山东帕克环保工程有限公司

 光化学及光催化氧化法是目前研究较多的一项高级氧化技术。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。

光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。

光催化氧化技术:光降解通常是指有机物在光的作用下，逐步氧化成低分子中间产物最终生成CO2、H2O及其他的离子如NO3-、PO43-、Cl-等。有机物的光降解可分为直接光降解、间接光降解。前者是指有机物分子吸收光能后进一步发生的化学反应。后者是周围环境存在的某些物质吸收光能成激发态，再诱导一系列有机污染的反应。间接光降解对环境中难生物降解的有机污染物更为重要。利用光化学反应降解污染物的途径，包括无催化剂和有催化剂参与的光化学氧化过程。前者多采用氧和过氧化氢作为氧化剂，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；后者又称光催化氧化，一般可分为均相和非均相催化两种类型。均相光催化降解中较常见的是以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质，通过photo-Fenton反应产生·HO使污染物得到降解，非均相光催化降解中较常见的是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料，同时结合一定量的光辐射，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子-空穴对，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴作用，产生·HO等氧化性极强的自由基，再通过与污染物之间的羟基加和、取代、电子转移等式污染物全部或接近全部矿化。

发展史:1972 年，Fujishima和 Honda在n—型半导体TiO2电极上发现了光催化裂解水反应，在Nature 上发表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”，揭开了多相光催化新时代的序幕。1976 年John. H .Carey等研究了多氯联苯的光催化氧化，，被认为是光催化技术在消除环境污染物方面的首创性研究工作。1977 年，YokotaT 等发现在光照条件下,TiO2对丙烯环氧化具有光催化活性，从而拓宽了光催化的应用范围，为有机物氧化反应提供了一条新的思路。自1983 年起，A.L. Pruden和D.Follio就烷烃、烯烃和芳香烃的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了连续研究，发现反应物都能迅速降解。1989 年，Tanaka.K 等人研究发现有机物的半导体光催化过程由羟基自由基（·OH）引起，在体系中加入H2O2可增加·OH的浓度。进入了90 年代，随着纳米技术的兴起和光催化技术在环境保护、卫生保健、有机合成等方面应用研究的发展迅速，纳米量级的光催化剂的研究，已经成为国际上最活光氧催化净化装置利用特制的高能光束照射恶臭气体，裂解恶臭气体如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。

技术特点：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、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，脱臭效率最高可达99%以上，脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准（GB14554-93）．

一、无需添加任何物质：只需要设置相应的排风管道和排风动力，使恶臭气体通过本设备进行脱臭分解净化，无需添加任何物质参与化学反应。，

二、适应性强：可适应高浓度，大气量，不同恶臭气体物质的脱臭净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。

三、运行成本低：本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，本设备能耗低，（每处理1000立方米/小时，仅耗电约0.2度电能），设备风阻极低＜50pa,可节约大量排风动力能耗。

四、无需预处理：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，湿度在30%－98%、PH值在2-13之间均可正常工作

五、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，设备占地面积＜1平方米/处理10000m3/h风量。

六、优质进口材料制造：防火、防腐蚀性能高，性能稳定，使用寿命长。

八、环保高科技专利产品：采用国际上最先进技术理念，通过专家及我公司工程技术人员长期反复的试验，开发研制出的，具有完全自主研发的高科技环保净化产品，可彻底分解恶臭气体中有毒有害物质，并能达到完美的脱臭效果，经分解后的恶臭气体，可完全达到无害化排放，绝不产生二次污染，同时达到高效消毒杀菌的作用。

安装说明：光氧催化装置可安装在风机之前，也可安装在风机之后，建议安装在风机之前；净化器如安装在支架之上时，应与支架紧固连接；净化器与排风管道之间的连接必须密封；光氧催化装置可以安装在室内，也可安装在室外，但应有足够的空间用来维护与维修；光氧催化装置箱体应可靠接地；光氧催化装置本体及电控箱中各电器连接应可靠无误。跃的研究领域之一。

