申請(qǐng)日2017.09.30
公開(公告)日2018.01.16
IPC分類號(hào)B01D53/86; B01D53/48; B01D53/56; B01D53/58; B01D53/72; B01D47/06; B01D53/18
摘要
本發(fā)明公開了一種污水處理站VOC氣體處理方法，涉及廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明采用二級(jí)XJ‑XQ系列多功能洗氣機(jī)和XJ‑DG系列等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備，其中多功能洗氣機(jī)分別采用堿洗和氧化劑洗滌，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)量，多功能洗氣機(jī)選用兩套XJ‑XQ‑15型號(hào)設(shè)備，等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備選用XJ‑DG‑35型號(hào)設(shè)備。本方法廢氣處理從源頭削減廢氣污染物的產(chǎn)生;單元化并有針對(duì)性的優(yōu)化廢氣處理設(shè)備，簡(jiǎn)化廢氣處理過程，減少勞動(dòng)操作，減少經(jīng)濟(jì)投入;污水處理站VOC氣體經(jīng)過處理后可排放大氣中，減少污染。
權(quán)利要求書
1.污水處理站VOC氣體處理方法，其特征在于：本發(fā)明采用二級(jí)XJ-XQ系列多功能洗氣機(jī)和XJ-DG系列等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備，其中多功能洗氣機(jī)分別采用堿洗和氧化劑洗滌，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)量，多功能洗氣機(jī)選用兩套XJ-XQ-15型號(hào)設(shè)備，等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備選用XJ-DG-35型號(hào)設(shè)備。
2.污水處理站VOC氣體處理方法，其特征在于：所述污水處理站廢氣處理工藝流程：
首先廢氣通過收集系統(tǒng)，收集后進(jìn)入一級(jí)和二級(jí)XJ-XQ系列多功能洗氣機(jī)，氣體與液體間的接觸，而將氣體中的污染物傳送到液體中，然后再將清潔氣體與被污染的液體分離，達(dá)到潔凈空氣的目的;廢氣采用氣液逆向吸收方式處理，即液體自塔頂向下以霧狀或小液滴噴撒而下，廢氣則由塔體逆向流使氣液接觸，大部分水氣被冷凝形成霧滴隨噴淋液進(jìn)入塔底，此處理方法可吸收廢氣、調(diào)節(jié)氣體及去除顆粒，再經(jīng)過除霧段處理后，進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備XJ-DG系列等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備，廢氣中剩余污染物在一體設(shè)備的前段等離子電場(chǎng)作用下進(jìn)一步被除去，然后進(jìn)入一體設(shè)備的后段，廢氣中污染物通過紫外光照射在納米TiO2光催化劑上產(chǎn)生電子空穴對(duì)，與表面吸附的水份(H2O)和氧氣(O2)反應(yīng)生成氧化性很活波的羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-);能夠把各種廢臭氣體如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物及其它VOC類有機(jī)物、無機(jī)物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質(zhì)，同時(shí)具有除臭、消毒、殺菌的功效，由于在光催化氧化反應(yīng)過程中無任何添加劑，所以不會(huì)產(chǎn)生二次污染，最后剩余潔凈空氣通過煙囪排放。
說明書
污水處理站VOC氣體處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及污水處理站VOC氣體處理方法。
背景技術(shù)：
廢氣中的主要污染氣體為散發(fā)臭味的NH3、H2S等污染物，根據(jù)本行業(yè)從事廢氣處理的工程經(jīng)驗(yàn)來看，水池廢氣氣量不同于生產(chǎn)車間廢氣的計(jì)算，通常生產(chǎn)車間氣量按照每小時(shí)換氣次數(shù)10-15次之間，由于生產(chǎn)車間內(nèi)有工人的原因，因此換氣次數(shù)較高，但水池?fù)Q氣不同于此，只需保持水池內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)即可，即密封水池內(nèi)的廢氣不會(huì)通過蓋板等連接處的縫隙內(nèi)擴(kuò)散出去，而是通過該縫隙擴(kuò)散進(jìn)來，鑒于上述分析，根據(jù)業(yè)主提供的圖紙，所有水池總面積約為4285m2及蓋板與水面之間的高度約為2m，氣體體積為8570m3，各個(gè)水池按照每小時(shí)四次換氣次數(shù)計(jì)算，總的廢氣排放量為34280m3，考慮系統(tǒng)余量，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)風(fēng)量為35000m3/h。
發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供污水處理站VOC氣體處理方法。
污水處理站過程產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣主要為散發(fā)臭味的NH3、H2S等污染物。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
針對(duì)污水處理站特征污染物NH3、H2S等的去除，本發(fā)明采用二級(jí)XJ-XQ 系列多功能洗氣機(jī)和XJ-DG系列等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備，其中多功能洗氣機(jī)分別采用堿洗和氧化劑洗滌，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)量，多功能洗氣機(jī)選用兩套XJ-XQ-15型號(hào)設(shè)備，等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備選用XJ-DG-35型號(hào)設(shè)備。
