催化除臭技术对环境治理影响

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　　摘要：复合光催化技术因缺少规范和标准，不断受到市场质疑和排斥。复合光催化技术确实是不适合用于所有的废气和恶臭治理领域，将其定位在中低浓度废气治理也是非常合理的。在遇到废气成份复杂或浓度较高的废气时，可以考虑采取技术结合、工艺组合、设备联合的组合治理工艺，以保证工程项目的处理效果和稳定运行。
　　关键词：复合光催化;VOCs及恶臭治理;监控手段;组合工艺
　　中图分类号：X7  文献标识码：A   文章编号：2095-672X（2019）04-00-02
　　Abstract：Composite photocatalytic technology is constantly being questioned and rejected by the market due to lack of norms and standards. Composite photocatalytic technology is indeed not suitable for all fields of waste gas and odor treatment， and it is very reasonable to position it at medium and low concentration exhaust gas treatment. In the case of exhaust gas with complex exhaust gas composition or high concentration， it may be considered to adopt a combination of technology combination， process combination and equipment to ensure the treatment effect and stable operation of the project.
　　Key words：Composite photocatalysis;VOCs and malodor control;Monitoring means;Combined process
　　中国的VOCs及恶臭治理发展史虽然不长，但各种不同技术的兴衰更迭，有着“剧情”跌宕起伏，让人摸不着边的感觉。国内外现有的废气污染治理技术主要为：干式中和法、吸收法、吸附法、复合光催化法、离子除臭法、微生物降解法、臭氧法、燃烧法及冷凝法等几种方法。本文主要叙述复合光催化除臭技术设计过程中的注意事项。
　　1 复合光催化名称统一和规范化
　　1972年，日本Fujishima（藤岛昭教授）发现了光催化现象。1999年由于纳米技术得到了突破性进展，光催化终于正式登上了国际研究舞台。光催化已经成为发达国家老幼皆知的环保代名词。然而，国内关于光催化技术的认识还不够全面，很多废气治理公司或是从业者，普遍认为只要有紫外灯的设备，都可以称之光催化技术，这是错误的观点和行业乱象所致。光催化顾名思义，那肯定得有“光”和“催化剂”共同作用才行。
　　2 光催化的发展瓶颈
　　由于近些年VOCs及恶臭治理设备的刚性需求，大家都希望能“分享盛宴”，在缺少技术支持和工程经验的前提下，纷纷加入了光催化设备的发展大潮中。当市场光催化设备供大于求时，商家们浑身解数以保证自身的利益，偷工减料的现象普遍存在。导致光催化技术越来越多的受到市场的质疑。
　　3 光催化的設计细则
　　复合光催化废气治理设备具备投资省少、占地面积小、能耗低、维护方便等优点，在VOCs及恶臭治理领域深得人心和受到欢迎。任何一种治理技术或是设备的产生，一定有着它生存的道理和阶段性的作用，我们不能扼杀了它的走向规范化和标准化。
　　笔者作为复合光催化技术的研究者之一，觉得复合光催化技术依然有着很大的发展空间，但希望大家一起将其标准化、规范化和科学化。在复合光催化系统设计过程中，应该注意如下几点：
　　3.1 选用复合光催化技术时，需充分考虑系统的预处理技术
　　在设计废气、VOCs和恶臭治理项目时，不能考虑废气的单一指标治理，我们充分认识废气有组成和成份。通常情况下，待处理废气中会含有粉尘、颗粒物、液态等。为了保证废气的治理效果，我们一般需要考虑先处理废气中的粉尘、颗粒物和液态。例如，对于含粉尘比较高的废气，要先配置除尘技术，若不先去除废气中的粉尘和颗粒，这些固态物质会附着在催化剂和紫外灯的表面，影响系统的处理效果。对于特殊的固态物质，可能还会存在着着火的隐患。而对于水含量较高的废气，应当先除湿。
　　3.2 不同行业、不同废气成份、不同浓度的废气，所选择的紫外灯数量均有所不同
　　在废气治理市场上，我们发现光催化技术广泛应用于各行各业，也受到了市场的欢迎和认同。但是，在一些偏远的区域，或是环保监督不够严格的地区，光催化技术成为应付检查的装置。大家没有认真的面对，没有科学的设计，没有系统的规划，在一个方箱里放几支紫外灯，就对外宣称是复合光催化技术设备。
　　在选择光催化技术时，我们需分析待处理废气的行业、成份、浓度等因素，通过这一些条件来确定紫外灯的数量。光催化技术不是万能技术，它有它的局限性，大家选用时一定要考虑各种因素和谨慎使用。
　　3.3 紫外灯如何选型，要从功率、长度、波段等角度考察
　　对于光催化技术而言，紫外灯是核心，其关乎处理效果的好坏。对于光源的考核有两个参数：波长与光强。只有吸收了一定波长范围内的光，TiO2催化剂才可以克服其禁带的能量，在其表面会产生电子-空穴。研究结果表明，紫外光波长在185～254nm，很难打破分子键，更适合于光氧化技术。而光催化技术更加适合选用387nm和365nm波长的紫外灯，在市场上很难找到387nm的紫外灯，所以很多时候光催化技术选用365nm波长的紫外灯。
　　另外，紫外灯的功率有15～320W，长度范围135～1554mm。废气治理从业者，需根据设计的背景和目标值，正确的和科学的选择紫外灯的功率及长度。
　　3.4 紫外灯的布置间距如何确定，其与催化剂之间的距离多少合适
　　衡量光催化技术的好坏，主要先看紫外灯，而紫外灯的考核参数为波长与光强。所以在设计时，除了要考虑紫外灯的功率、长度和波段外，在设计和加工制作设备时，还要充分考虑紫外灯之间的间距。合理的间距，能确保紫外灯的科学布置，既能保证充分的光均匀和紫外光达到一定强度，又能避免出现盲区和死角，以保证光催化技术的处理效果。
　　同样，除了紫外灯的间距是我们考虑的因素之外，紫外灯与催化剂之间的距离也是我们要重点考虑的，这是很多设计人员容易忽视的一个重要环节。紫外灯和催化剂间的距离，主要是由催化剂的类型、紫外灯的类型、设备的内部结构等因素所决定。
　　4 结束语
　　笔者认为，任何一种VOCs治理方式不能够做到十全十美，均为遐瑜互见，VOCs治理没有“万金油”工艺和设备，光催化技术更不是万能的技术，还是要与其他技术进行组合，才能更高效的用于废气处理。只有市场才是考验技术的真标准，无论是监管机构还是学术单位，重点工作应是制订科学的排放指标和可行的监控手段，切不要过多干涉各种技术的发展。不管是哪一种废气治理技术，它的出现和应用，曾经弥补了市场的空白和需求，它有权力继续生存和发展下去。
　　参考文献
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　　[4]刘守新，刘鸿.光催化及光电催化基础与应用[M].北京：化学工业出版社，2005.
　　收稿日期：2018-12-24
　　作者简介：周永毅（1980-），男，汉族，本科学历，助理工程师，研究方向为活性碳吸附、微生物降解、复合光催化、低温等离子、化学洗涤、RTO等废气治理工艺工程。
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