山東帕克環(huán)保工程有限公司

 光化學(xué)及光催化氧化法是目前研究較多的一項高級氧化技術(shù)。所謂光催化反應(yīng)，就是在光的作用下進行的化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)需要分子吸收特定波長的電磁輻射，受激產(chǎn)生分子激發(fā)態(tài)，然后會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)，或者變成引發(fā)熱反應(yīng)的中間化學(xué)產(chǎn)物。光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量，在太陽能的利用中光電轉(zhuǎn)化以及光化學(xué)轉(zhuǎn)化一直是十分活躍的研究領(lǐng)域。

光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用于處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。另外，在有紫外光的Fenton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應(yīng)，使H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。

光催化氧化技術(shù):光降解通常是指有機物在光的作用下，逐步氧化成低分子中間產(chǎn)物最終生成CO2、H2O及其他的離子如NO3-、PO43-、Cl-等。有機物的光降解可分為直接光降解、間接光降解。前者是指有機物分子吸收光能后進一步發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。后者是周圍環(huán)境存在的某些物質(zhì)吸收光能成激發(fā)態(tài)，再誘導(dǎo)一系列有機污染的反應(yīng)。間接光降解對環(huán)境中難生物降解的有機污染物更為重要。利用光化學(xué)反應(yīng)降解污染物的途徑，包括無催化劑和有催化劑參與的光化學(xué)氧化過程。前者多采用氧和過氧化氫作為氧化劑，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；后者又稱光催化氧化，一般可分為均相和非均相催化兩種類型。均相光催化降解中較常見的是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì)，通過photo-Fenton反應(yīng)產(chǎn)生·HO使污染物得到降解，非均相光催化降解中較常見的是在污染體系中投加一定量的光敏半導(dǎo)體材料，同時結(jié)合一定量的光輻射，使光敏半導(dǎo)體在光的照射下激發(fā)產(chǎn)生電子-空穴對，吸附在半導(dǎo)體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用，產(chǎn)生·HO等氧化性極強的自由基，再通過與污染物之間的羥基加和、取代、電子轉(zhuǎn)移等式污染物全部或接近全部礦化。

發(fā)展史:1972 年，Fujishima和 Honda在n—型半導(dǎo)體TiO2電極上發(fā)現(xiàn)了光催化裂解水反應(yīng)，在Nature 上發(fā)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”，揭開了多相光催化新時代的序幕。1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯(lián)苯的光催化氧化，，被認(rèn)為是光催化技術(shù)在消除環(huán)境污染物方面的首創(chuàng)性研究工作。1977 年，YokotaT 等發(fā)現(xiàn)在光照條件下,TiO2對丙烯環(huán)氧化具有光催化活性，從而拓寬了光催化的應(yīng)用范圍，為有機物氧化反應(yīng)提供了一條新的思路。自1983 年起，A.L. Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了連續(xù)研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)物都能迅速降解。1989 年，Tanaka.K 等人研究發(fā)現(xiàn)有機物的半導(dǎo)體光催化過程由羥基自由基（·OH）引起，在體系中加入H2O2可增加·OH的濃度。進入了90 年代，隨著納米技術(shù)的興起和光催化技術(shù)在環(huán)境保護、衛(wèi)生保健、有機合成等方面應(yīng)用研究的發(fā)展迅速，納米量級的光催化劑的研究，已經(jīng)成為國際上最活光氧催化凈化裝置利用特制的高能光束照射惡臭氣體，裂解惡臭氣體如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H2O等。

技術(shù)特點：高效除惡臭：能高效去除揮發(fā)性有機物（VOC）、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物，以及各種惡臭味，脫臭效率最高可達(dá)99%以上，脫臭效果大大超過國家1993年頒布的惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB14554-93）．

一、無需添加任何物質(zhì)：只需要設(shè)置相應(yīng)的排風(fēng)管道和排風(fēng)動力，使惡臭氣體通過本設(shè)備進行脫臭分解凈化，無需添加任何物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)。，

二、適應(yīng)性強：可適應(yīng)高濃度，大氣量，不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理，可每天24小時連續(xù)工作，運行穩(wěn)定可靠。

