光解光催化廢氣處理用紫外線燈應用技術探討
光解光催化廢氣處理用紫外線燈應用技術探討
一、應用原理
先說一下關于紫外線
紫外線是電磁波譜中波長從100nm(納米)到400nm輻射的總稱，其中波長100nm到200nm的為真空紫外線(UV-D)，波長200nm到280nm為短波紫外線(UV-C)，波長280nm到315nm的為中波紫外線(UV-B)，波長315nm到400nm的為長波紫外線(UV-A)。紫外線的波長與能量成反比。波長越長，穿透皮膚或空氣能力越強。波長越短，能量越強，越容易導致皮膚病變。UV-D無法在空氣中有效傳播，而波長較短的UV-C則幾乎被臭氧層吸收，故自然界太陽光中的紫外線，主要以UV-A和UV-B為主，其中UV-A約占98.1%，UV-B占1.1%。多說幾句，UV-A可穿透皮膚表皮到達真皮，并對皮膚的表皮黑色素發生作用，從而引起皮膚黑色素沉著，使皮膚變黑。而UV-B幾乎無法穿透皮膚表皮，少量照射皮膚會促進血液循環，生成維生素D3，有保健作用，發射UV-B波段的紫外線燈也俗稱保健燈，但當能量較高的UV-B長時間作用于皮膚時，可發生光照性皮炎，皮膚上出現紅斑、癢、水皰、水腫等，而紫外線過量照射，還可引起皮膚癌。每天適量曬曬太陽，能補充鈣質，對人體是有益處的，一般一天曬15分鐘就足夠了，如果被紫外線過多輻射的話，就會損害人體的皮膚。除了曬黑曬傷皮膚，紫外線還會加速皮膚老化。短波紫外線燈利用汞原子特性在氣體放電時把汞蒸氣激發放射出254nm的UV-C和185nm的UV-D波長的紫外線，UV-A和和UV-B是254nm的UV-C照射對應的熒光粉發出的紫外線，順便提一下，短波UV-C目前被廣泛用于殺菌消毒功能產品，它放射的紫外線能量較大，如果沒有防護措施，極易對人體造成巨大傷害。如果裸露的肌膚被這類紫外線燈照射，輕者會出現紅腫、疼癢、脫屑；重者甚至會引發癌變、皮膚腫瘤等。同時，它也是眼睛的“隱形砂手”，會引起結膜、角膜發炎，長期照射可能會導致白內障。
再來說一下廢氣部分
VOC（揮發性有機物）主要包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯（TDI）、二異氰甲苯酯等和揮發性惡臭氣體如不飽和烴（如丁二烯、苯乙烯）、氮化物（如氨、甲基胺、糞臭素）、硫化物（如硫化氫、硫化甲基）、氯烴（如氯仿）、含氧烴（如丙酮）、植物精油（如樟腦油）等化合物。
惡臭污染物質大多是氣相污染物，主要由碳、氫、氧、氮、硫、鹵素等元素構成。就化學結構而言，臭味物質分子多因具剩余電子，而有刺激人類嗅覺的特性。
廢氣處理技術目前分為物理、化學、生物等三大類，一般可用單一技術或兩種以上技術組合來完成單一臭氣處理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸堿水洗噴淋，化學法是化學洗滌、焚化，生物法則包括生物洗滌、植物液噴灑、生物滴濾、生物濾床等，而在物理法除臭技術上，又研發出了等離子體法除臭。
而采用254nm波長+185 nm波長雙波段高效紫外線燈來處理廢氣在近兩年由國外傳至國內，目前在國內也得到廣泛應用。本質一是應用了紫外線燈UVD185納米波段和O2結合產生的O3臭氧來氧化還原反應廢氣，二是利用185納米短波紫外線的高能量來裂解有機廢氣，三是利用254納米紫外線照射涂有TIO2的媒介產生-OH來氧化有機廢氣。
二、光解光催化廢氣處理的技術特點：
1.高效除惡臭：
雙波段紫外線結合TiO2光解催化氧化設備能高效去除揮發性有機物（VOC）、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物，以及各種惡臭味，脫臭效果大大超過國家1993年頒布的（GB14554-93）惡臭污染物排放標準。美國環保署公布的九大類114種污染物均被證實可通過光解光催化氧化得到治理,即使對原子有機物如鹵代烴、燃料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑也有很好的去除效果。
2.適用范圍廣：
可適應高、低濃度，大氣量，不同惡臭氣體物質的脫臭凈化處理，可每天24小時連續工作，運行穩定可靠。
3.運行成本低：
設備無任何機械動作，無噪音，無需專人管理和日常維護，只需作定期檢查，設備能耗低，設備風阻極低＜50pa，可節約大量排風動力能耗。其中TiO2 催化劑的壽命是無限延長的，無需更換。
4.科技含量高：
采用先進的高級氧化技術，突破單一體系的反應局限，在整個反應體系中，兩種氧化能力極強的氧化劑—O3和·OH參與反應及185nm高能量紫外線直接裂解廢氣，使得脫臭效果更佳，惡臭氣體礦化程度更高，可無害化排放，無二次污染。
5.設備占地面積小，自重輕：
適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件；優質進口材料制造，防水、防火、防腐蝕，使用壽命長。
6.產品性能穩定：
目前紫外線燈及專用高功率鎮流器技術成熟。為了日后方便維護檢修，每個鎮流器設置電源和工作指示燈，可根據指示燈排查燈管或整流器故障。根據反饋的不良現象只需更換燈管或鎮流器即可。