Hệ thống xử lý khí thải, Xử lý khí- Mùi
Xử lý mùi bằng tia UV như thế nào?
Th4
1. Khái niệm về tia UV
Tia UV (Ultraviolet) hay còn gọi là tia cực tím, tia tử ngoại là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy nhưng dài hơn tia X. Phổ tia cực tím bao gồm vùng tử ngoại gần có bước sóng từ 380 đến 200 nm, vùng tử ngoại xa có bước sóng từ 200 đến 10 nm.
Tia UV khi chiếu trực tiếp lên cơ thể con người tùy theo bước sóng sẽ có những lợi ích và tác hại nhất định đến sức khỏe. Tuy nhiên, tia UV được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, và một trong số đó là xử lý mùi công nghiệp.
1.1. Phân loại phổ điện từ theo tiêu chuẩn ISO
| Tên | Ký hiệu | Bước sóng (nanomet) | Năng lượng photon (eV) | Ghi chú |
| Tử ngoại | UV | 450 – 1000 nm | 3,10 – 12,4 eV | Tuỳ vào bước sóng khác nhau, sẽ gây tác hại, xâm nhập vào tầng hạ bì của da con người. |
| Tử ngoại A | UVA | 315 – 400 nm | 3,10 – 3,94 eV | Bước sóng dài (từ 340-400 nanomet) sẽ xâm nhập vào tầng hạ bì của da, phá hủy Collagen khiến da nhanh chóng lão hóa. |
| Tử ngoại B | UVB | 280 – 315 nm | 3,94 – 4,43 eV | Tia UVB là nguyên nhân chính gây nên bỏng nắng, kích ứng da và ung thư da. Cũng có tác dụng tốt là giúp tổng hợp vitamin D trong cơ thể con người. |
| Tử ngoại C | UVC | 100 – 280 nm | 4,43 – 12,4 eV | Bước sóng ngắn, khử trùng, bị tầng ozone và khí quyển hấp thụ hoàn toàn. |
| Tử ngoại gần | NUV | 300 – 400 nm | 3,10 – 4,13 eV | Nhìn thấy được đối với chim, côn trùng và cá. |
| Tử ngoại trung | MUV | 200 – 300 nm | 4,13 – 6,20 eV | |
| Tử ngoại xa | FUV | 120 – 200 nm | 6,20 – 10,16 eV | Bức xạ ion hóa ở các bước sóng ngắn hơn. |
| Lyman-alpha hydro | H Lyman-α | 121 – 122 nm | 10,16– 10,25 eV | Vạch quang phổ ở 121,6 nm, 10,20 eV. |
| Tử ngoại cực xa | EUV | 10 – 121 nm | 10,25 – 124 eV | Bức xạ ion hóa hoàn toàn theo một số định nghĩa; bị khí quyển hấp thụ hoàn toàn. |
| Tử ngoại chân không | VUV | 10 – 200 nm | 6,20 – 124 eV | Bị hấp thụ mạnh bởi oxy trong khí quyển, mặc dù các bước sóng trong khoảng 150–200 nm có thể truyền qua nitơ. |
2. Nguyên lý xử lý mùi bằng tia UV
Đối với xử lý mùi bằng tia UV ta thường sử dụng hai phổ tia UV ở bước sóng 185 nm và 254 nm để diệt khuẩn và khử mùi.
– Tia UV bước sóng 185 nm: Ở bước sóng này, tia UV sẽ tác dụng với phân tử O2 tạo thành 2 nguyên tử O linh động, sau đó phân tử O2 phản ứng với nguyên tử O tạo thành phân tử Ozone O3. Ở nhiệt độ phòng O3 là một chất khí không màu, có mùi tươi mát sảng khoái đặc trưng. Ozone là một chất có tính khử mạnh, do đó khi tác dụng với các chất gây mùi, đặc biệt là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) sẽ tạo thành CO2 và H2O.
– Tia UV ở bước sóng 254 nm: Ở bước sóng này, tia UV sẽ tác động mạnh đến cấu trúc DNA, nó phá vỡ các liên kết DNA trong các vi khuẩn, qua đó tiêu diệt và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn. Trong trường hợp có sự tiếp xúc trực tiếp với con người, ta thường sử dụng tia UV ở bước sóng 222 nm do nó an toàn hơn với bước sóng 254 nm.
Để tạo ra tia UV có bước sóng 185 nm và 254 nm ta sử dụng các bóng đèn được chế tạo bằng thủy tinh đặc biệt hoặc thạch anh, ở hai đầu có cặp điện cực oxy hóa bằng sợi Wolfram, cực còn lại được tráng muối Stronli Cacbonat. Trong bóng đèn chứa khí thủy ngân và Argon ở áp suất thấp.
3. Ứng dụng xử lý mùi bằng tia UV trong công nghiệp
Có thể thấy tia UV được ứng dụng nhiều trong cuộc sống như diệt khuẩn, khử trùng, khử mùi, công nghệ điện tử…Còn trong xử lý mùi công nghiệp ta thường sử dụng để khử mùi khói bếp, mùi thực phẩm, mùi hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs).
Tuy nhiên, đối với quy mô công nghiệp cần xử lý lượng VOCs lớn ta cần kết hợp các biện pháp hấp thụ, hấp phụ than hoạt tính trước khi đi qua thiết bị xử lý bằng tia UV để đạt hiệu quả cao, xử lý triệt để và tối ưu chi phí.
Navis Group xin giới thiệu một số quy trình xử lý khí thải có kết hợp tia UV để quý vị tham khảo.
Khí thải → Tia UV → Quạt hút → Ống khói.
Khí thải → Hấp phụ than hoạt tính → Tia UV → Quạt hút → Ống khói.
Khí thải → Hấp thụ → Tia UV → Quạt hút → Ống khói.
Khí thải → Hấp thụ → Hấp phụ than hoạt tính → Tia UV → Quạt hút → Ống khói.
