光解光催化废气处理用紫外线灯应用技术探讨
光解光催化废气处理用紫外线灯应用技术探讨
一、应用原理
先说一下关于紫外线
紫外线是电磁波谱中波长从100nm(纳米)到400nm辐射的总称，其中波长100nm到200nm的为真空紫外线(UV-D)，波长200nm到280nm为短波紫外线(UV-C)，波长280nm到315nm的为中波紫外线(UV-B)，波长315nm到400nm的为长波紫外线(UV-A)。紫外线的波长与能量成反比。波长越长，穿透皮肤或空气能力越强。波长越短，能量越强，越容易导致皮肤病变。UV-D无法在空气中有效传播，而波长较短的UV-C则几乎被臭氧层吸收，故自然界太阳光中的紫外线，主要以UV-A和UV-B为主，其中UV-A约占98.1%，UV-B占1.1%。多说几句，UV-A可穿透皮肤表皮到达真皮，并对皮肤的表皮黑色素发生作用，从而引起皮肤黑色素沉着，使皮肤变黑。而UV-B几乎无法穿透皮肤表皮，少量照射皮肤会促进血液循环，生成维生素D3，有保健作用，发射UV-B波段的紫外线灯也俗称保健灯，但当能量较高的UV-B长时间作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，皮肤上出现红斑、痒、水疱、水肿等，而紫外线过量照射，还可引起皮肤癌。每天适量晒晒太阳，能补充钙质，对人体是有益处的，一般一天晒15分钟就足够了，如果被紫外线过多辐射的话，就会损害人体的皮肤。除了晒黑晒伤皮肤，紫外线还会加速皮肤老化。短波紫外线灯利用汞原子特性在气体放电时把汞蒸气激发放射出254nm的UV-C和185nm的UV-D波长的紫外线，UV-A和和UV-B是254nm的UV-C照射对应的荧光粉发出的紫外线，顺便提一下，短波UV-C目前被广泛用于杀菌消毒功能产品，它放射的紫外线能量较大，如果没有防护措施，极易对人体造成巨大伤害。如果裸露的肌肤被这类紫外线灯照射，轻者会出现红肿、疼痒、脱屑；重者甚至会引发癌变、皮肤肿瘤等。同时，它也是眼睛的“隐形砂手”，会引起结膜、角膜发炎，长期照射可能会导致白内障。
再来说一下废气部分
VOC（挥发性有机物）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、二异氰酸酯（TDI）、二异氰甲苯酯等和挥发性恶臭气体如不饱和烃（如丁二烯、苯乙烯）、氮化物（如氨、甲基胺、粪臭素）、硫化物（如硫化氢、硫化甲基）、氯烃（如氯仿）、含氧烃（如丙酮）、植物精油（如樟脑油）等化合物。
恶臭污染物质大多是气相污染物，主要由碳、氢、氧、氮、硫、卤素等元素构成。就化学结构而言，臭味物质分子多因具剩余电子，而有刺激人类嗅觉的特性。
废气处理技术目前分为物理、化学、生物等三大类，一般可用单一技术或两种以上技术组合来完成单一臭气处理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸碱水洗喷淋，化学法是化学洗涤、焚化，生物法则包括生物洗涤、植物液喷洒、生物滴滤、生物滤床等，而在物理法除臭技术上，又研发出了等离子体法除臭。
而采用254nm波长+185 nm波长双波段高效紫外线灯来处理废气在近两年由国外传至国内，目前在国内也得到广泛应用。本质一是应用了紫外线灯UVD185纳米波段和O2结合产生的O3臭氧来氧化还原反应废气，二是利用185纳米短波紫外线的高能量来裂解有机废气，三是利用254纳米紫外线照射涂有TIO2的媒介产生-OH来氧化有机废气。
二、光解光催化废气处理的技术特点：
1.高效除恶臭：
双波段紫外线结合TiO2光解催化氧化设备能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，脱臭效果大大超过国家1993年颁布的（GB14554-93）恶臭污染物排放标准。美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光解光催化氧化得到治理,即使对原子有机物如卤代烃、燃料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果。
2.适用范围广：
可适应高、低浓度，大气量，不同恶臭气体物质的脱臭净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。
3.运行成本低：
设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，设备能耗低，设备风阻极低＜50pa，可节约大量排风动力能耗。其中TiO2 催化剂的寿命是无限延长的，无需更换。
4.科技含量高：
采用先进的高级氧化技术，突破单一体系的反应局限，在整个反应体系中，两种氧化能力极强的氧化剂—O3和·OH参与反应及185nm高能量紫外线直接裂解废气，使得脱臭效果更佳，恶臭气体矿化程度更高，可无害化排放，无二次污染。
5.设备占地面积小，自重轻：
适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件；优质进口材料制造，防水、防火、防腐蚀，使用寿命长。
6.产品性能稳定：
目前紫外线灯及专用高功率镇流器技术成熟。为了日后方便维护检修，每个镇流器设置电源和工作指示灯，可根据指示灯排查灯管或整流器故障。根据反馈的不良现象只需更换灯管或镇流器即可。