光催化氧化的特点:（1）光催化氧化适合在常温下将废臭气体完全氧化成无毒无害的物质，适合处理高浓度、气量大、稳定性强的有毒有害气体的废气处理。（2）有效净化彻底：通过光催化氧化可直接将空气中的废臭气体完全氧化成无毒无害的物质，不留任何二次污染（3）绿色能源：光催化氧化利用人工紫外线灯管产生的真空波紫外光作为能源来活化光催化剂，驱动氧化-还原反应，而且光催化剂在反应过程中并不消耗，利用空气中的氧作为氧化剂，有效地降解有毒有害废臭气体成为光催化节约能源的最大特点。（4）氧化性强：半导体光催化具有氧化性强的特点，对臭氧难以氧化的某些有机物如、化炭、苯、都能有效地加以分解，所以对难以降解的有机物具有特别意义，光催化的有效氧化剂是自由基（OH-）和超氧离子自由基（O2-、0-），其氧化性高于常见的臭氧、双氧水、、次氯酸等。（5）广谱性：光催化氧化对从烃到羧酸的种类众多有机物都有效，即使对原子有机物如卤代烃、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果，只要经过一定时间的反应可达到完全净化。（6）寿命长：在理论上，光催化剂的寿命是无限长的，无需更换。缺点：这是一项尚未成熟的新技术，不能处理酸性气体，容易影响设备的使用寿命。且该技术尚处于实验室探索阶段，还不能达到很好的商用效果。因此其他的缺点还有待于发现。

