离子除臭装置技术描述

离子除臭装置技术描述（一）供货范围由*有限公司为本项目提供的 LY 型等离子除臭装置为成套设备，整套装置包括如下：格栅井、泵房及出水井的废气收集系统（包括系统管路、风阀及支架等）；泵房下部的离子风预处理系统（包括取风口、风机、风管等） ； 不锈钢风机（包括风机、电动机、减震器等） ；不锈钢设备箱体； 进口离子发生装置（包括：发射电源、发射管等） ； 空气过滤器；HzS 监测仪表； 尾气排放管道及配套设施； 现场电气控制箱（包括：控制元器件和内部电缆线） ； 另外，基础螺栓、润滑油、管路仪表等所有安全、有效及可靠运行所需的附件。 并且，本公司将负责派出技术人员到现场进行设备的指导安装，并协助完成安装、 试验、通水、调试工作，初验合格后，交付业主。（二）简述及工作原理 本项目废气处理除臭工艺选用节能高效的离子法除臭（工艺）技术。臭气经有效收 集后并引入 离子除臭设备就地处理后，消除致臭成份，净化后达标排放。为了减小能耗及风管阻力，节省运行成本，离子管的安装方式须为卧式安装；废气 净化处理箱 内不得再增设任何物理、化学等其他处理方法（包括附加任何措施及设备等） 要求处理后采用排气筒 方式排出，排气筒形式及位置与泵站建筑相协调。（二）技术万案1、臭气收集系统设计 根据以往在四十多个除臭工程中所积累的实践经验，现设计方案为：在回转 式格栅除污机露出 地面以上的部分设置全封闭的可拆卸式的“贴身式”臭气收集罩， 格栅井、泵房及出水井加活动盖 板，盖板与格栅集气罩紧密结合，盖板上设置吸风口 或吸风装置，臭气集中收集后经由通风管道，通 过离心式风机的强制抽送，被直接导入 离子除臭设备中就地处理，并确保达标后直接排放。集气罩上合理设置百叶进风口， 设备连续运行时通过吸风可产生并保持格栅 集气隔离罩内的负压， 罩外气体通过百叶进风口进行补充， 达到强制通风的效果。完全封闭的臭气收集罩能有效地隔离和收集臭气污染源产生的臭气，能保证恶臭 气体不外泄。 除臭设备在运行时，通过机械抽风、自然补充新风的方式，使封闭空间 保持一定的负压状态，并保持 集气罩内换气次数， 因此可明显降低泵房格栅房室内空间 的臭气浓度。对回转式格栅除污机设置彩色铝合金框架的轻质“贴身式”集气罩。“贴身式”集气罩面板采用钢化平板玻璃材料，框架采用耐腐蚀性能好的彩色铝 合金材料，并且考 虑设备的运行、检修和操作空间，集气罩设计为可易拆易装的可 活动拆卸式，集气罩在格栅机的前面 设上下二组移门，以便于格栅机的清洗和日 常维护。结构尺寸可满足格栅机设备的运行和维修保养。 钢化平板玻璃面板还利于 观察其设备运行状况。在输送压榨机后部也设一组移门，便于螺旋输送机的 清洗 和日常维护。与本除臭工程类似的回转式格栅除污机集气罩设计照片如下：臭气集气罩能有效地隔离和收集臭气污染源产生的臭气，能保证恶臭气体不 外泄。并保持一定 的换气率，能保证整套除臭系统正常稳定的运行。除离子除臭设备的设计、制造、供货和安装调试以外，根据要求，提供臭气收集 系统的二次深 化施工设计。2、选用除臭工艺除臭工艺采用离子除臭（工艺）技术。该离子除臭工艺的臭气处理核心技术为 国际上成熟的并 已在世界上广泛推广应用的除臭工艺技术并完全可保证处理后的 排放尾气达到除臭性能要求。净化空气达标排放肉心风机离子氣装遗过滤 装置臭气华 和收集臭气 输送离子除臭工艺流程上述的工艺流程说明：离子除臭工艺通过将臭气源产生的臭气有效收集后经 风管系统被引入离 子除臭设备就地处理后，消除致臭成份，净化后达标排放。可 避免臭气在未经处理的情况下被强行排 出。