CN208694675U - 臭氧水协同uv光催化一体式除臭净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，从左至右依次设有洗涤区、除雾区、光催化氧化区和尾气净化区，所述洗涤区与臭氧发生系统相连接，所述尾气净化区与自动加药系统相连接，在所述光催化氧化区的前端设有电控箱。该系统具有自净功能，模块化设计和多工艺协同作用使得其对目前工业中存在的大部分恶臭污染物都具有较好的净化效果，同时运行设备的占地面积小、运行费用低、不会产生二次污染。

Description

臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统

技术领域

本实用新型涉及工业异味处理设备领域，具体地涉及一种臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统。

背景技术

恶臭污染已受到全球重视，被众多国家认为是仅次于噪音的环境七大公害之一。随着我国工业化水平的不断提高，环境问题越来越受到企业以及人民群众的关注，工业恶臭一直是影响居住环境的主要污染问题。恶臭污染源广泛存在于生产与生活中，恶臭能够影响人们生活舒适度、使人产生不快和厌恶感。近年来，随着环境治理领域的不断深化，城市臭气问题已成为日益突出的大气污染问题。恶臭物质种类繁多，大部分不同类型物质分子结构中都有不同的发臭基团，因而有不同气味和阀值。产生恶臭的物质多达几万种，按照化学成分分类可分为五大类：含硫化合物、含氮化合物、卤素及其衍生物、部分含氧有机物和烃类。恶臭物质中对人体健康影响较大的主要有硫醇类、氨类、硫化氢、二甲基硫、三甲基胺、甲醛、苯乙烯、铬酸和酚类等。恶臭污染主要会对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统和精神状态等产生危害。目前，针对恶臭污染的处理技术主要有物理法、化学法和生物法。其中，物理法包括掩蔽法、稀释法、冷凝法和吸附法等；化学法包括燃烧法、催化燃烧法、催化法和洗涤法。

目前，广泛应用在工业除恶臭领域的技术工艺主要有活性炭吸附、燃烧法、化学洗涤、生物降解、紫外光催化氧化、低温等离子体等技术，但是单一技术在处理恶臭污染物时有一定的局限性，在实际应用中很难达到预想的效果，且不同恶臭物质化学性质不同，各个工艺差异性较大，例如，活性炭吸附工艺针对恶臭治理具有较好的去除效果，但活性炭吸附具有一定的饱和期，一旦活性炭吸附饱和需要进行更换和再生，产生大量的固废二次污染物；燃烧法也是一种效果较好的方法，但该技术所使用的设备复杂，需要定期维护，燃烧过程容易产生二噁英、SO₂、NOx等物质，且燃烧过程需要添加大量的助燃剂，设备运行成本较高，很难在恶臭治理行业中推广；生物降解法是目前运行成本较低的一种恶臭治理工艺，但该工艺主要是通过微生物的降解来达到净化恶臭的目的，微生物需要进行驯化和培养，对环境具有很强的敏感性，对不易溶于水的恶臭组分治理效果不稳定，且设备占地面积较大，运行费用高。紫外光催化以及低温等离子体技术目前在除臭治理上应用最为广泛，该种方法的设备能耗较低，占地面积较小，受到各行各业的关注，但该技术净化大分子物质时容易产生气溶胶二次污染物，且设备具有一定的使用寿命需定期进行更换。

以中国专利201710335854.9为例，该专利公开了一种有机废气净化装置，通过臭氧发生器产生臭氧将臭氧通过风扇通入到洗涤塔内部与废气混合洗涤，该设计的主要问题是废气的净化主要是通过臭氧与废气和洗涤水的传质过程实现的，臭氧的利用率较低，由于臭氧产生的浓度较低，与废气混合时反应时间短，对污染物的氧化不彻底，然后被直接排放至大气，产生了臭氧的二次污染问题。臭氧与光催化技术结合能够起到协同净化的作用，可以极大地提高了废气的净化效率，如中国专利中201621041216.3所公开的一种废气净化装置，主要是利用臭氧输入管道进入塔内与塔体安装的UV灯模块协同净化废气，该装置虽然结合了臭氧以及UV光催化工艺的特点，但是臭氧的氧化需要较长的停留时间，短时间无法将污染物完全降解，产生的气溶胶仍然是污染物，该系统没有将洗涤除气溶胶的特点体现在系统中，因此该专利在实际应用中仍然存在一定的问题。

