恶臭处理技术

河北科技大学恶臭控制研究进展环境工程王开红环工学院河北科技大学恶臭气体控制技术分类物理法化学法生物法新工艺环工学院河北科技大学物理法物理法物理吸附法遮蔽法密封法稀释扩散法密封法采用固体、无臭气体或液体隔断恶臭物质扩散来源，使恶臭物质不可能进入或允许不可避免的极少量进入空气中。例如：污水厂的进水泵房、粗细格栅、污泥堆贮场可采用密封罩来减少恶臭气体排放。稀释扩散法稀释扩散法是将恶臭气体高空排放或以干净的空气将其稀释，以保证在下风区和恶臭发生源附近工作和生活的人们不受恶臭干扰；该法必须根据当地气象条件和地形,正确设计烟囱高度,保证受控点恶臭物质浓度不超过环境标准。主要适用于浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理，费用低，运行简单，它仅仅是污染物质的转移，并没有实现恶臭物质转化或降解。因此，通常情况下，不提倡使用稀释法恶臭废气。掩蔽法通过喷洒掩蔽剂来掩盖臭味。掩蔽的过程可能是物理过程，这种物理法受当地气候条件限制，适应性较差。掩蔽的过程也可能发生化学作用，即掩蔽剂破坏恶臭物质的发臭基团，达到除臭效果。天然植物提取液除臭法就是典型的掩蔽剂法。天然植物提取液除臭法是将天然的树木、花草中提取的油、汁或浸膏等混合，经微乳化、再雾化扩散成半径小于0.04mm的液滴。利用这种小液滴使被吸附的异味分子的立体构型发生改变，从而去除其臭味。该法是一种天然的、无毒、无污染的恶臭清除方法、投资少，使用安全，设备全自动操作，安装方便、简单易行又廉价。由于恶臭浓度和大气条件经常变化，掩蔽剂除臭效率不可靠，仅作为临时应急措施或者应用于臭气成分未知的场所，即适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体的场合。物理吸附法物理吸附法采用比表面大、孔隙大，且具有较强吸附能力的物质吸附恶臭物质。常用的吸附剂有活性炭、沸石、硅胶等多孔物质，以及超细氧化锌等。其中活性炭应用最广。环工学院河北科技大学化学法化学法湿式洗涤法液体吸收法氧化法燃烧法化学吸附法燃烧法将恶臭物质通过高温氧化成无毒无害的物质（H2O和CO2），因此又称热破坏法。燃烧法可分为热力燃烧法、直接燃烧法和催化燃烧法两种。催化燃烧法用贵金属、过渡金属、金属氧化物等作为催化剂，氧化恶臭废气，从而达到除臭的目的，克服了前两种燃烧法带来的困难，大大降低了燃烧所需的温度。燃烧温度600~800℃，燃料消耗大，又被称为直接火焰燃烧法。直接燃烧法适用于处理高浓度，且热值较高的易燃型恶臭废气。燃烧法操作简便，效率高，但是设备复杂，投资大、费用高，对催化剂的选择要求严格。直接燃烧法热力燃烧法热力燃烧法是当废气中可燃物含量较低时，利用其作为助燃气或燃烧对象，依靠辅助燃料产生的热力将废气温度提高，从而在燃烧室中使废气中可燃有害组分氧化销毁的净化法。化学吸附法化学吸附法把产生恶臭的物质通过氧化、还原、分解、中和、加成、缩合以及离子交换等化学反应，使之变成无臭味的物质。如一些恶臭成分(如H2S和硫醇等)则是在活性炭表面进行氧化反应而进一步吸附去除的。吸附法适用于处理成分复杂、低浓度、高净化要求的恶臭废气，设备简单，动力消耗少，运行管理容易。但吸附剂费用昂贵，并且对待处理的恶臭废气的湿度和含尘量要求严格，通常吸附之前要对气体进行预处理，去除颗粒物质及水分。氧化法分为化学氧化法和光催化氧化法。化学氧化法是采用强氧化剂如臭氧、高锰酸钾、次氯酸盐、氯气、二氧化氯、过氧化氢等氧化恶臭物质，将其转变成无臭或弱臭物的方法。氧化过程通常是在液相中进行的，也有在气相中进行的，如臭氧氧化过程的气-气氧化过程。光催化氧化用超微粒状（纳米材料）二氧化钛、氧化锌吸收紫外线后产生电子和正穴，使吸附的水氧化为·OH自由基，空气中的氧被还原为·O2-离子，再进一步生成H2O2。H2O2可与·O2-生成·OH，H2O2在紫外光照射下同样生成活性羟基自由基·OH。·OH具有极强的氧化活性。对作用物无选择。可以彻底氧化恶臭气体。是现在处理恶臭的主流趋势。湿式洗涤法由于氨气易溶于酸性溶液，H2S、VFAs易溶于碱性溶液，可采用多级吸收系统，常用湿式洗涤去除这些恶臭气体。