光化學(xué)及光催化氧化法是目前研究較多的一項(xiàng)高級(jí)氧化技術(shù)。所謂光催化反應(yīng)，就是在光的作用下進(jìn)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(zhǎng)的電磁輻射，受激產(chǎn)生分子激發(fā)態(tài)，然后會(huì)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(lái)源于光子的能量，在太陽(yáng)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(jìn)有機(jī)物的氧化去除。
光催化氧化技術(shù):光降解通常是指有機(jī)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(jī)物的光降解可分為直接光降解、間接光降解。前者是指有機(jī)物分子吸收光能后進(jìn)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(jī)污染的反應(yīng)。間接光降解對(duì)環(huán)境中難生物降解的有機(jī)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(wú)催化劑和有催化劑參與的光化學(xué)氧化過(guò)程。前者多采用氧和過(guò)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(jiàn)的是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì)，通過(guò)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(jiàn)的是在污染體系中投加一定量的光敏半導(dǎo)體材料，同時(shí)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(duì)，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(qiáng)的自由基，再通過(guò)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，F(xiàn)ujishima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(kāi)了多相光催化新時(shí)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(duì)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(jī)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(jī)物的半導(dǎo)體光催化過(guò)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(jìn)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(hù)、衛(wèi)生保健、有機(jī)合成等方面應(yīng)用研究的發(fā)展迅速，納米量級(jí)的光催化劑的研究，已經(jīng)成為國(guó)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(jī)或無(wú)機(jī)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(diǎn)：高效除惡臭：能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）、無(wú)機(jī)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(guò)國(guó)家1993年頒布的惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB14554-93）．
一、無(wú)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(dòng)力，使惡臭氣體通過(guò)本設(shè)備進(jìn)行脫臭分解凈化，無(wú)需添加任何物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)。，
二、適應(yīng)性強(qiáng)：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(shí)連續(xù)工作，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
三、運(yùn)行成本低：本設(shè)備無(wú)任何機(jī)械動(dòng)作，無(wú)噪音，無(wú)需專人管理和日常維護(hù)，只需作定期檢查，本設(shè)備能耗低，（每處理1000立方米/小時(shí)，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(dòng)力能耗。
四、無(wú)需預(yù)處理：惡臭氣體無(wú)需進(jìn)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(chǎng)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(jìn)口材料制造：防火、防腐蝕性能高，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。
八、環(huán)保高科技專利產(chǎn)品：采用國(guó)際上最先進(jìn)技術(shù)理念，通過(guò)專家及我公司工程技術(shù)人員長(zhǎng)期反復(fù)的試驗(yàn)，開(kāi)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(wú)害化排放，絕不產(chǎn)生二次污染，同時(shí)達(dá)到高效消毒殺菌的作用。
安裝說(shuō)明：光氧催化裝置可安裝在風(fēng)機(jī)之前，也可安裝在風(fēng)機(jī)之后，建議安裝在風(fēng)機(jī)之前；凈化器如安裝在支架之上時(shí)，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(lái)維護(hù)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(wú)誤。躍的研究領(lǐng)域之一。
光催化氧化的特點(diǎn):（1）光催化氧化適合在常溫下將廢臭氣體完全氧化成無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，適合處理高濃度、氣量大、穩(wěn)定性強(qiáng)的有毒有害氣體的廢氣處理。（2）有效凈化徹底：通過(guò)光催化氧化可直接將空氣中的廢臭氣體完全氧化成無(wú)毒無(wú)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(lái)活化光催化劑，驅(qū)動(dòng)氧化-還原反應(yīng)，而且光催化劑在反應(yīng)過(guò)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(diǎn)。（4）氧化性強(qiáng)：半導(dǎo)體光催化具有氧化性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)臭氧難以氧化的某些有機(jī)物如、化炭、苯、都能有效地加以分解，所以對(duì)難以降解的有機(jī)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(jiàn)的臭氧、雙氧水、、次氯酸等。（5）廣譜性：光催化氧化對(duì)從烴到羧酸的種類眾多有機(jī)物都有效，即使對(duì)原子有機(jī)物如鹵代烴、染料、含氮有機(jī)物、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑也有很好的去除效果，只要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的反應(yīng)可達(dá)到完全凈化。（6）壽命長(zhǎng)：在理論上，光催化劑的壽命是無(wú)限長(zhǎng)的，無(wú)需更換。缺點(diǎn)：這是一項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)還有待于發(fā)現(xiàn)。