三、運行成本低：本設(shè)備無任何機械動作，無噪音，無需專人管理和日常維護，只需作定期檢查，本設(shè)備能耗低，（每處理1000立方米/小時，僅耗電約0.2度電能），設(shè)備風(fēng)阻極低＜50pa,可節(jié)約大量排風(fēng)動力能耗。

四、無需預(yù)處理：惡臭氣體無需進行特殊的預(yù)處理，如加溫、加濕等,設(shè)備工作環(huán)境溫度在攝氏-30℃－95℃之間，濕度在30%－98%、PH值在2-13之間均可正常工作

五、設(shè)備占地面積小，自重輕：適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件，設(shè)備占地面積＜1平方米/處理10000m3/h風(fēng)量。

六、優(yōu)質(zhì)進口材料制造：防火、防腐蝕性能高，性能穩(wěn)定，使用壽命長。

八、環(huán)保高科技專利產(chǎn)品：采用國際上最先進技術(shù)理念，通過專家及我公司工程技術(shù)人員長期反復(fù)的試驗，開發(fā)研制出的，具有完全自主研發(fā)的高科技環(huán)保凈化產(chǎn)品，可徹底分解惡臭氣體中有毒有害物質(zhì)，并能達(dá)到完美的脫臭效果，經(jīng)分解后的惡臭氣體，可完全達(dá)到無害化排放，絕不產(chǎn)生二次污染，同時達(dá)到高效消毒殺菌的作用。

安裝說明：光氧催化裝置可安裝在風(fēng)機之前，也可安裝在風(fēng)機之后，建議安裝在風(fēng)機之前；凈化器如安裝在支架之上時，應(yīng)與支架緊固連接；凈化器與排風(fēng)管道之間的連接必須密封；光氧催化裝置可以安裝在室內(nèi)，也可安裝在室外，但應(yīng)有足夠的空間用來維護與維修；光氧催化裝置箱體應(yīng)可靠接地；光氧催化裝置本體及電控箱中各電器連接應(yīng)可靠無誤。躍的研究領(lǐng)域之一。

光催化氧化的特點:（1）光催化氧化適合在常溫下將廢臭氣體完全氧化成無毒無害的物質(zhì)，適合處理高濃度、氣量大、穩(wěn)定性強的有毒有害氣體的廢氣處理。（2）有效凈化徹底：通過光催化氧化可直接將空氣中的廢臭氣體完全氧化成無毒無害的物質(zhì)，不留任何二次污染（3）綠色能源：光催化氧化利用人工紫外線燈管產(chǎn)生的真空波紫外光作為能源來活化光催化劑，驅(qū)動氧化-還原反應(yīng)，而且光催化劑在反應(yīng)過程中并不消耗，利用空氣中的氧作為氧化劑，有效地降解有毒有害廢臭氣體成為光催化節(jié)約能源的最大特點。（4）氧化性強：半導(dǎo)體光催化具有氧化性強的特點，對臭氧難以氧化的某些有機物如、化炭、苯、都能有效地加以分解，所以對難以降解的有機物具有特別意義，光催化的有效氧化劑是自由基（OH-）和超氧離子自由基（O2-、0-），其氧化性高于常見的臭氧、雙氧水、、次氯酸等。（5）廣譜性：光催化氧化對從烴到羧酸的種類眾多有機物都有效，即使對原子有機物如鹵代烴、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑也有很好的去除效果，只要經(jīng)過一定時間的反應(yīng)可達(dá)到完全凈化。（6）壽命長：在理論上，光催化劑的壽命是無限長的，無需更換。缺點：這是一項尚未成熟的新技術(shù)，不能處理酸性氣體，容易影響設(shè)備的使用壽命。且該技術(shù)尚處于實驗室探索階段，還不能達(dá)到很好的商用效果。因此其他的缺點還有待于發(fā)現(xiàn)。

