专利名称：一种污泥臭气光催化氧化处理系统及利用其处理污泥臭气的方法
技术领域：
本发明涉及固体废弃物处理领域。
背景技术：
随着社会发展城市化进程的加快，污水处理厂建设的增加，污泥的产量也迅速增力口。污泥的处理与处置已成为环境综合治理中新的聚焦点。由于污泥散发臭味，在污泥处理与处置的过程中，会对周围环境及操作人员产生不良影响，所以要对污泥产生的臭气进行收集处理。污泥臭气的主要成分有硫化氢、氨等无机物及甲硫醇、甲胺、甲基硫等。除臭技术在国外来说发展的比较早，应用的领域也很广，在国内来说发展时间不长，并且受到各方面的制约，如技术，行业，甚至包括价格等等因素。目前国内外臭味治理的方法主要有物理法、化学法和生物处理法。物理法中常用的效果比较好的是大气稀释法和吸附法。化学法除臭工艺主要有燃烧处理法、湿法化学吸收法、活性氧除臭法及高能离子法等。生物除臭法主要有活性污泥法、生物土壤法、生物洗涤法、生物滴滤法和生物过滤法等。但是，目前还没有一种专门针对污泥处理过程中产生的臭气进行光催化氧化处理的方法和装置。
发明内容
本发明要提供一种污泥臭气光催化氧化处理系统及利用其处理污泥臭气的方法。本发明污泥臭气光催化氧化处理系统包括臭气收集装置、臭气过滤器、风机、光催化氧化净化器、活性炭吸附装置和控制装置；其中，臭气收集装置的出口与臭气过滤器的进气口相连，臭气过滤器的出口与风机的进气口相连，风机的出口与光催化氧化净化器的入口相连，光催化氧化净化器的出口与活性炭吸附装置的进气口相连，控制装置与风机和光催化氧化净化器联接，活性炭吸附装置的出口与外界管路相连。臭气收集装置，用于收集污泥处理系统中产生的臭气，保证操作环境不受影响。臭气过滤器，用以过滤掉臭气中的悬浮颗粒和气溶胶类物质，防止粉尘含量过高，影响光催化氧化净化器的性能。风机，输送污泥处理过程中产生臭气的装置。光催化氧化净化器，用以处理臭气中各种有毒有害气体。活性炭吸附装置，用以吸附未处理的剩余臭气，起保障排气质量作用。控制装置，用以控制整个系统开关，以及控制通风量大小、紫外灯开关数量。并向中控室输送各单项设备运行、故障状态的输出端子和接受中控室发来的控制指令的输入端子。用于污泥臭气光催化氧化处理的方法按以下步骤进行由臭气收集装置(I)将污泥处理过程各环节产生的臭气收集到一起，将臭气以1000 2500m3/h的流速送至臭气过滤器(2)，臭气经过滤后，由风机(3)送至光催化氧化净化器(4)，然后通过活性炭吸附装置
(5)处理后排放。 本发明通过光催化氧化来处理污泥臭气，光催化氧化是利用光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物。光催化剂属半导体材料，包括Ti02、Zn0、Fe203、CdS和WO3等，其中TiO2具有良好的抗光腐蚀性和催化活性，而且性能稳定，价廉易得，无毒无害，是目前公认的最佳光催化剂。能量大于TiO2禁带宽度的光照射半导体时，光激发电子跃迁到导带，形成导带电子，同时在价带留下空穴。由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，它们能够在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。空穴和电子在催化剂粒子内部或表面也可能直接复合。空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的Off或H2O发生作用生成HO 。HO 是一种活性很高的粒子，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，通常认为是光催化反应体系中主要的氧化剂。光催化处理环境污染物是基于催化反应过程中的一些自由基对污染物的氧化或还原作用，反应途径通常是HO 攻击或空穴直接攻击，对可见光敏感的化合物也可能通过激发态来分解。本发明的有益效果是I、将TiO2光催化氧化技术应用到污泥臭气净化中，具有光催化无副作用、无二次污染、处理效率高等优点；2、结合光催化技术，后续采用活性炭吸附，既保证了处理效果，又延长了活性炭再生时间，从而具有能耗低，运行费用低的优点；3、初投资少、无土建费用、安装灵活、系统噪音低；4、以人为本，改善工作环境的同时，降低工作空间内气体污染物的浓度，有效地降低外排气体的臭气浓度；5、独立系统、管理、维护简便，可实现无人操作，可根据实际情况开、停设备，实现PLC远程控制。本发明用于大中型污泥处理项目中的臭气处理。
图I是本发明污泥臭气光催化氧化处理系统的结构示意图，其中I是臭气收集装置，2是臭气过滤器，3是风机，4是光催化氧化净化器，5是活性炭吸附装置，6是控制装置，7是壳体、8是紫外光源、9是石英管；图2是本发明利用污泥臭气光催化氧化处理系统处理污泥臭气的方法流程图。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式
