催化型吸附活性炭除臭技术的原理.doc
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1、催化型吸附活性炭除臭技术的原理作者:周永毅 来源:网易给排水发表时间:2006-05-10浏览次数:| I 409 字号:大 中 小内容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。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
2、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
3、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吸附氧化反应式生成物所占比例H2S+2O 2 = H 2SO4>90%2H2S+3O 2 =2H 2SO3>5%4H 2S+O 2 = 2H 2S+2S+ 2H 2O<5% (其中S含量极少)(3)催化型活性炭吸附臭味气体后,90%以上的生成物一一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
4、后,可通过水洗炭床,溶解生成物 H2SO4并将其排岀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对LI茨类项1国未浸渍NaOH浸渍KOH浸渍催化型粒子密度,mg/mL0.520.550.550.56粒度
5、(目)4X 64X 64X 64X 6平均颗粒直径,mm3.63.63.63.6H2S去除能力(g H2S/cm 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,活性炭)0.0150.060.060.055燃点温度C)380-425200-225200-225380-425化学再生剂无50% NaOH45% KOH水再生时间无6天6天2天处理方法掩埋掩埋掩埋返回再生或掩埋*去除H2S的床层寿命(天)1.04.5*4.5*20.0*有机物的床层寿命(天)1.00.70.71.0备注:*:第一次床层耗竭的媒介处理(无烧碱再生
6、)。*:基于最少5次有效水洗。*:根据活性炭再生条件而定。表2数据表明,催化型活性炭的去除能力为0.055( g H 2S/cm 3活性炭)比非浸渍活性炭的高出0.04 ( g HzS/cm 3活性炭),而接近于浸渍炭产品的0.06( g H2s/cm 3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10 ppm 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
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