紫外线光离子氧化净化技术助力VOCs治理

　　大气主要污染物 ，成为各地治理重点，VOCs治理市场也呈现爆发性增长。“十三五规划”中重点提到了对VOCs监测与防治的要求，多个地方政府也陆续出台了VOCs排污收费标准，这使得VOCs的治理已经迫在眉睫。

　　根据VOCs污染物的浓度不同，每种VOCs处理工艺的适用范围也是不同的。简单的归纳总结可以认为，在高浓度VOCs(800mg/m3以上)污染状况下，高温燃烧(RTO)和催化燃烧(RCO)具有较大的应用优势；而在低浓度VOCs(100mg/m3以下)污染状况下，以光解法和吸附法为代表的技术则具有更大的应用可能。然而现有的VOCs污染治理及相关主流技术在应用中仍然存在着很多难以解决的困境，从而影响了我国VOCs污染治理的推进进程。

　　现有VOCs处理面临的困境

　　(1)中等浓度(100mg/m3-800mg/m3以上)的VOCs处理缺乏针对性的技术，大量使用的组合工艺设计难度较高，设计工作量大。

　　(2)RTO和RCO技术在中低浓度中应用的运行成本较高，RCO虽然可以通过催化剂一定程度降低运行成本，然而RCO工艺中的催化剂应用对于VOCs废气成分要求较为严格，应用范围受到了很大的限制。

　　(3)活性炭吸附工艺会产生大量的危险废物，带来大量的二次污染。普通的活性炭吸附脱附技术存在脱附不完全、脱附气体再处理上存在困境。

　　(4)以光解技术为代表的新型处理技术虽然具有运行成本低、无二次污染等优点，然而对中浓度VOCs处理也存在着处理效率受限、性价比降低等缺点。

　　因此，如何有效地实现多种工艺的组合，降低组合工艺的设计门槛，针对中低浓度VOCs的处理，寻找有效的处理工艺已经迫在眉睫。今天，我们为您介绍紫外线行业知名品牌亮月亮光电在整合创新的基础上提出了一种较为有效、低成本的VOCs处理技术——紫外线光离子氧化净化技术(英文缩写：UIOP)。

　　紫外线光离子氧化净化技术(UIOP)

　　紫外线光离子氧化净化技术(UIOP)是环境治理技术集成创新应用的典范，通过紫外光解技术、催化氧化技术、脉冲电晕氧化技术、吸附氧化技术和空气过滤技术的有效结合，高效去除中低浓度的恶臭气体、并降低臭氧排放的，实现生产经营过程中所产生的VOCs超低排放，达到人与环境的和谐共融。UIOP技术在着力降解VOCs的前提下更加注重对环境空气质量的保护，降低VOCs治理过程中所产生的“副作用”，以期达到绿色排放。

UIOP催化降解VOCs过程示意图

　　在工业生产产生VOCs污染的过程中，UIOP中的紫外光解、脉冲电晕氧化、催化氧化和空气过滤部分，能够实现对粉尘、VOCs的有效拦截与去除。

　　UIOP技术处理工艺

UIOP催化氧化原理

　　紫外线氧化降解污染物通常是指污染物在紫外线的激发作用下，污染物的原子结构发生变化，在氧化剂的作用下，逐步被氧化成低分子中间产物，有机污染物最终生成CO2、H2O。

　　由于短波长紫外线光子能量高于大多数污染物质分子内部化学键的键能，所以可以通过紫外线光子对分子化学键的作用直接使其断裂，从而达到分解的目的。亮月亮www.lyluv.com UV光解净化技术采用国际先进的紫外线技术、灯芯研制技术，选用优等的石英玻璃、电子粉、汞等原材，采用ISO9001:2015国际质量体系严格管控生产，确保UV灯管能量集中在185nm，可以很好地通过光子的氧化作用使得分子化学键直接断裂，之后配以紫外轰击氧气形成的臭氧、羟基自由基的协调作用，实现全范围VOCs的有效降解。

　　其基本反应原理可以用下面的反应式描述：

　　光化学氧化反应机理： VOC+hv→CO₂+H₂O

　　光催化氧化反应机理:

　　• 过程一：紫外线能量光束或高能电子的直接轰击

　　• 过程二：O原子或臭氧的氧化 O₂+e→2O

　　• 过程三：OH自由基的氧化 H₂O+e→OH+H H₂O+O→2OH H+O₂→OH+O

　　• 过程四：分子碎片+氧气的反应

　　由于紫外线光催化氧化处理VOCs需要有一定的反应时间。为解决这个瓶颈，佛山亮月亮光电科技有限公司采用国际前沿的脉冲电光晕放电的原理，研制了具有强氧化能力的高能离子灯管。通过前沿陡峭、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲电晕放电,能在常温、常压下获得非平衡等离子体,即产生大量高能电子和O、H0等活性粒子,与有害分子进行氧化降解反应,使污染物最终转化为无害物。

　　据了解，1988年以来,美国就开展了电晕法降解低浓度的挥发性有机物的研究。研究表明，在环境通常温度和压力下,该法能达到较好的效率。

UIOP技术的应用-UV光解净化器

　　目前，UIOP技术已经在山东、广东、江苏、河北等地的环保工程中得到了实际应用。

UV光解净化器设备结构图

部分典型应用实例展示

　　采用UIOP技术研发的UV光解净化器具有多种功能、多应用、安全可靠、节能等特点，可彻底分解恶臭气体中有毒有害物质，并能达到完美的脱臭效果，经分解后的恶臭气体，可完全达到无害化排放，不产生二次污染，同时达到高效消毒杀菌的作用。

　　单纯以离子除臭来定，以非甲烷总烃为例，用色谱法检测，非甲烷总烃去除率也许只有45%，但恶臭异味的去除率达93%。这是因为非甲烷总烃经过处理后，部分分子变成小分子，用色谱法检测时，依然表现为非甲烷总烃；恶臭异味的去除率高，表明实际已经分解了93%以上的污染物质，因为分解后的物质也有部分有异味，如臭氧。通过空气过滤技术的有效融合，大大降低了臭氧的排放量。

　　试验表明，UIOP复合废气治理工艺，缩短了降解过程中的反应时间，提高了废气的吸附与降解效率，实现废气净化后绿色排放。VOCs处理后产生的气体主要以二氧化碳为主，无需二次处理。