置有多组UV发射管和与之适配的电源模块组，因此净化设备占地面积小，自重轻，适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件。且安装简便以及运行成本低，无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，净化设备能耗低，(每处理废气风量为1000立方米/小时，仅耗电约0.2度)，UV净化设备风阻极低＜50pa，可节约大量排风动力能耗。废气净化处理前同时进行脱水处理，并设置有排水装置。设备在摄氏-30℃～95℃之间，PH值在3～11之间，湿度在98％以下均可正常工作。净化设备采用优质防腐材料制造，防火、防爆、耐腐蚀性能高，使用寿命长。

采用依据本实用新型的污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，能高效除污泥干化废气：硫化氢、非甲烷总烃、水蒸气及其他成分复杂的气体，脱臭效果超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放一级标准(GB14554-93)。依据本实用新型的污泥干化恶臭气体UV光解净化设备的主要技术指标如下：

1、在净化设备的反应室内部，距离高能UV射线发射管10cm处，UV射线的量强度为：6000μw/cm2。

2、在UV净化设备空载状态下，开机运行10分钟后，在反应室内，臭氧浓度达到500mg/m3以上。

3、本UV净化设备，经过几十余项工程的实际应用，对污水处理厂、污水提升泵站、垃圾处理厂、制药厂、化工厂等等废气进行脱臭净化，对硫化氢、氨、VOC等恶臭气体的脱臭净化率达到99％以上。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，包括废气收集装置(10)、混气室(20)、喷淋塔(30)、废气处理装置(40)和气体导出装置(50)；所述废气收集装置(10)、所述混气室(20)、所述喷淋塔(30)、所述废气处理装置(40)和所述气体导出装置(50)依次连接；所述废气处理装置(40)包括废气导入装置(401)和反应室(402)。

2.根据权利要求1所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，所述反应室(402)包括进口(4021)、出口(4022)、电源模块(4023)和UV灯管(4024)。

3.根据权利要求1所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，还包括挡水装置(60)，所述挡水装置(60)位于所述废气导入装置(401)与所述反应室(402)之间且分写连接于所述废气导入装置(401)和所述反应室(402)。

4.根据权利要求3所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，还包括冷凝水排放装置(70)，所述冷凝水排放装置(70)设置于所述挡水装置(60)的底部；所述冷凝水排放装置(70)包括冷凝水槽(701)和冷凝水排放口(702)，所述冷凝水排放口(702)设置于所述冷凝水槽(701)的底部。

5.根据权利要求2所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，所述废气收集装置(10)包括废气收集罩(101)和废气收集管(102)；所述废气收集罩(101)连接于外部环境，所述废气收集管(102)连接于所述混气室(20)远离所述喷淋塔(30)的一端。

6.根据权利要求1所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，所述气体导出装置(50)包括抽风机(501)和废气排放管(502)；所述抽风机(501)的入风口连接于所述反应室(402)远离所述喷淋塔(30)的一端，所述抽风机(501)的出风口连接于所述废气排放管(502)。

7.根据权利要求6所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，所述气体导出装置(50)还包括固定装置(503)。

8.根据权利要求1所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，所述污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备还包括自动控制装置(80)。

9.根据权利要求8所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，所述自动控制装置(80)还包括电控箱、主控制器、存储器和废气传感器；所述主控制器分别于所述电控箱和所述存储器连接，所述废气传感器设置于所述废气导入装置(401)内。

10.根据权利要求9所述的一种污泥干化产生恶臭气体UV光解净化设备，其特征在于，所述电控箱、所述主控制器和所述存储器分别为防爆电控箱、防爆主控制器和防爆存储器。