吸收氧化法处理恶臭气体

吸收氧化法处理恶臭气体
更新时间：2011.05.24
从国外对近年恶臭处理工艺的应用情况统计，结果表明应用最多的是吸收工艺和吸附工艺，对高浓度、无机气体以吸收为主，低浓度以吸附为主，高浓度有机气体以催化燃烧为主。

下面对比较常用的吸收氧化法处理方法进行详细的介绍。

1 原理
化学吸收是利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应生成新的无臭物质以达到脱臭的目的。

臭气成分不同，其对应的化学药剂也各异，一般用酸液（盐酸、硫酸等）去除NH3 及胺类；用碱液（氢氧化钠等）吸收H2S 及低级脂肪酸类；由于低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物都带有活性基团，容易被氧化，因此也可以用氧化剂溶液如NaClO、H2O2、O3、K2MnO4、K2CrO4 等氧化上述臭气去除异味。

化学氧化法是利用氧化剂如臭氧、高锰酸钾、次氯酸钾、氯气等氧化恶臭物质，使之无臭或少臭。

氧化除臭主要靠两种作用来实现：一是将恶臭物质氧化分解，二是靠氧化的气味将恶臭掩蔽。

化学吸收氧化法结合了吸收与氧化两种机理，首先恶臭气体被吸收进入氧化吸收液，然后在吸收液中，恶臭气体某一组分或者某些组分被氧化成新的物质，以达到除臭的目的。

2 氧化吸收法的特点
吸收氧化法是一种被广泛应用的恶臭控制工艺，该工艺最适合于处理大气量、高浓度的恶臭气流，如污泥稳定、干化处理和焚烧过程所产生的恶臭等。

常用的设备有填料塔、喷雾塔和文丘里洗涤塔。

最显著的特点是：
①操作弹性大，脱除硫化氢效率高，可使净化后的气体含硫量低于10ppm，甚至可低于1~2ppm；
②可将H2S一步转化为单质硫，无二次污染；
③可在常温、常压下操作；
④大多数吸收剂可以再生，运行成本低。

在吸收氧化法处理工艺中，恶臭气体首先被化学溶液吸收，然后被氧化，处理效果取决于恶臭气体在化学溶液中的溶解度。

当恶臭气流中同时含有氨气、硫化氢和其它含硫气体时，通常需采用多级吸收系统。

优点是通过两级或三级吸收系统，可以广泛地除去多种恶臭气体，并达到很高的去除效率。

该系统可以通过调节加药量和溶液的循环流量来适应气流量和浓度的变化，因此具有较强的操作弹性。

吸收氧化法直接借用了化学工业里的单元操作理论和实践经验，具有非常成熟、可靠、有效，特别是占地面积小等优点。

特别是针对老厂的改造和有土地局限性的新建厂，除恶臭更具优势。

吸收氧化法也有它的缺点，如消耗大量的水、化学溶液和电力等。

如果除雾装置设计不当，可能会在排放气体中夹带残留的氯化物，使得排气中有类似于漂
白剂的气味。

3 国内外研究现状
（一）国内研究现状
目前，国内外许多科研单位都致力于恶臭污染物的治理研究工作，在物理、化学、生物等治理恶臭污染物质方面取得了一定的进展。

我国恶臭治理方面的研究工作起步较晚，到20 世纪80 年代末90 年代初才进行了恶臭污染的调查、有关测试和标准方面的研究，在1993 年才对恶臭污染物的排放标准作了暂时的规定，包括臭气浓度及氨，三甲胺，硫化氢，甲硫醇，甲硫醚，二甲二硫醚，二硫化碳，苯乙烯8 种单一恶臭物质的厂界标准及排放标准，同时对其测定方法也做了具体规定。

《大气污染防治法》第32 条、第34 条对恶臭气体排放作了严格规定，限制恶臭污染事故的发生。

2002 年12 月24 日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》
（GB18918-2002）限定了污水处理厂废气污染物的控制项目和标准值。

在环境工程中，吸收法是控制大气污染的重要手段之一。

该方法对处理大风量、常温、低浓度有机废气比较有效且费用低，而且能将污染物转化为有用产品。

由于吸收法治理气态污染物技术成熟，设计及操作经验丰富，适用性强，因而在大气污染物治理中得以广泛应用。

目前国内吸收法研究主要集中在以下几个方面：
（1）根据相似相溶原理或添加活性剂组分增加废气在吸收液中的溶解度进行合适吸收剂的选择研究。

选择合适的吸收剂是吸收法的关键，需根据有机物种类及生产工艺条件的不同，选择溶解度大、不易挥发、价廉的吸收剂，这些都需要进行专门的研究实验。

例如，郑连英等采用气相色谱法选择从工业有机废气中去除苯和甲苯的吸收剂。

姚恕等用柴油作吸收剂，吸收喷漆尾气中的苯类废气，试验结果认为用二级吸收可以使废气的排放浓度达到标准。

也有用乳化柴油作吸收剂来吸收有机废气的研究，但因乳化柴油本身会造成二次污染，处理工艺难于控制，而不能广泛应用。

另有报道，苏建华等]以纯柴油、环丁砜、二甲基亚砜作为吸收液吸收苯乙烯的废气，结果认为环丁砜、二甲基亚砜的混合吸收剂对苯乙烯有更好的吸收能力。

张文俊[44]等根据相似相溶原理从众多溶剂中筛选出一种W-O吸收剂吸收苯系物废气，试验结果显示这种吸收剂与0#柴油和45#机油相比，具有吸收率高、容量大等优点。

程从兰等提出了一种以水为主，添加少量无机盐类活性组分及表面活性剂的新型苯系物吸收剂，可以达到对苯系物70%左右的吸收效率。

陈蔷研制的9501#新型吸收剂，用于含苯类废气吸收净化具有良好的吸收、解吸性能。

李湘凌等以水和无苯柴油作为主配方，添加MOA助剂及邻苯二甲酸二丁酯，并调节吸收液至弱碱，该复方液处理低浓度苯类有机废气，其处理效果明显好于传统的吸收液，使低浓度苯类废气的净化处理效率由70%左右提高到85%以上。