XJ-XQ系列多功能洗氣機(jī)：XJ-XQ系列多功能洗氣機(jī)利用氣體與液體間的接觸，而將氣體中的污染物傳送到液體中，然后再將清潔氣體與被污染的液體分離，達(dá)到潔凈空氣的目的。廢氣采用氣液逆向吸收方式處理，即液體自塔頂向下以霧狀或小液滴噴撒而下，廢氣則由塔體逆向流使氣液接觸。此處理方法可吸收廢氣、調(diào)節(jié)氣體及去除顆粒，再經(jīng)過除霧段處理后，進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備。
XJ-DG系列等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備：等離子除臭技術(shù)是在電場(chǎng)的加速作用下，產(chǎn)生高能電子，當(dāng)電子平均能量超過目標(biāo)治理物分子化學(xué)鍵能時(shí)，分子鍵斷裂，達(dá)到消除氣態(tài)污染物的目的。1980年代，日本東京大學(xué)S.Masuda教授提出的高壓脈沖電暈放電法是常溫常壓下得到低溫等離子體的最簡(jiǎn)單、最有效的方法。它已成為目前的研究前沿，也正越來越多的用于氣態(tài)污染物的治理。
等離子化學(xué)反應(yīng)過程中，等離子傳遞化學(xué)能量的反應(yīng)過程中能量的傳遞大致如下：
(1)電場(chǎng)+電子→高能電子
(2)高能電子+分子(或原子)→(受激原子、受激基團(tuán)、游離基團(tuán))活性基團(tuán)
(3)活性基團(tuán)+分子(原子)→生成物+熱
(4)活性基團(tuán)+活性基團(tuán)→生成物+熱。
從以上過程可以看出，電子首先從電場(chǎng)獲得能量，通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發(fā)，同時(shí)有部分分子被電離，從而成為活性基團(tuán);之后這些活性基團(tuán)與分子或原子、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強(qiáng)的物質(zhì)俘獲，成為負(fù)離子。這類負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性，在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。
光氧離子催化氧化設(shè)備中通過紫外光照射在納米TiO2光催化劑上產(chǎn)生電子空穴對(duì)，與表面吸附的水份(H2O)和氧氣(O2)反應(yīng)生成氧化性很活波的羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-)。能夠把各種廢臭氣體如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物及其它VOC類有機(jī)物、無機(jī)物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質(zhì),同時(shí)具有除臭、消毒、殺菌的功效，由于在光催化氧化反應(yīng)過程中無任何添加劑，所以不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
該設(shè)備中的納米光催化觸媒材料(TiO2)是一種吸收光能后，能在其表面產(chǎn)生催化反應(yīng)的物質(zhì)，當(dāng)特定納米波長(zhǎng)的紫外光照射光催化觸媒材料(TiO2) 時(shí)，其表面發(fā)生光氧離子催化氧化還原反應(yīng)。光催化觸媒材料(TiO2)吸收光子后在其表面產(chǎn)生電子(E-)和空穴(H+)，將吸收的光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，即具有光催化作用。
當(dāng)光催化觸媒材料(TiO2)與空氣中的水接觸時(shí)，表面就吸附H2O、O2、 OH-，H2O、OH-被空穴(H+)所氧化，O2被電子(E-)還原，OH-基團(tuán)的氧化能力較強(qiáng)，使有機(jī)物氧化，最終分解為水和CO2。
所述污水處理站廢氣處理工藝流程：
首先廢氣通過收集系統(tǒng)，收集后進(jìn)入一級(jí)和二級(jí)XJ-XQ系列多功能洗氣機(jī)，氣體與液體間的接觸，而將氣體中的污染物傳送到液體中，然后再將清潔氣體與被污染的液體分離，達(dá)到潔凈空氣的目的。廢氣采用氣液逆向吸收方式處理，即液體自塔頂向下以霧狀或小液滴噴撒而下，廢氣則由塔體逆向流使氣液接觸，大部分水氣被冷凝形成霧滴隨噴淋液進(jìn)入塔底，此處理方法可吸收廢氣、調(diào)節(jié)氣體及去除顆粒，再經(jīng)過除霧段處理后，進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備XJ-DG系列等離子除臭加光氧離子催化氧化一體設(shè)備，廢氣中剩余污染物在一體設(shè)備的前段等離子電場(chǎng)作用下進(jìn)一步被除去，然后進(jìn)入一體設(shè)備的后段，廢氣中污染物通過紫外光照射在納米TiO2光催化劑上產(chǎn)生電子空穴對(duì)，與表面吸附的水份(H2O)和氧氣(O2)反應(yīng)生成氧化性很活波的羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-)。能夠把各種廢臭氣體如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物及其它VOC類有機(jī)物、無機(jī)物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質(zhì)，同時(shí)具有除臭、消毒、殺菌的功效，由于在光催化氧化反應(yīng)過程中無任何添加劑，所以不會(huì)產(chǎn)生二次污染，最后剩余潔凈空氣通過煙囪排放。
污水處理站廢氣處理主要治理設(shè)備見表1：
表1污水處理站廢氣處理主要治理設(shè)備
序號(hào)名稱單位數(shù)量1XJ-XQ-35多功能洗氣機(jī)套22XJ-DG-35低溫等離子+光氧離子催化氧化設(shè)備套13離心風(fēng)機(jī)臺(tái)14煙囪批15設(shè)備間連接管路批16控制柜臺(tái)17安裝批18運(yùn)輸批1
本發(fā)明的有益效果是：
1、實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝改造，對(duì)污水處理過程中逐步削減廢氣污染物的產(chǎn)生;
2、單元化并有針對(duì)性的優(yōu)化廢氣處理設(shè)備，簡(jiǎn)化廢氣處理過程，減少勞動(dòng)操作，減少經(jīng)濟(jì)投入;
3、污水處理站廢氣經(jīng)過處理后可排放大氣中，減少污染，是生產(chǎn)企業(yè)廢氣排放達(dá)標(biāo)。