生活中，我們時不時就會聞到一股臭味，而引起這些惡臭的因素是多種多樣的，不僅有寄生在河、水庫、貯水池中的各種微生物與浮游生物繁殖共存而發(fā)生的土臭,也有由于植物、浮游生物在分解時生成放線菌發(fā)出霉臭及放線菌產(chǎn)生的抗生物質(zhì)使細(xì)菌死亡而發(fā)臭，還有的是因為車軸藻、水草、落葉等在水中分解而溶出丹寧酸發(fā)臭，但更主要的是來自于河流水作水源的自來水中混入工業(yè)廢水使水源受污染而發(fā)臭，城市污水在輸送和處理過程中而引起的臭味,甚至產(chǎn)生苯酚等臭味。這不僅縮短了相關(guān)設(shè)施的使用壽命，而且嚴(yán)重污染周邊環(huán)境，降低土地利用率，更嚴(yán)重的是它還會危害人們的身體健康，對人類的精神狀態(tài)造成嚴(yán)重影響。因此科學(xué)、合理地治理城市惡臭氣體，是我們面臨的緊迫問題。
　　1、臭氣形成的原因
　　惡臭物質(zhì)是指一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的氣體物質(zhì)，惡臭即難聞的臭味。惡臭可對人產(chǎn)生嗅覺傷害，是可引起嘔吐導(dǎo)致疾病的公害之一。迄今憑人的嗅覺即能感覺到的惡臭物質(zhì)有4000多種，其中排水相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)生的惡臭污染物質(zhì)有氨、三甲胺、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等。這些惡臭成分主要是水中有機物在缺氧條件下的產(chǎn)物。由于污水中含氮、硫物質(zhì)被厭氧分解，形成還原形態(tài)的硫化氫和氨等惡臭物質(zhì)，當(dāng)一些設(shè)備在運行時就會把這種惡臭物質(zhì)逸入到大氣中，從而形成惡臭污染。
　　2、臭氣處理技術(shù)
　　惡臭一般為多組分低濃度的混合氣體。除臭過程就是將這些惡臭分子吸收、破壞、降解或者隱蔽的過程。
　　2.1吸收法
　　吸收法本質(zhì)上是一個分離過程，是通過惡臭氣體與液體溶劑接觸而達(dá)到使污染物從氣相轉(zhuǎn)移到液相的一種操作。吸收法也叫濕式氣體洗滌法，通常是利用水和臭氣中的硫化氫、氨氣等氣體充分接觸、溶解，最終得到有效的去除臭味。也可以利用藥液，讓藥液中的化學(xué)成分和臭氣中的臭味物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)等來除去氣體中的惡臭成份。吸收法可用來處理任何具有水溶性的惡臭物質(zhì)，其處理效率通常可以達(dá)到95％～98％。吸收過程通常是在填料塔、板式塔或噴霧塔等吸收裝置中進行的，該法常用來處理濃度較低、流量較大的惡臭氣體。　　2.2氧化法
　　氧化法即利用惡臭氣體大多為還原性物質(zhì)、氧化劑具有較強氧化性的化學(xué)特性，使臭氣中的污染因子有效氧化分解，以降低惡臭濃度。目前常用的氧化劑包括臭氧和活性氧。
　　臭氧氧化法是利用臭氧的強氧化性，能夠氧化臭氣中的化學(xué)成分而使其分解，最終達(dá)到脫臭目的。實際工程應(yīng)用時，臭氣一般先經(jīng)過藥液清洗除臭，大部分的臭味去除后，殘余的臭氣再使用臭氧氧化法去除。藥液清洗與臭氧氧化法相結(jié)合使用，比較經(jīng)濟，效率也比較高。
　　活性氧氧化技術(shù)是指直接利用活性氧發(fā)生裝置產(chǎn)生具有極強氧化能力的活性氧對臭氣中的化學(xué)成份進行氧化來凈化氣體。在特制的活性氧發(fā)生裝置中利用高壓靜電的特殊脈沖放電方式產(chǎn)生高密度的高能活性氧迅速與有機分子碰撞，激活有機分子，并將其破壞；或者高能活性氧激活空氣中的氧分子產(chǎn)生二次活性氧，與有機分子發(fā)生一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，氧化有機物。