湿式洗涤器按型式分为：逆流循环式填充塔、错流循环式充塔和薄雾型洗涤器，最常用的是逆流循环式填充塔。适用范围广，但废液需处理。另外，该法的运行需配备较多附属设施，如药液贮存装置、药液输送和排出装置等，运行管理较为复杂。液体吸收法采用低挥发或不挥发溶剂对恶臭气体进行吸收，再利用有机分子和吸收剂物理性质的差异将二者分离的净化方法。常用的吸收剂有柴油、煤油、664消泡剂、碳酸丙烯脂等。该法适用于浓度高、温度较低和压力较高的恶臭气体的去除。河北科技大学生物法生物脱臭的基本原理是：利用微生物的生物化学作用，使污染物氧化降解，转化为无害或少害的物质。恶臭气体由气相溶于水恶臭气体被微生物吸收吸附而进入微生物细胞内恶臭气体被微生物吸收吸附而进入微生物细胞内Text重点生物过滤法生物洗涤法生物滴滤池法生物过滤法生物过滤法是研究较早且技术相对比较成熟的一种大气污染控制技术。含污染物的气体首先进入增湿器进行润湿，然后进入生物滤池。当润湿的废气通过用土壤、植物纤维作填料的填料层时，被附着在填料表面的微生物吸附、吸收，在生物细胞内分解为CO2、H2O、S、SO42-、SO32-、NO3-等无害小分子物质。在美国和欧洲，使用生物过滤法去除恶臭主要是针对一些小型设备。该法可以去除大多数自然生成的恶臭物质，如氨、硫化氢、甲基硫醇、二甲基硫化物和二甲基二硫化物等。洗涤器里的喷淋装置将循环液逆着气流喷洒,使废气中的污染物与填料表面的水接触,因而被水吸收而转入液相,从而实现质量传递过程。吸收了废气组分的洗涤液,流入活性污泥池中,通入空气充氧后再生,被吸收的气态污染物通过微生物氧化作用,被活性污泥悬浮液从液相中除去。生物洗涤法生物洗涤法是一个悬浮活性污泥处理系统，对恶臭气体的去除过程分为吸收和生物降解反应两个过程。生物洗涤塔工艺中的液相是流动的,这有利于控制反应条件,便于添加营养液、缓冲剂和更换液体,除去多余的产物。生物洗涤塔适宜于处理净化气量较小、浓度大、易溶且生物代谢速率较低的废气。生物滴滤池法生物滴滤池法是结合生物滤池和生物洗涤池的生物除臭技术，它是含有污染物的气体经过或不经过预处理，进入生物滴滤池。当湿润的废气通过附有生物膜的填料层时，气体中的恶臭物质溶于水，被循环液和附着在填料表面的微生物吸附、吸收，达到净化气体的目的。生物滴滤池结构与生物过滤器相似，唯一不同的是顶部装有喷淋系统，不断喷淋下的液体通过多孔填料的表面向下滴，喷淋液中往往含有微生物生长所需要的营养物质，并且由此来控制设备内的湿度和pH值。生物滴滤器所采用的填充料也多是不能为微生物所降解的惰性材料。诸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、颗粒活性炭等。这为延长设备寿命以及减少压降提供了可能。生物滴滤法处理范围宽广、装置高效、合理，占地面积少，成为目前微生物脱臭技术的主流河北科技大学等离子体法主要有等离子体法。等离子体被称作除固态、液态和气态之外的第4种物质存在形态，是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的导电性流体，整体保持电中性。等离子体法处理恶臭气体的基本原理是：通过陡前沿、窄脉宽(纳米级)的高压脉冲电晕放电，在常温常压下获得非平衡等离子体，即产生大量的高能电子和·O，·OH等活性粒子，对恶臭污染物进行氧化，降解，使其最终转化为无害或危害程度小的物质。河北科技大学联合法由于恶臭物质成分复杂，且嗅觉阈值较低，对净化系统的要求极高，所以就感官无味的要求而言，恶臭的治理难度较大，大多数的情况下需采用多级净化。主要采用的联合技术有洗涤—吸附法、生物-吸附法、吸收-氧化-吸附法、生物-掩蔽剂法、等离子体-光催化法等。由于恶臭物质成分复杂，联合法在以后的恶臭气体控制中一定会占据相当的分量。结语纵观几种治理技术，生物法因能高效分解有机臭气、经济且无二次污染，因此是除臭技术的主要发展方向。其中生物滴滤又是生物法的首选。可以从下面几个方向研究：改进和开发新型填料，使之经济高效又不易堵塞；研究脱臭的深层机理，指导工艺的设计及运行；驯化适当的微生物来针对性降解特定的有机污染物，提高生物负荷；开发出结构紧凑、投资省、能耗低、运行稳定的生物处理系统、装置和设备。河北科技大学环工学院王开红