新型光催生物联用技术在污水除臭废气治理中的百富策略白菜网
发布时间:2021年9月9日 点击数:1622
随着大型城市百富策略白菜网的大量建成，污水厂产生的臭气以及相应的臭气处理也越来越受到人们的关注。其中，致臭物质主要有硫化氢、氨等无机物和低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃等有机物，这些污染物对环境造成了危害。
光催化氧化法对废气的处理，是在光化学氧化的基础上发展起来的，与光化学法相比，有更强的氧化能力，可使有机污染物更彻底地降解。近年来，以TiO2为催化剂的光催化氧化技术成为研究热点，光催化氧化技术常用的催化剂有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。催化剂吸收光，受激发半导体中的电子和空穴的分离以及传输，使催化剂表面的电子和空穴参与催化反应。光催化氧化法具有处理效益高、不会出现二次污染的有点。
与能耗高、花费大的化学氧化法相比，生物处理方法因其经济性，为众多工业废水处理工艺所青睐。常用的生物处理方法主要包括厌氧生物降解和好氧生物降解，利用微生物的新陈代谢过程对多种有机物和某些无机物进行生物降解，可以有效去除工业废气中的污染物质。生物法简单，但是针对大风量来说，传统生物滤池随设计尺寸增大，去除能力降低，反应器中微生物需要一定的适应期，限制了其百富策略白菜网。
将光催化氧化与生物法联合，对废气除臭处理，是最新的研究热点。该项技术在环境污染物处理方面引起了人们的极大关注，被认为是环境污染物处理领域中很有发展前途的技术之一。本文将探讨其与污染气体的作用过程及两者协同作用机理，并概述这一技术在废气除臭治理方面的进展。
1 光催-生物联合法介绍
废气经过污水池加盖收集后，通过管道进入光催化氧化工艺段，利用UV光和特定的光催化剂分解去除废气中的恶臭污染物以及有机污染物(VOCs)，废气经过光催化氧化工艺处理，进入生物滤池，经过微生物分解，产生H2O和CO2。
1.1 光催化氧化处理阶段
光催化氧化设备是羿清环保与华东理工大学材料学院合作开发的高效废气处理设备。
该设备的工艺主要工作原理是：
废气进入预处理段，废气经过高效吸附材料，去除废气中的粉尘、水雾、油雾等颗粒物。随后进入耦合吸附光催化单元，在贵金属耦合纳米催化剂的作用下利用高能紫外线照射，使有机或无机高分子及恶臭化合物分子链断开，分解为CO2、H2O、N2、S等。该催化剂为本公司专利产品，具有化学性质稳定、清洁高效、能耗低、操作简单、无二次污染、价廉易得、反应条件温和，光解迅速等优点。
1.2 生物滤池处理阶段
生物滤池工艺由气体输送装置、喷淋装置和过滤塔主体三个部分组合而成，生物滤池的填料层是具有吸附性的滤料，如土壤、堆肥、活性炭等。废气中恶臭物质及少量有机恶臭化合物通过加压预湿，废气中的污染物溶解于水中，由气膜扩散进入液膜，而后，污染物在生物滤池内与填料层表面的生物膜相接触，有机物从气相转移到生物膜，进而被微生物捕捉、代谢分解利用并吸收，进而微生物将污染物转化为生物能量、新陈代谢副产品或者被转化成二氧化碳、水和其他的分子物质。这一方法主要是利用微生物的生物化学作用，使污染物分解，转化为无害的物质，最后将净化后的气体排出。
2 光催-生物联合法实验介绍
2.1 实验条件
针对某橡胶生产废水产生的废气进行中试试验，H2S进气浓度60～100 mg/m3，进气量1000 m3/h，空气相对湿度80%，气体温度50℃，污水池恶臭气体除常规H2S和NH3外，同时含有少量有机恶臭污染物(VOCs)。在充分满足业主的经济技术要求及国家行业相关规定的基础上，根据废气特征，设计了一套光催-生物联合处理设备装置。实验过程中，检测废气进气浓度、生物滤池处理后浓度、光催化-生物滤池处理后浓度、三组不同光强度光催化-生物滤池处理后浓度，设定实验时长720分钟，每隔30分钟检测一次废气浓度，共有25组数据。
2.2 两组试验结果：
试验一：光催化-生物滤池处理与生物滤池处理比实验；
试验二：三组不同光强度光催化-生物滤池处理对比实验。
试验得到了光催化-生物滤池处理与生物滤池处理实验与三组不同光强度光催化-生物滤池处理实验数据，可以看出生物法、光催-生物联合法对废气中恶臭污染物都有一定的去除效果，90%的VOCs在生物处理过程中被去除，而95%的VOCs在光催生物联合过程中被去除。在多组光催照灯对比条件下，处理效果720min后，污染物去除率波动平衡，催化剂性能稳定。
表1 有/无催化版处理效率对比
Tab.1 Comparison of processing efficiency with and without catalytic plate 下载原表
表2 不同催化版处理效率对比
Tab.2 Comparison of treatment efficiency of different catalytic plates 下载原表
3 实验结论
(1)试验一证明了光催-生物联合处理比单一生物法处理提高了废气污染物处理效率，平均去除效率可提高9.89%;
(2)试验二证明了多组光催-生物联合处理，5根紫外灯的处理效果最高，在低强度光照的和高光照强度的情况下处理效果都一般。在10根灯管光照下，灯管产生的臭氧最量过多，对微生物分解产生抑制作用，不利于后段实验中废气污染物的生物降解。
4 总结
光催-生物联合作用相比单生物法能大大增强处理效果，处理过程中，催化剂可选择性地促进催化氧化反应产生的副产物反应，得到无污染的物质。光催-生物联合作用净化废气可大大减少能耗、降低成本、处理效果良好。同时在5根灯管条件下，废气处理效果最好，这是因为该光强条件下一方面可以光解有机物，另一方面产生的臭氧对后段生物滤池处理效率有提高作用。该工艺设备性能好，运行费用较低，具有良好的经济性及实用性，废气经过处理后，符合《城镇百富策略白菜网污染物排放标准》(GB18918-2002)二级臭气排放标准和《大气污染物综合排放标准》(GB16298-1996)。
本工艺非常适合高浓度有机废气，除臭的同时实现废气中的有机物完全分解为CO2和H2O，解决废气污染问题。整套设备可以实现自控系统管理，工艺流程设计合理，便于管理，使运行更安全。
光催-生物联合处理过程中，催化剂不消耗，运行维护费用低。结构简单、占地面积小、安装便捷，过程中无药剂添加、无废水产生、无二次污染。该项技术目前成功地百富策略白菜网于治理市政污水池废气、橡胶厂污水废气以及化工厂污水池废气等方面，均得到了较好的净化效果，具有广阔的推广前景。