生活中，我们时不时就会闻到一股臭味，而引起这些恶臭的因素是多种多样的，不仅有寄生在河、水库、贮水池中的各种微生物与浮游生物繁殖共存而发生的土臭,也有由于植物、浮游生物在分解时生成放线菌发出霉臭及放线菌产生的抗生物质使细菌死亡而发臭，还有的是因为车轴藻、水草、落叶等在水中分解而溶出丹宁酸发臭，但更主要的是来自于河流水作水源的自来水中混入工业废水使水源受污染而发臭，城市污水在输送和处理过程中而引起的臭味,甚至产生苯酚等臭味。这不仅缩短了相关设施的使用寿命，而且严重污染周边环境，降低土地利用率，更严重的是它还会危害人们的身体健康，对人类的精神状态造成严重影响。因此科学、合理地治理城市恶臭气体，是我们面临的紧迫问题。
　　1、臭气形成的原因
　　恶臭物质是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质，恶臭即难闻的臭味。恶臭可对人产生嗅觉伤害，是可引起呕吐导致疾病的公害之一。迄今凭人的嗅觉即能感觉到的恶臭物质有4000多种，其中排水相关系统产生的恶臭污染物质有氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等。这些恶臭成分主要是水中有机物在缺氧条件下的产物。由于污水中含氮、硫物质被厌氧分解，形成还原形态的硫化氢和氨等恶臭物质，当一些设备在运行时就会把这种恶臭物质逸入到大气中，从而形成恶臭污染。
　　2、臭气处理技术
　　恶臭一般为多组分低浓度的混合气体。除臭过程就是将这些恶臭分子吸收、破坏、降解或者隐蔽的过程。
　　2.1吸收法
　　吸收法本质上是一个分离过程，是通过恶臭气体与液体溶剂接触而达到使污染物从气相转移到液相的一种操作。吸收法也叫湿式气体洗涤法，通常是利用水和臭气中的硫化氢、氨气等气体充分接触、溶解，最终得到有效的去除臭味。也可以利用药液，让药液中的化学成分和臭气中的臭味物质发生中和反应等来除去气体中的恶臭成份。吸收法可用来处理任何具有水溶性的恶臭物质，其处理效率通常可以达到95％～98％。吸收过程通常是在填料塔、板式塔或喷雾塔等吸收装置中进行的，该法常用来处理浓度较低、流量较大的恶臭气体。　　2.2氧化法
　　氧化法即利用恶臭气体大多为还原性物质、氧化剂具有较强氧化性的化学特性，使臭气中的污染因子有效氧化分解，以降低恶臭浓度。目前常用的氧化剂包括臭氧和活性氧。
　　臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化性，能够氧化臭气中的化学成分而使其分解，最终达到脱臭目的。实际工程应用时，臭气一般先经过药液清洗除臭，大部分的臭味去除后，残余的臭气再使用臭氧氧化法去除。药液清洗与臭氧氧化法相结合使用，比较经济，效率也比较高。
　　活性氧氧化技术是指直接利用活性氧发生装置产生具有极强氧化能力的活性氧对臭气中的化学成份进行氧化来净化气体。在特制的活性氧发生装置中利用高压静电的特殊脉冲放电方式产生高密度的高能活性氧迅速与有机分子碰撞，激活有机分子，并将其破坏；或者高能活性氧激活空气中的氧分子产生二次活性氧，与有机分子发生一系列链式反应，氧化有机物。
　　2.3吸附法
　　吸附法就是依据多孔固体吸附剂的化学特性和物理特性，达到恶臭物质积聚或凝缩在其表面而达到分离目的的一种脱臭方法。吸附分离在环境工程、化学工程等领域应用广泛，其技术关键在于吸附剂应具有较大的吸附容量和较快的吸附速率。
　　目前国内外最广泛应用的吸附剂是活性炭。这主要是因为活性炭有很高的比表面积，对恶臭物质有较大的平衡吸附量，对多种恶臭气体都可达到较好的吸附效果。此外通过浸渍活性炭(碱、磷酸)或注加微量其他气体(氨气、二氧化碳)还可以有效提高活性炭的吸附效率。但是由于活性炭的价格昂贵，处理成本就成为限制其应用的主要因素，而且它还有不适宜处理高浓度臭气，每隔一段时间需要进行吸附剂再生的缺点。
　　2.4燃烧法
　　燃烧法可以分为直接燃烧法和出煤燃烧法，就是根据臭味物质的特点，臭气会在温度达到648℃，接触时间0.3s以上直接燃烧，最终臭味得到去除。
　　2.5生物脱臭法
　　生物脱臭法是利用固相和液相反应器中的微生物的生命活动降解气流中所携带的恶臭气体，将其转化成简单无机物(例如二氧化碳，水，无机盐等)和生物质等臭味强度比较低或者无臭的物质。多数的含碳有机物最终转化为二氧化碳，含氮物质首先分解出氨气，而后氧化成亚硝酸盐并最终氧化成为硝酸盐，含硫物质往往被氧化成硫磺或者硫酸盐。
　　生物脱臭方法主要有土壤处理法和生物滤池法，除臭效果都比较好。土壤处理法就是利用土壤中有机质及矿物质的吸附能力，将臭气吸附、浓缩到土壤中，土壤中微生物的新陈代谢活动可以将其降解，最终臭气被转化为CO2和H2O。土壤法具有设备简单、操作方便和运行费用低的优点。生物滤池法是把收集起来的臭气先经过加湿处理，然后经过湿润、空隙发达并长满微生物的生物滤层，臭气被填料吸附，然后微生物把臭味分解成CO2和其它无机物，达到去除臭味的目的。此方法运行费用比较经济，但是占地面积大。
　　生物脱臭系统通常是在常温常压下进行，运行时仅仅需要消耗使恶臭物质与微生物相接触的动力费用和少量的调整营养环境的药剂费用。因此生物脱臭属于环境友好净化技术。其总体能耗低、运行维护费用少，较少出现二次污染和跨介质污染转移的问题。此外生物法尤其适合于处理气量大于17000m／h，臭气浓度小于1000ppm的场合。在气量较大的情况下，其投资费用通常要低于现有的其它类型的处理设施。此方法较适合于市政污水行业臭气净化。目前此方法得到广泛应用，也成为脱臭的主流。
　　当然除了上述介绍的几种臭气处理技术外，还有其他几种除臭方法如遮蔽法、冷凝法、膜分离法等，这些方法目前在工程中应用较少。
　　由于除臭装置大都属于非标设备，实际应用时要因地制宜地慎重选用各类除臭方法，应充分考虑各类除臭设施的不同性能和特点，在具体实践中不断摸索，争取用较小的投入取得较优的回报。