光触媒废气处理方（fāng）案

一、技术原理

光触媒技术以二氧化钛（TiO₂）为核（hé）心，在紫外（wài）光照（zhào）射下产生光催化反应。紫外光激发TiO₂价带（dài）电（diàn）子跃迁，生（shēng）成光致电子和空穴。空穴与水反应（yīng）生成强（qiáng）氧化性的羟（qiǎng）基自由基（·OH），电子与氧气生成活性氧（O₂⁻）。这些活性物质将有机物（如VOCs、苯系物）和无机物（wù）（如H₂S、NH₃）氧化为（wéi）CO₂和H₂O，同时杀灭细菌（jun1）病毒。

二、系（xì）统（tǒng）组成

1. 预（yù）处（chù）理单元

开云网页版和启风水旋塔：去除颗粒物、酸（suān）性气体（如HCl、SO₂），防止（zhǐ）催化（huà）剂中毒。

过滤器：高效空气过滤（lǜ）器（HEPA）捕捉（zhuō）大分子污染物，确保废气洁净度。

2. 光催化反（fǎn）应器（qì）

催化剂载（zǎi）体：蜂窝状陶瓷或（huò）金（jīn）属网涂覆TiO₂，增大接触面积。

紫外（wài）灯组：采用185nm/254nm波长紫外灯，提供光能（néng）。

反应室设计（jì）：多层叠加或（huò）旋（xuán）流式布局，废气停留时间3-5秒。

辅助（zhù）系统（tǒng）：温度控制（20-60℃）、臭（chòu）氧（yǎng）控制（催化分解或活性炭吸附）。

3. 后（hòu）处（chù）理单元

活性（xìng）炭（tàn）吸附塔（tǎ）：吸附残留VOCs，确保（bǎo）排放达（dá）标。

高效过滤器：捕捉反（fǎn）应生成的微（wēi）小颗（kē）粒，避免（miǎn）粉尘排放。

4. 监测与控制

在线监（jiān）测：实时检测VOCs、臭氧、颗粒（lì）物浓度。

自动控制系（xì）统：调节（jiē）紫外灯功率、风机风量，优化处理（lǐ）效率。

三、适（shì）用废气类型

有机废气（qì）：VOCs（苯（běn）、甲苯、二甲苯）、非甲烷总烃（tīng）、甲醛、乙醛。

恶臭气体：硫化氢（qīng）（H₂S）、氨（ān）气（NH₃）、硫醇（chún）、硫醚、三甲胺。

无机污染（rǎn）物（wù）：氮氧（yǎng）化物（NOx）、部分重金属蒸气（需结合其他技术（shù））。

行业（yè）应（yīng）用：喷（pēn）涂、印刷、橡胶、化（huà）工、污（wū）水处理厂、垃圾（jī）转运（yùn）站。

四、处理效率与案例

实验室数据：甲醛去除率＞99％，脱臭效（xiào）率（lǜ）达95％-99％。

工业（yè）案例：

电镀厂：UV光解+光触媒组合（hé）工艺，非甲烷总烃排放＜20mg/m³。

印（yìn）刷企业：光触媒系统（tǒng）处理（lǐ）后VOCs排放浓度从300mg/m³降至10mg/m³以下。

五、优缺（quē）点分（fèn）析

1. 优点（diǎn）

广谱性：可（kě）处理多种污染物，兼具杀菌功能。

无二次污染：最终产物（wù）为CO₂和H₂O，无有害副产物。

运行成本低（dī）：紫外灯能耗较低（约0.5kW·h/m³废气），催化剂无需更换。

持续性：催化剂不（bú）消耗，长期使用效果稳定。

2. 缺点

依赖紫外光：需额外提（tí）供光源（yuán），增加初始投资。

催（cuī）化剂失活风险：高浓度（dù）粉尘或酸性气体可能导致催化（huà）剂中毒。

处理效率限制：对高浓（nóng）度废气（qì）（如VOCs＞5000ppm）需（xū）结合其他技术。

六、组合工艺（yì）建议

1. 高（gāo）浓度VOCs处（chù）理

流程：活性炭（tàn）吸（xī）附（fù）浓缩 → 光触媒深度氧（yǎng）化 → 尾（wěi）气（qì）活性炭吸附。

优势：活（huó）性炭吸（xī）附高浓度VOCs，浓缩后光触媒（méi）高效分解，降低运行成（chéng）本。

2. 酸性废气处理

流程：喷淋塔（tǎ）中和 → 光触媒反（fǎn）应器 → 活（huó）性炭吸附。

优势：喷淋塔去除（chú）酸（suān）性气体，光触媒处理残留有机物，确保（bǎo）达标排放。

3. 恶臭气体处理

流程：光触（chù）媒反应器 + 臭氧氧化 → 高效过滤器（qì）。

优势：光触媒与臭氧（yǎng）协同作用，提升脱臭效（xiào）率至99％以上。

七、经济性（xìng）与（yǔ）合规性

1. 设备（bèi）成本

光触媒反应器：占（zhàn）总投资的30％-40％，紫外灯寿命约8000小时。

预处理/后处理单元：喷淋塔、过滤器（qì）等约占40％-50％。

2. 运行费（fèi）用

能耗：紫（zǐ）外灯能耗约（yuē）0.5kW·h/m³废（fèi）气，风（fēng）机能耗根据风量计（jì）算。

维护成本：定期更（gèng）换紫外灯（每2-3年）及活性炭（每6-12个（gè）月（yuè））。

3. 排（pái）放（fàng）标准

符（fú）合《大气污染（rǎn）物综合排放标准》（GB 16297-1996）及行业特定（dìng）标准（如电镀行业GB 21900-2008）。

八（bā）、选型与设计要点

紫外（wài）灯波长：优先选（xuǎn）择185nm/254nm波长（zhǎng），确保TiO₂充分激发（fā）。

催化（huà）剂（jì）载体：蜂窝状结构比表面积大（dà），反应效率（lǜ）高（gāo）。

系统密封性：防（fáng）止臭氧泄漏，避免二（èr）次（cì）污（wū）染。

风量匹（pǐ）配：根（gēn）据（jù）废气浓度和停留时间计算（suàn），确保处理效果。

光触媒废气（qì）处理方案通过光触媒技（jì）术与预处理、后（hòu）处理单（dān）元的组合（hé），可实现中低浓度废（fèi）气（qì）的（de）高（gāo）效、经（jīng）济（jì）处理，同时满足环（huán）保法规要（yào）求。