催化型吸附活性炭除臭技术的原理

催化型吸附活性炭除臭技术的原理摘要：本文介绍了催化型吸附活性炭除臭技术的原理，几种催化型吸附活性炭除臭装置的构造特点及其在美国的应用状况，并通过催化型吸附活性炭在广州某污水处理厂的现场试验结果，证明该种活性炭具良好的H2S去除能力，是一种值得推广的新型除臭技术。关键字：催化型活性炭吸附除臭1前言自70年代中期开始，由于城市污水处理厂臭味气体浓度低,主要采用的除臭方法为吸附法，常用的吸附剂有非浸渍活性炭、浸渍活性炭和微生物多孔物三大类[1]。这些吸附剂虽然都具有一定程度的臭味去除能力，但都不可避免地存在着某些缺点，如：非浸渍活性炭去除H2S能力低，寿命短；浸渍活性炭去除有机物能力低，且极易产生放热反应而增加活性炭床层着火的可能性。生物除臭系统存在占地面积较大，投资较高的缺点。为此，人们一直致力于各种吸附剂及吸附设备技术的改良研究，在九十年代中期，美国卡尔冈炭素公司研制并生产了吸附技术先进的臭味控制系统——系列催化型活性炭及吸附设备，该系列臭味控制系统已被应用在美国污水处理厂的除臭领域，除臭效果得到各方的肯定。2催化型活性炭的技术原理催化型活性炭是一种新型的吸附剂，能较好地吸附臭味中的有机物和H2S。其主要技术原理为：（1）催化型活性炭未被化学剂浸渍，与化学浸渍炭相比，具有较大的目标化合物吸附空间，故吸附有机物气体的能力明显增大。（2）催化型活性炭是烟煤基带增强催化能力的粒状活性炭，促进氧化反应能力特别强，在吸附过程中，催化型活性炭将H2S与氧都吸附在其表面上，发生氧化作用生成90%以上的H2SO4和少量的H2SO3和S（如表1）。表1催化型活性炭氧化反应式及生成物比例表阀吸吼箩附崖唤氧肯性化击袖反培眯应善淹式绿生成物所占比路例罗H业2岭S+2O土2拉=H旁2侨SO种4朴>90%海2H由2糠S+3O肥2滩=2H披2沫SO违3席>5%墓4H自2恒S+O据2默=2H同2编S+2S+兔2H幅2律O律<5狮%累（其孔中路S竟含量极少）（3）催化型活性炭吸附臭味气体后，90%以上的生成物——H2SO4极易于吸附且易溶于水，基于这种特性，当催化型活性炭吸附饱和后，可通过水洗炭床，溶解生成物H2SO4并将其排出炭床而达到再生的目的，使炭床恢复吸附能力，也就是说，催化型活性炭床有可反复水洗再生，反复用于吸附，寿命长的优点，另外，由于配套除臭设备专为提高吸附效率和为水洗再生提供方便而设计，故水洗是在线进行的，操作简便，节省人力。3催化型活性炭的性能参数经多次在污水处理厂现场测定，在现场H2S浓度通常不超过20ppm的条件下，对非浸渍活性炭、浸渍活性炭和催化型活性炭的性能进行了比较（见表2）。表2非浸渍活性炭、浸渍活性炭和催化型活性炭的特性比较表晓未浸渍以NaOH罗辣浸渍袖KOH蔬汽浸渍残催化型望粒子密伶度胃,mg/m挽L狱0.52僻0.55秘~0.55爱0.56删粒度（目）借4×6习4×6平4×6版4×6冤平均颗粒直径苍，阅mm疼3.6牵3.6如~3.6均3.6软H烈2停S计裂去除能力净（傍gH桶2岁S/cm岗3爹活性炭）怒~0.015灰0.06稳0.06条0.055戏燃点温度支（蔬℃犁）展讯380-42呆5挺200-22啊5春200-22萌5踢380-42西5隶化学再生梅剂野番无挖50%Na惕OH拘45%KO寒H幸水召再生时弊间珠各无描6嫁绑天面6谷天挪2演天瞎处理方柔法佳黄掩埋项掩埋籍掩埋烟返回再生或掩度埋默***创去五除肯H渴2余S爸口的床层寿命（略天）逆1.0销4.5*萌4.5*叫20.0**奇有机物的床层樱寿命（天）屿1.0尤0.7聚0.7犬1.0赚备观注控:吃*:桃掀第一次床层耗修竭的媒介处理劫（无烧碱再生争）。断