除臭设备所产生的活性离子氧与废气中的有机和无机的臭气成分进行氧化 分解反应，即可达到 净化与除臭的效果，在整个净化处理过程以及净化处理后的 产物对人体及空气无影响。LY-3000 型离子除臭设备，是采用源自德国离子氧除臭技术并进行了改进后， 研究 开发并制造的最终定型产品，其中的离子发生和分置调控器采用美国（或德国）原装进 口 BENTAX 品牌的产品。离子氧浓度通过分置调控器可控，离子氧纯度高，不会产生 臭氧等其它二次污染，能确保除臭效果的可靠性。整个系统可满足室外安装运行。（四）离子除臭设备性能1、除臭设备及系统功能LY-3000 型离子除臭设备完全能达到并满足以下技术要求：功能：对污水中散发出的硫化氢（H?S）、氨（N%）、甲硫醇等以及其他VOC气体等挥发 性物质恶臭废气进行处理。在正常工况及常规气象条件下，通过LY-3000型离子除臭设备除臭治理后，尾气排放指标可达 到国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002 ）和恶臭污染物排放标准（GB14554-93）中的厂界（防护带边缘）废气排放最高允许浓度二级标准值。并确保 达到不影响周边大气环境，不产生明显异臭味的排放要求。成份厂界标准（mg/m3）硫化氢H?S 0.06氨NH3 1.50臭气浓度（无量纲） 20甲烷离子除臭设备.C02 +巴0+其它小分子（产生原子氧，离子氧和离子氧群）上述氧化过程是在常温常压下进行的，是一个极为复杂的物理过程，如过氧化氢、OOH的催化和紫外线作用，仿效了自然界大气自净的主要“能量”（七）离子氧除臭技术和特性 1、离子氧除臭技术（1）离子氧除臭技术离子氧是氧的高能态存在形式。离子氧可由氧气分子（。2）吸收放电的能量生成。高浓度的离子氧可生成离 子氧群团。 离子氧和离子氧群具有极强的氧化能力和分解能力。 其氧化能力是氧气的上千倍，可以将氨、硫化氢、 硫醇类、VOC 等污染物和其它产生恶臭异味的污染物在常温常压下迅速氧化分解，氧化所需时间只在千分之秒。同样，离 子氧群中的离子氧、原子氧 也具有极强的氧化能力，而且寿命在数秒内，可以在设备内 部充分发挥氧化除臭作用。离子氧化法除臭，主要是采用电离技术将空气中的氧气分子（ O2 ）失去电子或得到 电子，使其成为氧气 （。2 ）与臭氧（。3）之间的中间态，如原子氧（0）、纯净离子氧、羟基自由基（*0H）、单线态氧（1。2）和 带正、负电荷的离子氧和离子氧群等， 活性提高， 实现除臭净化，而该中间体对人体及空气无任何影响。（2）光催化除臭技术 光催化是常温深度反应技术。光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污 染物完全氧化成无毒无害的产物。当光催化剂二氧化钛在一定波长的紫外光线照射下会 产生游离电子及空穴，因而具有很强的光氧化还原功 能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，如甲醛、苯、氨等物质，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，具有 极强的去污、杀菌、消毒、 除臭功能。当光催化剂二氧化钛钠米粒子在 254nm 波长的紫外光线照射下时，表面电子被激 活而飞出产生游离电子， 与此同时，正空穴生成。即受激生成电子一空穴对。正空穴分 解光催化剂表面吸附的水蒸汽并和空气中的氧发生反 应，产生氢氧自由基（羟基），变成具有极强氧化作用的活性氧（0H.0）。