生活中，我們時(shí)不時(shí)就會(huì)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(kù)、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(shí)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?yàn)檐囕S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(lái)自于河流水作水源的自來(lái)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(guò)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(huì)危害人們的身體健康，對(duì)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(wèn)題。
1、臭氣形成的原因
惡臭物質(zhì)是指一切刺激嗅覺(jué)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(duì)人產(chǎn)生嗅覺(jué)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(jué)即能感覺(jué)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(jī)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(yùn)行時(shí)就會(huì)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(guò)程就是將這些惡臭分子吸收、破壞、降解或者隱蔽的過(guò)程。
2.1吸收法
吸收法本質(zhì)上是一個(gè)分離過(guò)程，是通過(guò)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(lái)除去氣體中的惡臭成份。吸收法可用來(lái)處理任何具有水溶性的惡臭物質(zhì)，其處理效率通?？梢赃_(dá)到95％～98％。吸收過(guò)程通常是在填料塔、板式塔或噴霧塔等吸收裝置中進(jìn)行的，該法常用來(lái)處理濃度較低、流量較大的惡臭氣體?！ ?.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(qiáng)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(qiáng)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(shí)際工程應(yīng)用時(shí)，臭氣一般先經(jīng)過(guò)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(jì)，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(qiáng)氧化能力的活性氧對(duì)臭氣中的化學(xué)成份進(jìn)行氧化來(lái)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(jī)分子碰撞，激活有機(jī)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(jī)分子發(fā)生一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，氧化有機(jī)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(guó)內(nèi)外最廣泛應(yīng)用的吸附劑是活性炭。這主要是因?yàn)榛钚蕴坑泻芨叩谋缺砻娣e，對(duì)惡臭物質(zhì)有較大的平衡吸附量，對(duì)多種惡臭氣體都可達(dá)到較好的吸附效果。此外通過(guò)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(jià)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(shí)間需要進(jìn)行吸附劑再生的缺點(diǎn)。
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(diǎn)，臭氣會(huì)在溫度達(dá)到648℃，接觸時(shí)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(dòng)降解氣流中所攜帶的惡臭氣體，將其轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物(例如二氧化碳，水，無(wú)機(jī)鹽等)和生物質(zhì)等臭味強(qiáng)度比較低或者無(wú)臭的物質(zhì)。多數(shù)的含碳有機(jī)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(jī)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(dòng)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(jiǎn)單、操作方便和運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。生物濾池法是把收集起來(lái)的臭氣先經(jīng)過(guò)加濕處理，然后經(jīng)過(guò)濕潤(rùn)、空隙發(fā)達(dá)并長(zhǎng)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(wú)機(jī)物，達(dá)到去除臭味的目的。此方法運(yùn)行費(fèi)用比較經(jīng)濟(jì)，但是占地面積大。
生物脫臭系統(tǒng)通常是在常溫常壓下進(jìn)行，運(yùn)行時(shí)僅僅需要消耗使惡臭物質(zhì)與微生物相接觸的動(dòng)力費(fèi)用和少量的調(diào)整營(yíng)養(yǎng)環(huán)境的藥劑費(fèi)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(yùn)行維護(hù)費(fèi)用少，較少出現(xiàn)二次污染和跨介質(zhì)污染轉(zhuǎn)移的問(wèn)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(chǎng)合。在氣量較大的情況下，其投資費(fèi)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(shí)際應(yīng)用時(shí)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(diǎn)，在具體實(shí)踐中不斷摸索，爭(zhēng)取用較小的投入取得較優(yōu)的回報(bào)。
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