译文 | 光催化氧化、化学氧化和臭氧氧化法去除VOCs的研究
光催化氧化、化学氧化和臭氧氧化法
去除挥发性有机化合物的研究
C Domeño，Ángel RodríguezLafuente，
J Martos，R Bilbao，C Nerín
▼
挥发性有机化合物（VOCs）是最普遍的工业排放污染物之一，即使在低浓度下也能带来健康危害及难闻气味，严格的环境法规已经迫使各行业不断寻求更加有效的技术以减少污染物的排放。
现有的VOCs及其臭味去除方法可大致分为两类：
1. 吸收法，包括水和化学剂洗涤及活性炭或其他多孔材料吸附；
2. 转化法，包括燃烧，催化氧化和生物降解。
单一方法在效能及成本上存在局限性，现较优的方案是根据特定污染物组成采取多种手段联合处理。湿式洗涤器是广泛应用于VOCs及臭味控制的工业处理设备，其去除率取决于气相在界面处的饱和度和洗涤器内的洗涤介质及空气流速。氧化洗涤剂包括次氯酸钠、过氧化氢，臭氧和高锰酸钾的广泛应用大大强化了单纯水的洗涤能力，其中次氯酸钠使用最为广泛。与此同时，光催化氧化VOCs已被广泛研究并取得了一定的成果，但是该方法产生的有毒中间产物成为了其限制因素。面对现存的多种去除工业源VOCs及臭味排放物组分的技术，在工业规模上，我们对其效能的比较并不全面，为解决这些问题，本文分别以次氯酸钠和臭氧为氧化洗涤剂在湿式洗涤器中进行了两组实验，分析了两种氧化洗涤剂对VOCs的去除能力；然后，本文又进行了常规运行条件下短波长（254和185nm）紫外光氧化VOCs的实验，并对其VOCs处理效果进行了评估，通过以上研究分析，拟为工业上选择合适VOCs及含臭排放物去除技术提供理论支持。
研究采用文丘里管-填充湿式洗涤器，文丘里管在单级洗涤器中可起到降温、降颗粒及捕获水溶性污染物作用，反应洗涤器由两个塔组成，塔一充满了渗透水，塔二充满氧化洗涤介质，设计的两组实验分别以次氯酸钠和臭氧为氧化洗涤介质进行对照实验，选塔一进水口、及塔一和塔二出水口为取样点取样，通过GC-MS等检测手段对其进行有机物组成分析。同样，光氧化反应装置也包含两个部分，气体先进入旋风冷却器进行气体冷却并过滤掉气体中颗粒物，经第一步处理的气体流入到柱状的光氧化反应器内发生反应，光氧化模块由64个1.4kW的紫外灯组成, 选旋风冷却器进口、出口和光氧化反应器出口为取样点取样，通过GC-MS等检测手段对其进行有机物组成分析。
实验结果表明，使用NaClO/NaOH氧化洗涤介质可强化湿式洗涤器的VOCs总去除效率，去除率由单独使用水时的50％左右提高到了70％以上；在103g/h的臭氧浓度下，VOCs去除率达到了95％以上，近100％的烷烃和烯烃被去除，近90％的醇及60％-80％的其他化合物被去除，效果最佳；光氧化去除VOCs实验结果最不理想，烷烃和烯烃几乎没有降低，而其他化合物也仅减少了55％左右，这可能是因为有机混合物的光氧化机制及过程非常复杂且其反应动力学条件常常受到抑制。
另外，在去除VOCs的实验基础上进行了气味消减测试，实验结果表明，挥发性有机化合物的去除有效地减少了气体臭味，臭氧氧化减少了86％，次氯酸盐只有78％，再次，光氧化表现出最差的效果，仅减少了70％。
曹娜译自 “ VOC Removal and Deodorization of Effluent Gases from an Industrial Plant by Photo - Oxidation , Chemical Oxidation , and Ozonization ” 《Environmental Science & Technology》 ， 2010 , 44 : 2585 - 2591
编辑：吴博文
猜您喜欢