罗教生采用水-洗油及表面活性剂研制成的混合吸收剂，其对苯系物的吸收效率较好，可获得较为满意的净化效果。

另外，曹春城等对AES水溶液、0#柴油、碳酸丙烯酯及LWP等几种吸收剂进行了对比研究，结果认为表面活性剂水溶液的吸收能力太小，0#柴油对含苯废气吸收能力较大，但溶剂损失大。

且造成烃类二次污染，LWP则吸收能力较大，又不易挥发，而且无毒。

林增坤、王良恩等人以LWP作为吸收剂处理含苯类有机废气，研究发现，LWP对含苯类废气的吸收效果较好，吸收率可达90%，但其残液处理较为困难。

王良恩等[51]在LWP的基础上又选择了一种性能较好的LWP-2吸
收剂，可有效地除去空气中少量的苯、甲苯、二甲苯，对苯的吸收率在80%以上，对甲苯、二甲苯的吸收率均在90%
以上，具有很好的工业应用前景。

（2）硫系恶臭气体治理的研究。

例如李立清应用鳌合铁吸收剂处理硫化氢恶臭气体，实验表明：此方法处理含硫化氢恶臭污染是行之有效的。

处理的最佳工艺参数为：pH=8.5-9、鳌合铁浓度为0.2%、吸收温度30℃、适当搅拌吸收液，气流速度以低速为宜。

刘常青等人采用从硫化氢中获取单质硫和氢气的液相回收硫化氢的方法处理难度更大的低硫化氢含量的废气。

在实验研究的基础上讨论了温度对氧化吸收过程的影响，为回收单质硫的温度条件选择提供了理论和实验根据。

认为60~70℃为最佳的吸收反应温度，在此条件下，既能保证有足够大的吸收率，又能得到易于过滤的单质硫。

刘克杰等人针对一些企业排出的浓度较高的H2S废气，但其总量较小的特点，经过实验开发了吸收氧化法，提出以水为介质，碳酸钠为吸收剂，对苯二酚为催化剂，空气为氧化剂，将硫化氢吸收并转变成硫磺，同时再生吸收液碳酸钠溶液。

已在工业生产装置中取得了较好效果。

（3）工业废气方面的应用研究。

刁春燕提出以BDO作为新型吸收剂治理有机废气，并进行了深入研究。

实验采用θ网环填料吸收塔，以自行配制的有机废气为研究对象，系统地考察了吸收有机质进口浓度、BDO喷淋量、空塔气速、液气比、吸收温度、塔高等因素对吸收效率的影响。

衣新宇对表面活性剂吸收“三苯”废气治理工艺与装置进行了中试研究，认为在排放的气量约为3000m3/h、浓度为300~600mg/m3的三苯废气净化中，表面活性剂吸收法要优于组合式三苯废气治理工艺；此中试实验证明了填料塔吸收治理三苯废气在工业上实际应用的可行性，为三苯废气、乃至有机废气的治理开辟了一条经济可行的途经。

浙江大学硕士刘畅对吸收法治理合成革有机废气问题进行了研究。

以典型合成革厂中水吸收DMF溶剂的流程为对象，提出了一种较为合理的治理流程。

该流程使用DMF和水两级吸收塔设备，在不需引入新的挥发性有机物的前提下，能够高效低耗地治理合成革有机废气中的甲苯、丁酮和DMF。

李立清，杨健康应用螯合铁离子吸收剂对恶臭污染治理进行了实验室研究，并建成了一套处理气量为10.9m3·s-1的工业
化脱臭装置。

（二）国外研究现状
在吸收过程中吸收剂的性能是影响整个吸收过程效果的重要因素。

国外已有利用添加表面活性剂而提高憎水性气体溶解度的研究。

也有利用喷雾装置消除恶臭的研究开发应用报道。

日本的上殊勇等人将环糊精的水溶液作为吸收剂在有机卤化物和其它有机化合物共存时，对有机卤化物进行吸收，效果良好且解吸率高。

英国F.E.Hancock等人对次氯酸钠氧化吸收空气中硫系恶臭气体过程中添加的催化剂催化原理进行了系统研究。

指出镍离子在亚铁离子的存在下能强化次氯酸钠氧化吸收液的氧化能力。

德国汉堡科学与技术大学的Kai Freudenthal等人对选择性气液分离吸收处理恶臭气体进行了深入研究。

他们指出吸收法处理恶臭气体是一种被广泛应用的恶臭处理方法，通过实验，对HC1O、TEGDE及腐殖酸钠盐等几种吸收剂分
别进行了筛选实验，获得了对硫化氢、甲硫醚恶臭气体较好的吸收效果的吸收剂。

法国的A.Couvert等人对H2O2用于化学吸收法处理含硫化合物恶臭气体进行了实验室研究。

通过实验研究，他们指出H2O2作为一种氧化吸收剂处理含硫恶臭气体效果很好；并通过添加聚α羟基丙烯酸稳定剂来稳定H2O2，处理效果良好。

此外，Charron I.等人对用H2O2用于污水处理厂恶臭气体治理进行了系统研究。