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UV紫外光氧化技术处理污水处理厂臭气效果
2018-10-11

一、UV紫外光氧化技术在污水除臭效果中影响因素分析:

UV紫外光氧化处理污水臭气效果受污水臭气浓度、设备停留时间、紫外灯辐照强度、环境温湿度、氧含量等多因素影响而不同。

( 1) 空塔停留时间对系统除臭效果的影响

实验研究了在平均紫外辐射照度 1664 μW·cm-2 和初始 H2S 浓度在约 125 mg·m-3,初始 NH3 浓度约 0. 55 mg·m-3 的情况下,不同流速即不同空塔停留时间对 H2S 和 NH3 气体去除率的影响,得到去除效果与空塔停留时间之间的关系,如图 2 所示. 结果表明,当流速 v = 1. 5 m·s - 1 ,对应空塔停留时间为 4. 5 s时,H2S 去除效果最佳,平均去除率可以达到 35.7% . 当流速增加到 v = 5.2 m·s-1 ,对应空塔停留时间为 1.3 s 时的去除率,H2S 去除率下降至 20% .对于 NH3 的去除效果,去除率变化趋势随着空塔停留时间的增加而增大,当停留时间为 1.5 s 时,NH3 的去除率要低于 1.3 s 时的去除率,这是由于污水厂中恶臭物质浓度随着时间存在波动,而 1.3 s 和 1.5 s 两个停留时间比较接近,因此停留时间这一因素不能很好地反映出来。当空气中的水蒸气和氧气在接受 hv的能量后,激发产生强氧化性的·OH,停留时间越长,使得恶臭物质与紫外灯产生的·OH能够更加充分反应. 从图 2 的结果可以看出,同样的工况下,NH3 的去除率要高于 H2S 的去除率,这是由于 NH3比H2S 的浓度低.

( 2) 恶臭物质浓度对系统除臭效果的影响 
考虑到工厂可能出现的最不利情况,即恶臭气体的排放速度较大,在系统内停留时间较短,为评价紫外除 臭系统在 种情况下的理 效 果,对当 空塔停留时间为 1.5 s,平 均 紫 外 灯 辐 照 强 度 1664 μW·cm- 2 ,紫外除臭系统对不同进气浓度下 H2 S 和 NH3 的处理效果进行了评价,结果如图 3 所示. 图 3 结果表明,紫外除臭系统对恶臭物质的去除率随初始物质浓度的升高而降低. 当 H2 S 进口浓度为 35 mg·m-3 ,H2 S 去除率为 34.3% ,NH3 进口浓度为 0.26 mg·m-3 时,其去除率达到 53.8% . 这是因为紫外照射幅度一定时,紫外灯产生的光子能量是有限的,因而被激发的·OH也是一定的. 所以当初始恶臭物质增加,单位体积恶臭物质被·OH氧化量变少,导致去除率的降低。

( 3) 紫外辐射照度对系统除臭效果的影响 
通过改变紫外灯管的开关数目来调节除臭系统的紫外辐射照度,用紫外辐照计测定某时刻反应装置4 个角的紫外辐射照度,并取平均值作为该工况下的照度值,考察了不同辐射照度下,H2 S 和 NH3 去 除率的变化.如图 4 所示,当停留时间为 1.5 s 时,去除率随着紫外辐射照度的增大而升高. 这是由于能 够与恶臭物质反应的·OH的产生量与紫外辐射照度呈正相关. 而·OH的浓度越高,恶臭物质的去除效果越好.

二、结论:

( 1) 紫外光氧化反应器对污水处理厂中的典型恶臭物质 H2S 和 NH3 有明显的去除效果.在停留时 间为 1.5 s,平均紫外辐射照度 1664 μW·cm -2 的条件下,进口 H2S 和 NH3 浓度分别为 35 mg·m -3 和 0.26 mg·m -3 时,二者的去除率分别可以达到 34.3% 和 53. 8% .
( 2) 在本实验条件下,紫外光氧化反应器对 H2S 和 NH3 的去除速率随紫外辐射照度增大而线性增加,随进口浓度增加而增大且趋近于某极限值.反应器臭氧产生速率随进口恶臭物质浓度增加而线性减小,随紫外辐射照度增加而增大且趋近于某极限值.