各种有害有机物、无机物、污染物臭气、病毒细胞、细菌等被活性氧吸附 后，马上被氧化分解成无害物质的C02和H?o，而游离电子使周围的氧气还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化 一还原作用，将光催化剂表面的 各种污染物摧毁。在夜间无光的情况下，有害物质会被吸附到光催化剂二氧化钛的 表面。实验证明，离子发生装置所产生的活性离子氧都能迅速穿透细菌的细胞膜，与细胞酶发生不可逆反应，杀死细菌；它还可与病毒蛋白质包膜发生氧化作用，使病毒迅速死 亡；当离子氧碰到有机物或 无机物及各种臭味时还会发生氧化作用，生成无毒的物质。因此，离子氧还能有效地破坏空气中细菌和病毒的生存环境，降低室内细菌含量。 当离子氧与固体可吸入颗粒 碰撞，使颗粒带电并产生聚合作用，而形成较大颗粒靠自重沉降下来，达到净化空气的目的。 它使空气过滤器难以捕捉的极细微小颗粒成为可捕捉颗粒离子氧的这种杀菌、消毒、分解污染物及臭味的功能达到了消毒与净化空气的效果， 而且还原出纯氧气。因而 LY 系列离子氧除臭系统设备不仅可以除异（臭）味、去除空 气中的有机污染物及杀菌，同时还增加空气中的含氧 量及负离子，使室内空气更加洁净，清新，自然。是国际领先的空气净化设备。综上所述，LY-3000型离子除臭设备不仅能消除异（臭）味，还具备抑制细菌病毒活动，并具有消除静电、 减少空气中可吸入颗粒物功能，提高室内空气的离子浓度， 增加空气清新度。3） 离子氧除臭原理下面为几种典型污染物被离子除臭设备氧化除臭处理的机理。A、有机废气处理 脂肪族氧化机理：离子氧发生装置所产生的0H 具有强氧化作用，将脂肪族氧化为醇，进一步氧化为醛、酸，最后脱羧生成二氧化碳，整个过程可描述如下：R-CH2CH3 R CH2CH2OH RCH 2CH0 f RCH2COOH- R CH 3+CO 2 一RCH 20H RCH0 一 R- C00H 一每降解一个碳原子，生成一个CO?,重复循环，直到脂肪族完全转化为CO2为止。芳香族氧化机理：离子氧发生装置所产生的0H和 H+使苯环羟基化，生成羟基环己二烯自由基，进而开环生成已二烯二醛，再按脂肪族氧化途径降解，生成CO 2和 H20。B、无机废气处理及二次污染分析 以重点分析恶臭气体主要物质氨、硫化氢和甲硫醇为主，其发生的氧化反应为：氨NH3+ 02、 02-。2+、 102 f NOx+ H 2O（或 4NH3+ 3O2-f 2N2+6H2O） 硫化氢 H2S+ O2、 O2-、 O2+、 1O2 f S+ O2+ H 2O f SO3+H2O （或 H2S+ O2-f 2S+2H2O）甲硫醇 CH3SH+ O2、 O2-、 。2+、 1O2f SQ+CO2+H2O（或 CH 3SH+ O 2-f SO2+CO 2+2H 2O）上述反应过程表面：氨被氧化后生成无害的氮气；硫化氢经氧化转化成硫磺；而甲 硫醇则被氧化成二氧化碳和 嗅阈值（10-6）极低的SO?其比甲硫醇嗅阈值（10-9）低1000倍，从而有效地去除了臭气污染。综上所述，利用离子氧和离子氧群的氧化作用，可以将臭气、 细菌、污物等有机成份都 能被分解为 NOx、SO3、CO?、H?O 等小分子。由于各废气物浓度总量较低，因此产物（如其它小分子等）的浓度也极低，由过滤吸附或直接易被大气环境所接收并稀释，不会产生二次 污染。（4）离子氧除臭原理分析A、能量分析离子氧除臭的原理是利用能量高于恶臭物质的分子健能的高携能的离子氧，使恶臭物质的分子健瞬间断裂。