因此，针对同类产品的不足以及实际应用中存在的二次污染问题，有必要设计一种新型低成本、集合式、高效性的除臭净化系统，能够对工业中恶臭污染治理起到一定的规范作用，使工业恶臭污染现状得到改善，工业废气排放能够满足国家以及地区恶臭排放标准。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型旨在提供一种臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，该系统具有自净功能，模块化的设计和多工艺协同作用使得其对目前工业中存在的大部分恶臭污染问题都具有较好的净化效果，同时运行设备的占地面积小、运行费用低、不会产生二次污染。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，从左至右依次设有洗涤区、除雾区、光催化氧化区和尾气净化区，所述洗涤区与臭氧发生系统相连接，所述尾气净化区与自动加药系统相连接，在所述光催化氧化区的前端设有电控箱。

进一步地，所述洗涤区内有两层结构，上层为旋流板，下层为填料层，所述填料层内的填料为抗氧化陶瓷矩鞍环，填充高度为500 mm，在所述旋流板和所述填料层的上方设有喷淋管道，在所述喷淋管道上设有数个喷口朝上的螺旋喷头，所述喷淋管道与外部的卧式水泵相连接，在所述填料层的下方设有储水区，所述储水区与所述卧式水泵通过循环管道相连接。

进一步地，所述臭氧发生系统包括一个臭氧发生器，所述臭氧发生器上设有通气泵，在通气泵的进口安装有过滤棉，所述臭氧发生器与文丘里射流器相连接，所述文丘里射流器设在所述喷淋管道上，在所述文丘里射流器右侧还设有加压罐，在所述臭氧发生器与所述文丘里射流器的连接管道上设有止回阀。

进一步地，在所述除雾区内设有不锈钢丝网除雾器，在所述除雾区上还设有排水装置。

进一步地，在所述光催化氧化区内阵列排布数根U型紫外光灯管，所述U型紫外光灯管侧面安装。

进一步地，在所述尾气净化区内有三层结构，从上至下依次为除雾层和两层填料洗涤层，在所述填料洗涤层的上方设有喷淋管，在所述喷淋管上设有数个喷口朝下的喷嘴，所述喷淋管与外部的立式水泵相连接，所述立式水泵固定在水箱上。

进一步地，所述自动加药系统包括自动加药罐、计量泵和搅拌泵，所述水箱与所述自动加药罐相连接。

进一步地，在所述喷淋管道和所述喷淋管上均设有压力计和转子流量计。

进一步地，在所述光催化氧化区与所述尾气净化区的接口位置设有进气挡板。

本实用新型的有益效果是：

（1）臭氧水洗涤系统是在目前已开发的高级氧化技术的基础上将废气净化和废水净化相互结合，能延长臭氧与废气的接触时间和强化汽液传质过程，能够对臭气中的硫化氢、硫醇、氨气、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和其他杂环化合物起到有效的降解作用，对于水溶性有机物，溶解水中后，能被水中的臭氧和臭氧产生的羟基自由基不断净化，最终产生CO₂和H₂O，对水溶性有机物的降解效果可达95%以上；

（2）该系统为一体式结构，占地面积小，运行费用低；

（3）系统将臭氧与UV光催化相结合，极大的增强了对废气中污染物的氧化效果，能够对废气中非水溶性有机物如苯系物、酯类、有机烃类等物质起到一定的降解作用；

（4）系统末端尾气净化区通过加药洗涤能够对氧化产生的气溶胶以及小分子有机物进一步的净化，同时能够将尾气中的臭氧进行二次处理，防止排入大气产生二次污染问题；

（5）系统操作，不需专人看护，随用随停，产生的废水量远少于同类产品；

（6）系统采用一体化设计，极大的节省了系统安装时间，可规模化生产加工。

附图说明

图1是本实用新型臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统的整体结构示意图；

图2臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统的俯视示意图。

1-洗涤区，2-除雾区，3-光催化氧化区，4-尾气净化区，5-臭氧发生系统，6-自动加药系统，7-电控箱，8-压力计，9-转子流量计；

11-旋流板，12-填料层，13-储水区，14-喷淋管道，15-螺旋喷头，16-卧式水泵；

21-不锈钢丝网除雾器，22-排水装置；

31-U型紫外光灯管；

41-除雾层，42-填料洗涤层，43-喷淋管，44-喷嘴，45-立式水泵，46-水箱，47-进气挡板；

51-臭氧发生器，52-文丘里射流器，53-加压罐，54-止回阀；

61-自动加药罐，62-搅拌泵，63-计量泵。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图1-2和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