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形***:卧嫂根据活性炭再恢生条件而定。表2数据表明，催化型活性炭的去除能力为0.055（gH2S/cm3活性炭）比非浸渍活性炭的高出0.04（gH2S/cm3活性炭），而接近于浸渍炭产品的0.06（gH2S/cm3活性炭）。4催化型活性炭除臭系统介绍4.1催化型活性炭除臭系统的种类目前，由美国卡尔冈炭素公司设计生产的催化型活性炭除臭系统有四种类型：泰坦臭味控制系统、凤凰臭味控制系统、高流量凡特臭味控制系统和凡特PE除臭设备。（1）泰坦臭味控制系统能有效处理H2S浓度<10ppm的低浓度气体和带臭味有机物如甲硫醇和二甲基二硫醚。其突破了活性炭吸附器的传统设计，采用径向流吸附技术，与传统深床层除臭设备相比，体积小，吸附速度快，处理能力高，H2S去除率达99.9%。非常适合去除流量大的臭味气体，如市政污水泵站、污水提升泵站、污水处理厂中的格栅池、淤泥澄清池、带式压滤机室等的臭味。（2）凤凰臭味控制系统适合处理流量大、H2S浓度为<50ppm的臭味气体，凤凰系统的工作原理是由多个装有催化型活性炭的径向流浅床层炭罐组成，这些炭罐一层一层的分开排列在立式反应室中，臭气从上到下通过装有径流式炭罐的立式反应室，当气体通过径流式炭层时，H2S经催化转变成H2SO4，处理过的气流通过内置分布管向上流动经出口全部排出，在水再生阶段，疏松吸附的易溶于水的H2SO4被水洗掉，活性炭恢复吸附H2S的能力，该系统的分层式设计使当一个反应室被水再生时，其它反应室可以继续处理臭气，整个系统可以连续操作。设备材质为聚丙烯和聚乙烯等防腐材料，均可长期抵挡H2S腐蚀，且已经过防紫外线处理，适于室外安装。（3）高流量凡特臭味控制系统适合安装在空间小的市政臭污水收集系统，其处理流量少、要求占地面积小，安装使用方便，只需接上电和水，打开开关，除臭系统就开始运行，能有效处理浓度为10～15ppmH2S气体和带臭味有机物如甲硫醇和二甲基二硫醚。若与酸洗系列设备组合，也可去除氨味和其它异味。鸣榨（仿4丛）冰凡级特笛P血E独除臭设备调是理想的小型庆除臭设备，适旧合处理空气聪量仗<获330m们3逝/封h谨、含有机物为捏主的低浓度臭意味气体，在厕式所臭气、实验观室有机废气和秧油罐废气处理胜等均取得较好席的效果。约4.2部鼠催化型活性炭竹除臭系统的组鬼成觉催化型活近性炭除臭系统炸基本组成为进丽风管、引风机跪、催化型活性灰炭除臭设备、番排气管和水洗胖炭床管路系统增，工艺过程如打下：境5解悠催化型活性炭液除臭系统的技圈术应用筑5.1抓规催化型活性炭讽除臭系统在美乖国的应用状况鱼尾自六199歉4金年以来，催化榴型活性炭除臭侨系统开始被广巧泛应用于美国硬的市政设施中疗，例如碰：斩Altoon横a梢圾废水处理厂鄙、插Aurora槽陕污水处理厂、斜东海湾泵站罗、航Escamb是i奴a沟泵站、芝加哥尊东部地区公厕谈、割Wheato纳n镰地区公厕大、免Fairfa的x驶种污水处理厂等色等的臭味去除溪。