光触媒废气处理方（fāng）案

一（yī）、技术原理

光（guāng）触媒技术以二氧化钛（tài）（TiO₂）为核心，在紫外光照射下产生光（guāng）催化反应。紫外光激发TiO₂价带电子跃迁，生（shēng）成光致电（diàn）子和空穴。空穴与水反应生成（chéng）强氧化性的羟基自由基（·OH），电子与氧（yǎng）气生（shēng）成活性氧（O₂⁻）。这些活性物（wù）质将有机物（如（rú）VOCs、苯系物）和无机物（如（rú）H₂S、NH₃）氧化为CO₂和H₂O，同时杀（shā）灭细（xì）菌病毒。

二、系统组成

1. 预处（chù）理单元

万象城网页版和启风水（shuǐ）旋塔：去除颗粒物、酸性气体（如HCl、SO₂），防止催化剂中毒（dú）。

过（guò）滤器：高效空（kōng）气过滤器（HEPA）捕（bǔ）捉大分（fèn）子污染物，确保废（fèi）气洁（jié）净度。

2. 光催化反应（yīng）器

催化剂载（zǎi）体：蜂窝状陶瓷或金（jīn）属（shǔ）网涂覆TiO₂，增大（dà）接触面积。

紫外（wài）灯组：采用185nm/254nm波长紫（zǐ）外灯（dēng），提（tí）供光能。

反应室设计：多（duō）层叠加或旋流式布局，废气停留时（shí）间3-5秒（miǎo）。

辅助系统：温（wēn）度控（kòng）制（20-60℃）、臭氧（yǎng）控制（zhì）（催化分解或活性炭吸附）。

3. 后处理单元

活性炭吸（xī）附塔：吸附残留VOCs，确保（bǎo）排放（fàng）达标。

高（gāo）效过滤器：捕捉（zhuō）反应生成的微小颗粒，避免（miǎn）粉尘排放。

4. 监测与控制

在（zài）线监（jiān）测：实时检测VOCs、臭氧、颗粒物浓度。

自动控制系统：调节紫（zǐ）外（wài）灯（dēng）功率、风机（jī）风量，优（yōu）化处理效（xiào）率（lǜ）。

三、适用废气类（lèi）型

有机废气：VOCs（苯（běn）、甲苯、二甲苯）、非甲烷总烃、甲醛、乙醛。

恶臭气体：硫化氢（H₂S）、氨气（NH₃）、硫醇、硫（liú）醚、三甲（jiǎ）胺。

无机污染物：氮氧化物（NOx）、部分重金属蒸气（需结（jié）合其他技术）。

行业应用：喷涂、印刷、橡胶（jiāo）、化工（gōng）、污水处（chù）理厂、垃（lā）圾转运站。

四、处理效（xiào）率与案例

实验（yàn）室数据：甲醛去除率＞99％，脱臭（chòu）效率达95％-99％。

工业案（àn）例：

电镀厂：UV光解+光触媒（méi）组合工艺，非甲烷总烃排放（fàng）＜20mg/m³。

印刷企业：光触媒系统（tǒng）处理后VOCs排放浓度（dù）从（cóng）300mg/m³降至10mg/m³以下。

五、优缺点分析

1. 优点

广谱性：可处理多种污（wū）染物，兼具杀菌功能。

无（wú）二次污染：最终产（chǎn）物为CO₂和H₂O，无有（yǒu）害副产物。

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

持续性（xìng）：催化（huà）剂不（bú）消耗，长期使用效果稳（wěn）定（dìng）。

2. 缺点

依赖紫外（wài）光：需（xū）额外提供光源（yuán），增加初始（shǐ）投资。

催化剂失活风险：高浓度粉尘或（huò）酸（suān）性（xìng）气（qì）体可（kě）能导致催（cuī）化剂中毒。

处理效率限制：对高浓度废气（如（rú）VOCs＞5000ppm）需结合其（qí）他（tā）技术。

六（liù）、组合工艺（yì）建议

1. 高浓度VOCs处理

流程：活性炭吸附浓缩（suō） → 光触（chù）媒（méi）深度氧化 → 尾气活性炭吸附。

优（yōu）势：活性炭吸附高浓度VOCs，浓缩后光触媒高效分（fèn）解，降（jiàng）低运行（háng）成本。

2. 酸性废（fèi）气处理

流程：喷淋塔中和 → 光（guāng）触媒反应器 → 活性炭吸（xī）附。

优势（shì）：喷（pēn）淋（lín）塔（tǎ）去除（chú）酸（suān）性（xìng）气体，光触媒处理残留有机物，确（què）保达标排放。

3. 恶（è）臭气体处理

流程（chéng）：光触媒反应器 + 臭氧氧（yǎng）化 → 高效过滤器。

优势：光触媒与臭氧协同作用，提升脱臭效率至99％以上。

七、经济性与合规性

1. 设备成（chéng）本

光（guāng）触媒反应器：占总投资的30％-40％，紫外灯寿命约8000小时。

预处理/后（hòu）处（chù）理单元：喷淋塔、过滤器等（děng）约占40％-50％。

2. 运行费用

能耗：紫外灯（dēng）能（néng）耗约0.5kW·h/m³废气，风机能耗根（gēn）据风量计算。

维护成本：定期（qī）更（gèng）换紫外（wài）灯（每2-3年）及活性炭（每6-12个月）。

3. 排放标准

符合《大气污染（rǎn）物综合排放标准》（GB 16297-1996）及行业（yè）特定标准（如电（diàn）镀行业GB 21900-2008）。

八（bā）、选型与设计要点

紫（zǐ）外灯波长：优先选择185nm/254nm波（bō）长，确保TiO₂充分激发。

催化剂载（zǎi）体（tǐ）：蜂窝状（zhuàng）结构比表面积（jī）大，反应效率高。

系统密封性：防止臭氧泄漏（lòu），避免二次污染。

风量匹（pǐ）配：根据（jù）废气（qì）浓度（dù）和停留时间计算，确保（bǎo）处理效果（guǒ）。

光触媒废（fèi）气处理方案通（tōng）过光触媒技术与预处理、后处理（lǐ）单元的组（zǔ）合，可实现中低浓度废（fèi）气（qì）的高效、经济处理，同时满足环保法规要求。