光氧催化 + 活性炭吸附工藝應(yīng)用于含異味有機(jī)廢氣的處理


隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民群眾日益增長的物質(zhì)需要，工業(yè)企業(yè)也得到了長足的發(fā)展，結(jié)合環(huán)境保護(hù)，蘇州地區(qū)工業(yè)企業(yè)大都集中在各個(gè)工業(yè)集中區(qū)，尤其是化工企業(yè)基本都在化工集中區(qū)，在為管理帶來方便的同時(shí)，也導(dǎo)致污染物排放較集中，區(qū)域異味、惡臭加劇。時(shí)代發(fā)展的趨勢下，人民群眾對生活質(zhì)量的要求也日益增長，異味、惡臭的問題也越來越得到關(guān)注。

異味、惡臭污染物是指刺激嗅覺器官而引起人們心情不愉快以及損害生活環(huán)境質(zhì)量的氣體物質(zhì)，異味、惡臭氣體不僅能帶給人嗅覺的不適，長期生活于該類污染環(huán)境中還可能引起厭食、失眠、記憶力下降、心情煩躁等功能性疾病。異味、惡臭氣體除硫化氫和氨外絕大部分都是有機(jī)廢氣，這些揮發(fā)性有機(jī)物沸點(diǎn)較低、易揮發(fā)性，且較容易擴(kuò)散到大氣中，一般此我們稱其為有機(jī)廢氣，簡稱 VOCs，而且有較多的有機(jī)廢氣嗅閾值較低，這要求我們對其的污染防治措施要求較高，收集及去除率要能滿足要求。惡臭給人的感覺量(即惡臭強(qiáng)度)與惡臭物質(zhì)對人嗅覺的刺激量的對數(shù)成正比，研究表明，惡臭物質(zhì)去除 90 %，人的嗅覺所感覺到的臭氣濃度卻只能減少一半，這導(dǎo)致防治惡臭比防治其它大氣污染物_困難。

1 去除方法
常見的除臭方法可分為化學(xué)除臭法、物化除臭法和生物除臭法等幾類 ［1］ ?；瘜W(xué)除臭法一般是通過添加某些化學(xué)藥劑，使之與具有臭味的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到除臭的目的。物化除臭法一般是采用吸附劑，由活性炭、活性炭纖維吸附等達(dá)到除臭的目的;生物除臭法則大多是通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質(zhì)加以轉(zhuǎn)化，達(dá)到除臭的目的。另外，隨著技術(shù)的發(fā)展，也有采用光催化氧化、催化燃燒等除臭手段。對于化工企業(yè)來說，考慮到經(jīng)濟(jì)成本及技術(shù)成熟度，一般大多采用的活性炭吸附法。但活性炭吸附法在其技術(shù)可行的前提下，也有其自身的一些不足之處，較容易飽和，_換成本高，并且吸附有機(jī)廢氣越多，其吸附性能會(huì)下降，據(jù)有關(guān)資料，平均 1 g 活性炭纖維常溫下可吸附 0.2 ～0.25 g 的有機(jī)物質(zhì)。目前有較多的企業(yè)開始考慮采用光催化氧化處理異味、惡臭污染物，該措施在有效去除臭氣的同時(shí)，對有機(jī)廢氣的去除率較難達(dá)到去除率 90%的相關(guān)要求。
光催化氧化技術(shù)單獨(dú)用在有機(jī)廢氣處理領(lǐng)域中的案例相對較多，但將光催化氧化技術(shù)結(jié)合常規(guī)活性炭吸附工藝應(yīng)用于異味、惡臭氣體的凈化處理目前還未廣泛應(yīng)用于實(shí)際。目前已有部分企業(yè)進(jìn)行嘗試采用光催化氧化 + 活性炭吸附的方式對有異味、惡臭的有機(jī)廢氣進(jìn)行處理 ［2］ ，文中以昆山某化工廠有異味有機(jī)廢氣處理措施的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來淺析該方法的有效性。
2 實(shí)際運(yùn)用
該化工廠主要生產(chǎn)香料，其生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣主要含酮類、醛類、酯類、烴類等，該有機(jī)廢氣經(jīng)收集后經(jīng)光氧催化廢氣凈化器 + 活性炭吸附系統(tǒng)進(jìn)行處理。其中光氧催化廢氣凈化器光波長為 185 nm，功率為9 KW?？偦钚蕴课剿钚蕴垦b填量約為350 kg。光氧催化廢氣凈化器利用臭氧 UV 紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。臭氧對紫外線光束照射分解后的有機(jī)物具有_強(qiáng)的氧化作用，對惡臭氣體及其它刺激性異味有良好的消除效果。利用UV 光束裂解惡臭氣體中細(xì)菌的分子鍵，破壞細(xì)菌的核酸(DNA)，再通過臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到脫臭的目的。異味有機(jī)氣體進(jìn)入到裝有特殊頻段的紫外線燈管的 UV 光解氧化模塊的反應(yīng)腔后， UV 紫外線光束及臭氧對有機(jī)氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng)，使異味氣體物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳。未能有效去除的有機(jī)廢氣再經(jīng)后道活性炭吸附裝置吸附，根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)行監(jiān)測情況來看，整套廢氣凈化裝置對 VOCs 的去除效率可達(dá)到 95%，對臭氣濃度的去除率可達(dá)到 99． 4%，具體監(jiān)測數(shù)據(jù)見表 1。




根據(jù)該化工廠實(shí)際運(yùn)行情況可以看出，光氧催化廢氣凈化器裝置無機(jī)械裝置，無運(yùn)動(dòng)噪音，無需專人管理和日常維護(hù)，只需作定期檢查維護(hù)，維護(hù)和能耗低，幾乎沒有風(fēng)阻，相對可節(jié)約大量排風(fēng)動(dòng)力能耗。因采用光解原理，裝置采取隔爆處理，不存在隱患，防火、防爆、防腐性能高，設(shè)備性能穩(wěn)定，_加適用于高濕度、高濃度、易燃易爆廢氣的場合。活性炭吸附裝置可以彌補(bǔ)光氧催化廢氣凈化器對有機(jī)廢氣去除率不高的特點(diǎn)，使系統(tǒng)對有機(jī)廢氣的去除率率可穩(wěn)定達(dá)到 95% 的水平，且前道光氧催化可有效降低活性炭吸附裝置處理壓力，增加活性炭_換時(shí)間，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。該廠廢氣處理設(shè)施可以為其他化工企業(yè)有異味有機(jī)廢氣去除提供一個(gè)可靠有效且能降低運(yùn)行成本的參考方向。

采用光催化氧化技術(shù)可大大提高惡臭類氣體成分的分解效率，再與常規(guī)的活性炭吸收工藝聯(lián)用，是處理有異味有機(jī)廢氣的有效方法。通過光催化氧化+吸收工藝聯(lián)用技術(shù)將異味、惡臭有機(jī)廢氣體進(jìn)行了無害化處理，經(jīng)處理的廢氣其排放可穩(wěn)定達(dá)到了我國相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，為國內(nèi)化工企業(yè)異味、惡臭有機(jī)廢氣的處理提供了理論依據(jù)和工程參考。