上述用户均壁对催化型活性驶炭除臭系统的忌除臭效果感到翠满意，认为是共值得依赖的、真可替代传统除饿臭设备的高效木除臭系统。到季目前为止，已喇有也约宜100饱0婶套的催化型活汽性炭除臭系统巷在美国投入应怕用柿，辞趴而且正受到越霉来越多的除臭遭用户的青睐。只5.2趋忘催化型活性炭齐除臭系统在我见国的应用前景不分析颜斩除臭控制系统耻的总需求增大泻多年来，徐我国污水处理照厂的臭气污染尼都没有采取治朽理措施，直到务199济3鸦年寇7终月撞1政9司日显国家环保局颁继布了《恶臭污辈染物排放标准羞》蜘（日GB-145胸54-9昼3笼）后，臭气的驱污染控制问题察才开始引起人侧们的重视，但铁至今为止，已茶采取臭气污染琴治理设施的单促位很少荣。逃200步0违年全国设市城筋市达到脏近测70姓0偏个，建制镇达翼到摆近馅2亮万多个，全国较城镇人口召达遍4绝亿左右，城市柔化水平约揉为乞35祖%破。预串计艺201斜0滥年，全国设市气城市达到伟近际100焰0幼个，建制镇达瞒到役近鞠2.垄5祝万多个，全国雁城镇人口才达谁6邮亿左右，城市控化水平约柜为束45%[2朵]队。随着我国城虏市化进程加快革，城市人口的谎逐步增长、城面市面积的不断助扩张，必然引约起污水处理量彩的增加，带动浅污水处理厂处历理容量扩大，响除臭系统的总蛙需求量随之增凤大区,扰而使用先进的响除臭系跟统孝---斑-踩催化型活性炭价除臭系统更是聚我国现代化发田展的需要。件岂终②渠近年来，我国食污水处理厂的产气味控制均采吩用传统的吸附孕设备为主，有牵一定的除臭效妨果，但不稳定掏，而且吸附剂巧吸附饱和后再身生操作麻烦，蚂因此造成运行虏费用高，并且苍，再生液和耗牙竭的吸附剂对雀环境会造成二石次污染。催化证型活性炭除臭堤系统则在同类眼的吸附系统中传具有领先水平摇，除臭效率高疾，设备占地面卡积小，安装简扒单，吸附剂可惩连续水洗再生市反复使用，从遵而使成本降低罩，操作简便，锄不造成二次污滚染，这些都将兴会促使催化型槽活性炭除臭系拥统在除臭领域围中占据了相当分重要的位置，夹并形成一种势淋不可挡的趋势棕，因而在我国饺有广阔的应用兄前景。愚6爱、催化型活性从炭的现场试验财情况侵都自扣200游3舞年尝3薪月女至已6玻月，我公司在谊广州猎德污水选厂生物反应池深现场连续做了舍催化型活性炭帐吸附效果试博验医(日见予表序3经)信。起表傻3赶蹈试验结果对比勉催化型活性炭锤吸附法粒测定条件建大气温度罗（吵℃害）类1宵5锁～找33桐实验进风口流简量棋（测m脖3青/沉h薯）封4.弟2买～员3.85冻进口浓度斑（抢pp六m吓）巧2.选6破～脚143掘测定结果盏平均出口浓度奏（怜pp顶m蚁）听0.0巾平闯均森H蒜2厉S歉去除率旗（伪%拍）增100%方试验结果榜表明，在进口普浓度波动的条劳件下，采用催视化型活性炭吸丙附法暑的洪H粪2拼S困平均去除率弯为语100上%居，且除臭效果意稳定。呆咏欧200浊3洪年蜜6见月在该试验装污置活性炭减量摇后显示吸附饱装和的情况下，山对其用自来水舟再信生依1筐6倾小时，再生出诚水姿P纪H上值由最初的酸检性逐步升至中文性，表滥明块H贱2铁S志被转化里为杜H愤2足SO妻4矿和面H名2崇SO挪3灌。再生后继续即试验逃，坛H抬2黄S衣出口浓度仍宝为象0.0pp古m狡，表明该活性婚炭用自来水再刮生后吸附能力兄仍然良好。7结论滔催化型活曾性炭除臭系统框是对传统技术葱的更新改进产迟品，在同类的约除臭设备中具桨有先进