　　2.3吸附法
　　吸附法就是依據(jù)多孔固體吸附劑的化學(xué)特性和物理特性，達(dá)到惡臭物質(zhì)積聚或凝縮在其表面而達(dá)到分離目的的一種脫臭方法。吸附分離在環(huán)境工程、化學(xué)工程等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其技術(shù)關(guān)鍵在于吸附劑應(yīng)具有較大的吸附容量和較快的吸附速率。
　　目前國內(nèi)外最廣泛應(yīng)用的吸附劑是活性炭。這主要是因為活性炭有很高的比表面積，對惡臭物質(zhì)有較大的平衡吸附量，對多種惡臭氣體都可達(dá)到較好的吸附效果。此外通過浸漬活性炭(堿、磷酸)或注加微量其他氣體(氨氣、二氧化碳)還可以有效提高活性炭的吸附效率。但是由于活性炭的價格昂貴，處理成本就成為限制其應(yīng)用的主要因素，而且它還有不適宜處理高濃度臭氣，每隔一段時間需要進行吸附劑再生的缺點。
　　2.4燃燒法
　　燃燒法可以分為直接燃燒法和出煤燃燒法，就是根據(jù)臭味物質(zhì)的特點，臭氣會在溫度達(dá)到648℃，接觸時間0.3s以上直接燃燒，最終臭味得到去除。
　　2.5生物脫臭法
　　生物脫臭法是利用固相和液相反應(yīng)器中的微生物的生命活動降解氣流中所攜帶的惡臭氣體，將其轉(zhuǎn)化成簡單無機物(例如二氧化碳，水，無機鹽等)和生物質(zhì)等臭味強度比較低或者無臭的物質(zhì)。多數(shù)的含碳有機物最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳，含氮物質(zhì)首先分解出氨氣，而后氧化成亞硝酸鹽并最終氧化成為硝酸鹽，含硫物質(zhì)往往被氧化成硫磺或者硫酸鹽。
　　生物脫臭方法主要有土壤處理法和生物濾池法，除臭效果都比較好。土壤處理法就是利用土壤中有機質(zhì)及礦物質(zhì)的吸附能力，將臭氣吸附、濃縮到土壤中，土壤中微生物的新陳代謝活動可以將其降解，最終臭氣被轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。土壤法具有設(shè)備簡單、操作方便和運行費用低的優(yōu)點。生物濾池法是把收集起來的臭氣先經(jīng)過加濕處理，然后經(jīng)過濕潤、空隙發(fā)達(dá)并長滿微生物的生物濾層，臭氣被填料吸附，然后微生物把臭味分解成CO2和其它無機物，達(dá)到去除臭味的目的。此方法運行費用比較經(jīng)濟，但是占地面積大。
　　生物脫臭系統(tǒng)通常是在常溫常壓下進行，運行時僅僅需要消耗使惡臭物質(zhì)與微生物相接觸的動力費用和少量的調(diào)整營養(yǎng)環(huán)境的藥劑費用。因此生物脫臭屬于環(huán)境友好凈化技術(shù)。其總體能耗低、運行維護費用少，較少出現(xiàn)二次污染和跨介質(zhì)污染轉(zhuǎn)移的問題。此外生物法尤其適合于處理氣量大于17000m／h，臭氣濃度小于1000ppm的場合。在氣量較大的情況下，其投資費用通常要低于現(xiàn)有的其它類型的處理設(shè)施。此方法較適合于市政污水行業(yè)臭氣凈化。目前此方法得到廣泛應(yīng)用，也成為脫臭的主流。
　　當(dāng)然除了上述介紹的幾種臭氣處理技術(shù)外，還有其他幾種除臭方法如遮蔽法、冷凝法、膜分離法等，這些方法目前在工程中應(yīng)用較少。
　　由于除臭裝置大都屬于非標(biāo)設(shè)備，實際應(yīng)用時要因地制宜地慎重選用各類除臭方法，應(yīng)充分考慮各類除臭設(shè)施的不同性能和特點，在具體實踐中不斷摸索，爭取用較小的投入取得較優(yōu)的回報。