BENTAX 离子氧发射管能在极短的瞬间产生大量的波长 ?54nm 的高能光量子，高能光量子激发氧气分子（。2）产生高携能的离子氧。光量子波长越短，能量越大。见表1和表 ?:表 1 :不同波长光量子的能量光量子波长（nm）365254200光量子的能量（eV）3.44.876.2表2:常见恶臭物质的分子健的健长和健能（引自无机化学曹素枕主编）分子健H-HC-H0-0C-ON-HS-H健长（pm）74154148143101136健能（KJ/mol）436347142360389368健能（eV）4.532.781.473.744.043.82由上表可见，波长 254nm 的光量子所具有的能量大于常见恶臭物质的分子健的健能， 在高能光量子的轰击 下， 恶臭物质的分子健将瞬间发生断裂和分解。 因此，理论分析可证明选用波长254nm的离子氧发射管对除臭具有显著的作用。B、氧化性能分析处于不同状态的氧的特性： 紫外线（UV）：能杀灭病毒、细菌、真菌等微生物。 臭氧（03）:强氧化剂，能杀灭病毒、细菌，去除空气中的有机污染物，同时自己还原成纯氧。 过氧化氢（H2O2）:强氧化剂，能杀灭病毒、细菌、真菌等微生物，去除空气中的有机污染物。 羟自由基（*0H）:极强的氧化剂，能迅速杀灭病毒、细菌、真菌等微生物（千分之一秒）。 极性氧离子（0+ 0_）:极性氧离子能吸附空气中的灰尘、花粉、烟尘等污染物形成 大颗粒落下，从而净化了空 气。 负氧离子（0_）:极性氧离子一种。研究表明负离子浓度高时，人会感到情绪高涨、 充满活力；并能抗过敏及抑 郁。上述后三项都是氧的离子态。他们都具有极高的氧化电极电位，是很强的 气态氧化剂（见下表）:氧化剂名称氧化电极电位（V）说明氟3.06羟自由基（*OH ）2.80仅次于最强氧化剂氟极性氧离子（O + O ）2.80紫外线（UV）和臭氧（O3）2.07须控制浓度过氧化氢（H2O2）1.77氯气1.30BENTAXS子氧发生器产生羟自由基（*OH ）的过程：（1） 当氧气分子（02）吸收了波长 254nm 的高能光量子后，氧分子间的化学健被打开，氧分子分解成氧原子和氧离子:02+u 200+u 0 + 0 _（2）不稳定的氧原子又与空气中的氧分子化合成臭氧:0+02O3（3）臭氧与空气中的水分子反应可生成氧化性极强的羟自由基（*0H ）: 03+H20O 2+2*0HBENTAXS子氧发生器产生高浓度的羟自由基（*0H）和极性氧离子（0 + 0_）,与单独使紫外线（UV）和臭氧（03）工艺相比大大提高了氧化除臭能力，并且几乎能与 所有的常见恶臭物质发生氧化反应，而不会产生二 次污染。（4） LY -3000 型离子除臭设备特性A 、处理效率高离子除臭设备能有效去除硫化氢（H?S）、氨（N%）、甲硫醇等特定的污染物，以及各种异（臭）味，效 果可达 85-95% 左右。在任何季节、任何气候条件下都能满足除 臭设备处理效果要求。B 、 技术领先、投资小、能耗低采用德国或美国bent做牌原装进高科技离子氧发射管及分置调控器，风阻小，寿命长，电耗极小。C 、系统运行稳定，抗冲击负荷能力强 可在确保排放达标的前提下，采用经济运行模式，以降低运行成本。停 止运行后再使用启动快。D 、 自动控制、操作简便 工艺运行完全自动，无须人工操作，可远程或就地二种控制，并有手动和自动二种 控制模式。工人只需巡视是否有机器故障。E 、设备停止运行、检修或更换易损件及材料等，可在 2小时内能够恢复并投入正 常使用。F、纯物理法原理、安全可靠氧化反应在常温常压下进行，无废水排放，属环境友好性技术，无臭氧等其它二 次污染。