需要说明的是本实用新型所提供的实施例仅是为了本对实用新型的技术特征进行有效的说明，所述的左侧、右侧、上端、下端等定位词仅是为了对本实用新型实施例进行更好的描述，不能看作是对本实用新型技术方案的限制。

本实用新型为解决工业恶臭问题以及目前除臭设备存在的不足提供的一种集成式、高效除臭净化系统。整套系统采用一体化设计，可间歇及连续操作。

该系统的具体结构为：从左至右依次设有洗涤区1、除雾区2、光催化氧化区3和尾气净化区4，所述洗涤区1与臭氧发生系统5相连接，所述尾气净化区4与自动加药系统6相连接，在所述光催化氧化区3的前端设有电控箱7。

所述洗涤区1内有两层结构，上层为旋流板11，下层为填料层12，所述填料层12内的填料为抗氧化陶瓷矩鞍环，填充高度为500 mm，在所述旋流板11和所述填料层12的上方设有喷淋管道14，在所述喷淋管道14上设有数个喷口朝上的抗氧化、耐腐蚀的螺旋喷头15，所述螺旋喷头15覆盖整个进气截面，达到雾化效果，所述喷淋管道14与外部的卧式水泵16相连接，在所述填料层12的下方设有储水区13，所述储水区13与所述卧式水泵16通过循环管道相连接；本实用新型的主要优势为臭氧水能够循环使用，对洗涤后水中溶解的污染物具有一定的净化效果，不用频繁更换循环水，达到节约用水的目的。同时，所述洗涤区1的水中的臭氧分解形成羟基自由基以及其他高活性分子能够形成稳定的氧化效果。

所述臭氧发生系统5包括一个臭氧发生器51，所述臭氧发生器51上设有通气泵，在通气泵的进口安装有过滤棉，所述臭氧发生器51与文丘里射流器52相连接，所述文丘里射流器52设在所述喷淋管道14上，在所述文丘里射流器52右侧还设有加压罐53，在所述臭氧发生器51与所述文丘里射流器52的连接管道上设有止回阀54，所述臭氧发生器51采用防水式设计，经过所述臭氧发生器51产生高浓度臭氧，在所述文丘里射流器52的作用下进入到所述喷淋管道14中，然后通过所述加压罐53进行混合，形成臭氧水，最后在所述卧式水泵16的作用下进入到所述洗涤区1。

在所述除雾区2内设有不锈钢丝网除雾器21，在所述除雾区2上还设有排水装置22。

在所述光催化氧化区3内阵列排布数根U型紫外光灯管31，所述U型紫外光灯管31侧面安装。

在所述尾气净化区4内有三层结构，从上至下依次为除雾层41和两层填料洗涤层42，在所述填料洗涤层42的上方设有喷淋管43，在所述喷淋管43上设有数个喷口朝下的喷嘴44，所述喷淋管43与外部的立式水泵45相连接，所述立式水泵45固定在水箱46上。

所述自动加药系统6包括自动加药罐61、计量泵63和搅拌泵62，所述水箱46与所述自动加药罐61相连接。

在所述喷淋管道14和所述喷淋管43上设有压力计8和转子流量计9。

在所述光催化氧化区3与所述尾气净化区4的接口位置设有进气挡板47用以防止洗涤水进入到所述除雾区2与所述光催化氧化区3。

该系统的具体运行过程为：所述臭氧发生器51通过所述止回阀54以及连接管路进入所述文丘里射流器52中，在所述卧式水泵16的作用下，将臭氧混入所述加压罐53中形成臭氧水，通过所述喷淋管道14输送至所述洗涤区1中，废气从所述洗涤区1顶部进入到喷淋层，所述螺旋喷头15逆向朝上喷淋与废气进气形成逆向接触，然后经过所述旋流板11，最后进入所述填料层12，该结构能够增大汽液传质时间，喷淋后的水落入到所述储水区13，水中臭氧能够自动对废水进行净化，无需频繁换水。

