活性炭是一种多孔的含碳物质,其发达的空隙结构使它具有很大的表面积,所以很容易与空气中的有毒有害气体充分接触,活性炭孔周围强大的吸附力场会立即将有毒气体分子吸入孔内。
活性炭吸附技术利用碳的吸收恶臭、吸附有害气体的原理,很早以前就开始使用,因此比较成熟、稳定,而且成本低廉,无毒无副作用,对硫化氢、氨气、甲醛、苯、挥发性有机物(VOC)的吸附效果很好,不会产生二次污染。
1. 工作原理
在市政污水厂恶臭气体处理中,经过最初的一般吸附阶段后,催化型活性炭促进氧化反应,主要把H2S转变为H2SO4,这与传统的活性炭对进入炭结构的气流进行简单的物理吸附不同,也与浸渍活性炭通过化学反应将H2S转变为硫元素不同。由于催化型活性炭未被化学浸渍,其去除挥发性和恶臭有机物的能力很强,同时催化型活性炭也显示出很强的H2S去除能力,其催化空间促进气体中的H2S和氧气的反应,反应后生成硫酸盐(SO4-2)、少量的亚硫酸盐和硫元素。具体化学反应式如下:
H2S + 2 O2 ® H2SO4 ≈90%
H2S + 3/2 O2 ® H2SO3 >~5%
H2S + 1/2 O2 ® H2S + S (少量) <~5%
上述反应中,90%以上的H2S 反应后形成H2SO4 ,形成硫的部分不足5%,这一点非常重要,因为不同于硫元素的H2SO4 很容易被吸附且易溶于水。当催化型活性炭吸附H2S而饱和后,可通过水洗恢复其去除H2S 的能力。这一特性使催化型活性炭适合于多种恶臭处理应用中,催化型活性炭上的反应将H2S的去除能力从标准的0.01-0.02克H2S/立方厘米提高到0.09克H2S/立方厘米以上。
2. 应用领域
适用于餐厨垃圾处理站、垃圾中转站、城市垃圾处理厂;医疗废物处理站;市政污水泵站、污水处理厂的格栅池、沉砂池、厌氧池、污泥池及污泥脱水机房;啤酒及食品加工厂;粒子板及芯片厂;石油化工厂;油漆生产厂。垃圾焚烧生物堆肥厂、烟草加工制作厂;皮革加工及印染厂;化工及造纸厂废气等。
3. 工艺流程描述
恶臭气体通过集气罩或吸风口、风管,由风机抽吸后送入催化活性炭吸附塔,经吸附除臭后的废气通过风管达标排放。活性炭吸附塔吸附饱和后用自来水作为再生用水,再生后出水进入污水池。再生后的活性炭吸附塔通风干燥数小时后即可正常使用。
4. 设备选型
型号
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气体流量(m3/h)
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系统压降(Pa)
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最大重量(Kg)
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风机
(马力)
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占地面积
长×宽(m)
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活性炭用量
Centaur- HSV(Kg)
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活性炭用量
GAC(Kg)
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HF-400C
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340-680
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2240
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540
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1.5
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0.7×1.6
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105
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90
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HF-600C
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680-1020
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2990
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1220
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5.0
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0.9×1.9
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315
|
270
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HF-1000C
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1020-1700
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2740
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2130
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7.5
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1.3×1.9
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510
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460
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HF-1500C
|
1700-2550
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2490
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3350
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7.5
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1.6×1.9
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815
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725
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HF-2000C
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2550-3400
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2240
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4710
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10.0
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1.9×2.0
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1,020
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920
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HF-3000C
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3400-5610
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2740
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7380
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15.0
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2.3×1.9
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1,730
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1,540
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注:1)活性炭使用年限为5-8年;2)若待处理风量较大,须另行设计。
5. 运行成本
1) 风机消耗的电费;
2) 再生用水忽略不计(初始再生周期为1年,或更长)。