，还包括各具体实施方式
之间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式污泥臭气光催化氧化处理系统包括臭气收集装置
I、臭气过滤器2、风机3、光催化氧化净化器4、活性炭吸附装置5和控制装置6 ;其中，臭气收集装置I的出口与臭气过滤器2的进气口相连，臭气过滤器2的出口与风机3的进气口相连，风机3的出口与光催化氧化净化器4的入口相连，光催化氧化净化器4的出口与活性炭吸附装置5的进气口相连，控制装置6与风机3和光催化氧化净化器4联接。本实施方式中的臭气收集装置I、臭气过滤器2、风机3、光催化氧化净化器4、活性炭吸附装置5和控制装置6均为市售产品。本实施方式将TiO2光催化氧化技术应用到污泥臭气净化中，具有光催化无副作用、无二次污染、处理效率高等优点；结合光催化技术，后续采用活性炭吸附，既保证了处理效果，又延长了活性炭再生时间，从而具有能耗低，运行费用低的优点；初投资少、无土建费用、安装灵活、系统噪音低；以人为本，改善工作环境的同时，降低工作空间内气体污染物的浓度，有效地降低外排气体的臭气浓度；独立系统、管理、维护简便，可实现无人操作，可根据实际情况开、停设备，实现PLC远程控制。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是臭气过滤器2为滤网过滤式空气净化器或喷淋除尘器。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是光催化氧化净化器4包括壳体7、2 10个紫外光源8和石英管9，紫外光源8和石英管9设置在壳体7的内部，紫外光源8设置在石英管9的周围，石英管9的内部填充二氧化钛催化剂。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是紫外光源8的波长为254nm。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是光催化氧化净化器4的壳体7的材质为钢，厚度为3 8mm。其它与具体实施方式
一至四之一相同。本实施方式中外部装置主体材料采用钢制结构，以防紫外线泄露。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五之一不同的是控制装置6包含输出端子和输入端子。其它与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
七本实施方式用于污泥臭气光催化氧化处理的方法按以下步骤进行由臭气收集装置I将污泥处理过程各环节产生的臭气收集到一起，将臭气以1000 2500m3/h的流速送至臭气过滤器2，臭气经过滤后，由风机3送至光催化氧化净化器4，然后通过活性炭吸附装置5处理后排放。本实施方式将TiO2光催化氧化技术应用到污泥臭气净化中，具有光催化无副作用、无二次污染、处理效率高等优点；结合光催化技术，后续采用活性炭吸附，既保证了处理效果，又延长了活性炭再生时间，从而具有能耗低，运行费用低的优点；初投资少、无土建费用、安装灵活、系统噪音低；以人为本，改善工作环境的同时，降低工作空间内气体污染物的浓度，有效地降低外排气体的臭气浓度；独立系统、管理、维护简便，可实现无人操作，可根据实际情况开、停设备，实现PLC远程控制。采用以下实施例验证本发明的有益效果实施例一(参考图I、图2理解本实施例)本实施例污泥臭气光催化氧化处理系统包括臭气收集装置I、臭气过滤器2、风机
3、光催化氧化净化器4、活性炭吸附装置5和控制装置6 ;其中，臭气收集装置I的出口与臭气过滤器2的进气口相连，臭气过滤器2的出口与风机3的进气口相连，风机3的出口与光催化氧化净化器4的入口相连，光催化氧化净化器4的出口与活性炭吸附装置5的进气口相连，控制装置6与风机3和光催化氧化净化器4联接，活性炭吸附装置5的出口与外界管路相连。本实施例中的臭气过滤器2为滤网过滤式空气净化器；光催化氧化净化器4包括壳体7、2个紫外光源8和石英管9，紫外光源8和石英管9设置在壳体7的内部，紫外光源8设置在石英管9的周围，石英管9的内部填充二氧化钛催化剂；紫外光源8的波长为254nm ；光催化氧化净化器4的壳体7的材质为钢,厚度为3mm。本实施例中的臭气收集装置I、臭气过滤器2、风机3、光催化氧化净化器4、活性炭吸附装置5和控制装置6均为市售产品。
