高能离子除臭工艺及组合工艺的除臭效果
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高能离子除臭工艺及组合工艺的除臭效果
文_王助贫1 唐群才2 安洋2 高远2 佘小强2 卢思聪2 张客农2
1. 北控水务集团有限公司
2. 北京北华清创环境科技有限公司
摘要：通过使用高能离子除臭设备对污水处理厂预处理段臭气进行收集除臭，并同时组合低温等离子除臭工艺及光催化氧化除臭工艺，对其具体除臭效果进行实际检验。结果表明，在单独使用高能离子设备达到40%平均硫化氢(H
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S)去除率条件下，通过组合工艺可以达到99%以上的硫化氢去除率。
关键词：高能离子；低温等离子；光催化氧化；组合工艺；除臭
Deodorizing Effect of Energeticion Process and Combined Process
Wang Zhu-pin Tang Qun-cai An Yang Gao Yuan She Xiao-qiang Lu Si-cong Zhang Ke-nong [ Abstract ] Using common energetic ion deodorization devices on the market for wastewater treatment plant’s pretreatment section’s deodorization, meanwhile combining with low temperature plasma or/and photocatalytic oxidation deodorization device, and the actual deodorization effectiveness were examined. By using energetic ion deodorization device alone, the hydrogen sulfide (H2S) removal rate can reach 40% in average, while by combining energetic ion device with low temperature plasma and photocatalytic oxidation deodorization device can reach more than 99% in average.
[ Key words ] energetic ion; low temperature plasma; photocatalytic oxidation;combined process; deodorization
1 概述
随着污水处理厂提标改造及污水厂气态污染物排放指标日趋严格，污水处理厂除臭治理变得更为重要。污水处理厂臭气来源主要为从待处理污水中挥发的恶臭气体，以及污泥浓缩、脱水及外运过程中释放的臭气。针对臭气去除，国内常用的方法包括天然植物液喷淋法、生物过滤法、化学反应法、活性炭吸附法等。而相比常规除臭方法，近些年逐渐流行的以离子除臭法为原理的工艺，如高能离子法、低温等离子法、光催化氧化法等具有除臭效果稳定良好、占地面积小、无二次污染、操作简单、低能耗等明显优势。
高能离子法主要依靠离子发生装置产生的α粒子，与空气中的氧分子反应，形成正负氧离子，通过将富含氧离子的新风与臭气混合，氧化分解含氨和含硫分子等恶臭污染因子；低温等离子除臭通过在电极间外加高压高频交变电流，产生电子、离子、自由基及分子碰撞反应，在臭气通过时，使其中的恶臭气体分子断键，达到除臭目的；光催化法则通过使用具有光催化功能的金属氧化物材料，在光照条件下，产生类似光合作用的光催化反应，形成活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，破坏臭气中有机物化学键,达到分解有机物、杀菌、除臭的目的。
目前，几种离子除臭法工艺单独使用技术已日趋成熟，然而相关工艺组合的实际效果仍在研究中。其中，宋瑞霖认为，利用离子除臭并辅以光催化技术将是未来发展的主要方向之一。此外，研究表明，低温等离子法与光催化集成使用解决了光催化技术的瓶颈, 同时也使等低温等离子技术进一步得到了延伸和发展, 具有广阔的应用前景。因此，本研究主要针对三种离子法除臭工艺组合后的除臭效果进行实验，其结果将为相关组合工艺今后在实际工程当中的运用提供参考依据。
2 研究内容
本研究任务主要针对在高能离子除臭工艺中组合光催化氧化及低温等离子工艺，确定几种工艺组合对臭气中硫化氢的去除是否有提升效果，并对未来在实际工程中运用相关组合工艺提供参考依据。具体步骤如下。
①测试高能离子发生器去除硫化氢效果，并通过调整气体停留时间找到最佳运行条件。
②测试高能离子发射器与光催化氧化或低温等离子发生器共同作用时硫化氢去除效果。
③测试高能离子发射器与光催化氧化及低温等离子发生器共同作用时硫化氢去除效果。
3 实验方案
本次实验通过在实际运行水厂中建立实验设备，对各工艺组合效果进行测试。实验设备主要包括气体收集系统、空气过滤器、离子发生装置、紫外照射装置、抽风机、控制装置、排放装置等组成。实验系统设计方案见图1。
本实验以硫化氢浓度为主要观测值，并根据进气及出气口硫化氢浓度变化得出硫化氢去除率，用以模拟恶臭因子去除效率。实验使用常见的在线检测仪表，并辅以便携式检测仪表进行数据确认，提高数据准确率。同时，使用便携式负离子检测