整个净化处理过程以及净化处理后的产物对人体及空气无影响。G、设备全自动运行、无需维护无需专人管理，管理方便，运行费用极低。根据工况可24小时连续运行，且 也适合于间隙式运行。H 、除臭设备结构体积小、自重轻除臭设备与污水处理厂总体布局相适应， 满足污水处理厂的设计要求。 占地面积小， 能保证日常的运行、检 修空间。整套设备质量可靠、 性能稳定、操作方便、维修便捷。具有寿命长、 压降小的性能优点， 完全满足经济、实 用，性能可靠，维护管理简便的要求。（八）零件材料和防护涂层说明设备箱体由 304不锈钢板 ,厚度为 1.2-2.5mm 制造，不锈钢材质可满足防火、 防腐蚀、 防紫外线特征及强 度要求。设备箱体为卧式全封闭结构。风管系统不锈钢板厚度为08-l5mm，可满足强度要求。内部管道布置合理，并固定可靠。LY-3000 型离子除臭设备及系统中的各部件均采用了以不锈钢为主的材料。整个除 臭设备及系统中所使用的 材料完全最适合除臭设施设备正常工作的、 最新的商业质量及 无缺陷的品质。设备制造和安装工程中使用的所有材料， 完全是最适合于户外及污水处理的腐蚀环 境下工作的，并且是全新 的、无缺陷的、一流的商业质量，且完全是使用寿命长、维护 要求低的材料。因此各部件材料均适用于户外及污水处理的腐蚀环境下使用， 尤其是耐脂肪酸腐蚀， 以确保整套装置长期的 正常运行，减少维修维护的工作量，且系统外观良好。能确保除 臭设备及系统正常使用年限不低于 10年。LY -3000型离子除臭设备及风管系统的连接法兰等采用的粗制螺栓、螺钉和螺母均符合ISO225、IS0272、ISO885、ISO888和IS04759/1。粗制六角螺栓、螺钉和螺母符合ISO272、IS04759/1 88级。垫圈 符合ISO/R887 ,并使用在所有螺母、六角螺栓和螺钉之下。考虑到设备安装环境为暴露在大气中或处在污水和潮湿环境， 故所有的螺栓、 螺钉、螺母和垫圈均采用不 锈钢材质。螺栓长度在螺母旋紧后，露头 23 牙。（九）自动控制系统LY -3000型离子除臭设备设置一套自动控制系统。自动控制系统能保证 LY-3000 型离子除臭设备在正常情况下 24小时全自动连续运 行，且也可实施间隙式 运转。 自动控制系统的供货系统中已包括自动运行必须的控制仪 表设备和元器件，既可保证设备单独运转或联动 运转，也能够保证系统自动运行，且在 正常运行时无须人工操作，电控箱上设有各电动装置的开、停及故障报警。自动控制系统通过 PLC 实现自动控制，可根据要求自动进行间歇运行模式。自控 系统的所有电气设备满足国 家现行相关标准。自动控制系统内包括：离子控制调节器、除臭设备风机、离子氧发生器的启停和各 设备的运行显示和熔断保险。负责除臭设备电气自控系统的专业设计。 并且还将负责电控箱与各设备间连接用所有控 制及电力电缆的供货 及设备安装后的通电调试及操作指导。 提供包括设备安装所需的各类支 架、基础型钢、 穿线管、连接电缆及其他 附件。 报价总价中已包括配套设备及其附件的费用。 1、电控箱为保证离子除臭设备运行所需， LY -3000型离子除臭设备设有一套现场就地电控 箱及其电气附属设备，控 制风机和除臭设备的正常运行。电控箱带有就地和手动控制 开关、状态显示；同时可以接受远方自控系统开停控 制，并将运行状态、故障状态信号 远传自控系统。电控箱面板设有控制功能如下：就地手动开、停控制按钮； 就地 /远程转换开关；开、停、故障状态指示灯； 紧急停车按钮。LY -3000 型离子除臭设备及系统各自带有一套电控箱。