用于污泥臭气光催化氧化处理的方法按以下步骤进行由臭气收集装置I将污泥处理过程各环节产生的臭气收集到一起，将臭气以1500m3/h的流速送至臭气过滤器2,臭气经过滤后，由风机3送至光催化氧化净化器4，然后通过活性炭吸附装置5处理后排放。本实施例中，臭气收集装置，用于收集污泥处理系统中产生的臭气，保证操作环境不受影响；臭气过滤器，用以过滤掉臭气中的悬浮颗粒和气溶胶类物质，防止粉尘含量过高，影响光催化氧化净化器的性能；风机，输送污泥处理过程中产生臭气的装置；光催化氧化净化器，用以处理臭气中各种有毒有害气体；活性炭吸附装置，用以吸附未处理的剩余臭气，起保障排气质量作用；控制装置，用以控制整个系统开关，以及控制通风量大小、紫外灯开关数量，并向中控室输送各单项设备运行、故障状态的输出端子和接受中控室发来的控制指令的输入端子。本实施例的处理污泥臭气的光催化氧化方法，将污泥处理过程中产生的臭气由风机引致光催化氧化除臭系统进行处理。臭气在到达光催化氧化净化器前先经过过滤器进行过滤，除去悬浮颗粒和气溶胶类物质，以免影响光催化氧化净化器和活性炭吸附装置的性能。经过滤器过滤掉空气中的悬浮颗粒和气溶胶类物质后，在光催化氧化净化器中，利用在催化剂粒子表面广生的活性极闻的轻基自由基HO 闻效地氧化污泥臭气中的各种物质，臭气中的异味成分被高能氧离子氧化，分解甲硫醇、氨、硫化氢等污染因子，经过一系列的反应，最终生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子。净化后的气体最后经过活性炭吸附后通过管路外排。本实施例的污泥臭气处理装置及利用其进行光催化氧化处理污泥臭气的方法，随着污泥处理量的不同，系统中所产生的臭气量和浓度也随之变化，各参数可根据实际运行情况核算结果进行调节，因此在不违背本发明所附权利要求范围的前提下，在具体实施过程中，可以对本发明中关键参数的选择做出一些适当的改变。
权利要求
1.一种污泥臭气光催化氧化处理系统，其特征在于污泥臭气光催化氧化处理系统包括臭气收集装置(I)、臭气过滤器(2)、风机(3)、光催化氧化净化器(4)、活性炭吸附装置(5)和控制装置出)；其中，臭气收集装置(I)的出口与臭气过滤器(2)的进气口相连，臭气过滤器(2)的出口与风机(3)的进气口相连，风机(3)的出口与光催化氧化净化器(4)的入口相连，光催化氧化净化器(4)的出口与活性炭吸附装置(5)的进气口相连，控制装置(6)与风机(3)和光催化氧化净化器(4)联接。
2.根据权利要求I所述的一种污泥臭气光催化氧化处理系统，其特征在于臭气过滤器(2)为滤网过滤式空气净化器或喷淋除尘器。
3.根据权利要求I所述的一种污泥臭气光催化氧化处理系统，其特征在于光催化氧化净化器⑷包括壳体(7)、2 10个紫外光源⑶和石英管(9)，紫外光源⑶和石英管(9)设置在壳体(7)的内部，紫外光源(8)设置在石英管(9)的周围，石英管(9)的内部填充二氧化钛催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种污泥臭气光催化氧化处理系统，其特征在于紫外光源(8)的波长为254nm。
5.根据权利要求I或3所述的一种污泥臭气光催化氧化处理系统，其特征在于光催化氧化净化器⑷的壳体(7)的材质为钢，厚度为3 8mm。
6.根据权利要求I所述的一种污泥臭气光催化氧化处理系统，其特征在于控制装置(6)包含输出端子和输入端子。
7.利用权利要求I所述的一种污泥臭气光催化氧化处理系统处理污泥臭气的方法，其特征在于利用污泥臭气光催化氧化处理系统处理污泥臭气的方法按以下步骤进行由臭气收集装置(I)将污泥处理过程各环节产生的臭气收集到一起，将臭气以1000 2500m3/h的流速送至臭气过滤器(2)，臭气经过滤后，由风机(3)送至光催化氧化净化器(4)，然后通过活性炭吸附装置(5)处理后排放。
全文摘要
一种污泥臭气光催化氧化处理系统及利用其处理污泥臭气的方法，它涉及固体废弃物处理领域。本发明要提供一种污泥臭气光催化氧化处理系统及利用其处理污泥臭气的方法。污泥臭气光催化氧化处理系统包括臭气收集装置、臭气过滤器、风机、光催化氧化净化器、活性炭吸附装置和控制装置，处理臭气的方法按以下步骤进行由臭气收集装置将污泥处理过程各环节产生的臭气收集到一起，将臭气以1000～2500m3/h的流速送至臭气过滤器，臭气经过滤后，由风机送至光催化氧化净化器，然后通过活性炭吸附装置处理后排放。本发明采用光催化氧化处理污泥臭气，具有无副作用、无二次污染、处理效率高等优点。本发明用于大中型污泥处理项目中的臭气处理。
文档编号B01D53/02GK102614777SQ20121009036
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者刘音颂, 李志远, 韩洪军 申请人:哈尔滨工业大学