经过臭氧水洗涤后废气进入到所述除雾区2，通过所述不锈钢丝网除雾器21进行有效除雾，所述排水装置22通过排水阀将箱体内部水排出。

之后废气进入到所述光催化氧化区3，在所述U型紫外光灯管31的作用下协同废气残存的臭氧对废气进行二次降解，紫外光区自带电控系统，镇流器采用防水设计，并列分布在电控箱7内。

废气最后进入到所述尾气净化区4，处理后的尾气经过除雾后，最后通过塔体上部排出，所述自动加药罐61上的pH计控制喷淋水的pH值，通过所述搅拌泵62与所述计量泵63的作用将药剂加入到喷淋水中。

本实用新型采用一体化设计，将臭氧在压力作用下溶解于水中形成稳定的臭氧水，结合废水废气的传质过程，形成稳定的臭氧环境，对废气进行持续净化，溶解于废水中的有机物能够进行不断的进行降解，无需频繁更换废水。通过除雾区和UV光催化区对废气进行二次降解，有效的去除废气中的不溶性有机污染物。最后通过自动加药吸收对废气中产生的气溶胶、小分子有机物、残余臭氧进行洗涤吸收，达到达标排放的目的。该实用新型可广泛应用与食品加工、生物制药、污水处理、餐厨垃圾、养殖等领域。具有设备安装简便、占地面积小、投入成本低、操作简单、不产生二次污染等优点。能够将废气中的可溶性组分以及不溶性组分矿化降解，循环使用洗涤水，产生废水量少，祛除异味、恶臭效率可达95%以上。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。但是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式均应涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，该系统从左至右依次设有洗涤区（1）、除雾区（2）、光催化氧化区（3）和尾气净化区（4），所述洗涤区（1）与臭氧发生系统（5）相连接，所述尾气净化区（4）与自动加药系统（6）相连接，在所述光催化氧化区（3）的前端设有电控箱（7）。

2.如权利要求1所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，所述洗涤区（1）内有两层结构，上层为旋流板（11），下层为填料层（12），所述填料层（12）内的填料为抗氧化陶瓷矩鞍环，填充高度为500 mm，在所述旋流板（11）和所述填料层（12）的上方设有喷淋管道（14），在所述喷淋管道（14）上设有数个喷口朝上的螺旋喷头（15），所述喷淋管道（14）与外部的卧式水泵（16）相连接，在所述填料层（12）的下方设有储水区（13），所述储水区（13）与所述卧式水泵（16）通过循环管道相连接。

3.如权利要求2所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，所述臭氧发生系统（5）包括一个臭氧发生器（51），所述臭氧发生器（51）上设有通气泵，在通气泵的进口安装有过滤棉，所述臭氧发生器（51）与文丘里射流器（52）相连接，所述文丘里射流器（52）设在所述喷淋管道（14）上，在所述文丘里射流器（52）右侧还设有加压罐（53），在所述臭氧发生器（51）与所述文丘里射流器（52）的连接管道上设有止回阀（54）。

4.如权利要求3所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，在所述除雾区（2）内设有不锈钢丝网除雾器（21），在所述除雾区（2）上还设有排水装置（22）。

5.如权利要求4所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，在所述光催化氧化区（3）内阵列排布数根U型紫外光灯管（31），所述U型紫外光灯管（31）侧面安装。

6.如权利要求5所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，在所述尾气净化区（4）内有三层结构，从上至下依次为除雾层（41）和两层填料洗涤层（42），在所述填料洗涤层（42）的上方设有喷淋管（43），在所述喷淋管（43）上设有数个喷口朝下的喷嘴（44），所述喷淋管（43）与外部的立式水泵（45）相连接，所述立式水泵（45）固定在水箱（46）上。

7.如权利要求6所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，所述自动加药系统（6）包括自动加药罐（61）、计量泵（63）和搅拌泵（62），所述水箱（46）与所述自动加药罐（61）相连接。

8.如权利要求7所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，在所述喷淋管道（14）和所述喷淋管（43）上均设有压力计（8）和转子流量计（9）。

9.如权利要求8所述的臭氧水协同UV光催化一体式除臭净化系统，其特征在于，在所述光催化氧化区（3）与所述尾气净化区（4）的接口位置设有进气挡板（47）。