双门结构，户外型， 可耐受现场气候条件，并适宜在 室外和污水处理腐蚀环境中连续运行。箱内留有 足够空间便于电缆进出，并附有固定设施和填料。所有断路器、起 动器，隔离设备等安装在底板上，采用母排连接，正面检修。箱体采用2.0mm不锈钢304制作，防护等级 IP55。可保证系统全自动运行。电控箱按照国家相关标准制造。电控箱箱体可灵活安装。电控箱内的元器件 与泵站统一。电控箱有保证除臭 系统安全运行所需的各种控制功能。( 1 )电控箱的工作电源： AC 380/220V ( 三相五线 ). 50HZ ，采用下进下出电缆 进出线方式，全压直接启 动。( 2)电控箱接受电源侧预留三相总空气开关,总空气开关有短路及过载保护功能。对风机等电气设备配电用的空气开关设有短路及过载保护，并设热保护元件用于电机的过载保护。(3) 电控箱箱面设有开/停按钮，自动/手动转换开关，紧急停车按钮，单项设备的 开/停/故障指示灯，所有控制 及保护回路分开，按钮与指示灯匹配。(4) 电控箱提供无源触点控制信号：开/停、手动/自动信号、故障及接受PLC控制命令的接端子。采用全自动控制，具有手动、自动二种控制方式。(5) 电控箱具有短路、过载、断相及温升保护，还包括有指示灯、熔断器、端子等。(6) 电控箱配有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。(7) 电控箱外壳留有安装螺孔，底端有电缆接入。所有开关和装置灯均为防水和防腐型，防护等级和绝缘等级 为IP55和F级。(8) 电控箱配置整个除臭系统所有电器设备用的完整的保护控制所需一、二次电气元 件。2、运行控制模式离子除臭设备采用以下两种运行模式：(1) 24 小时连续运行模式；(2) 间歇运行模式：按照人工设定的间隔时间实现系统的自动开机与停机； 或在操作工人需要时实现简单的 开机与停机。电控箱有二种运行控制功能：就地手动控制(按钮开关等)下，通过人工手动控制设备的启停，通过PLC自 动控制和远程控制模式。电控箱预留了与控制室相适应的接，能实现就地与远程控制，并能输送状态和 报警信号，并能输出转换开关远程档位置、运行状态和综合故障报警信号。整套自控系统能控制所有电机和电器，并带有开关控制及相关控制元器件，自带PLC,成 为一套独立控制系统。（十）监测仪表根据招标要求，LY -3000型离子除臭设备供货时将配套提供2套硫化氢气体监测仪表，以满足24小时监测 进气的流量、硫化氢的浓度的变化。在LY -3000型离子除臭设备的进气点和出气点均设置取样口，方便用户在需要的时候进行性能检测。硫化氢监测仪表数量及规格参数如下：序号监测仪表名称数量规格及参数1设备进气点H?S数据记录仪1台量程精度输出取样0-150 ppm0.1 ppm4-20mA1-30min 可调2设备出气点H?S数据记录仪1台0-5 ppm0.01 ppm4-20mA1-30min 可调硫化氢监测显示仪表安装位置根据业主要求确定，也可安装在现场电控箱面板上（十一）运行费用LY-3000 型离子除臭设备的连续运行时的日常运行费用如下:LY -3000型离子除臭设备日常运行费用一览表骨 号序项目数量配电功率运行功率备注1风机11.1 (kw)1.1*0.8=0.88 (kw)n 为 0.82离子发生装置2组0.10 (kw)0.20 ( kw)合计1.2 ( kw)1.08 ( kw)日耗用量24h/ 日25.92 (kWh)日运行费用（以单价0.60兀/kWh计）15.55 元年运行费用（以单价0.60 元/kWh计）5676.48 元