恶臭去除技术之比较

恶臭去除技术之比较

作者：聂英进李玉庆薛二军李红霞于非凡阎小禾谢慎琳刘建阔付华平

来源：《科技创新导报》2011年第15期

摘要:为合理收集和去除恶臭污染气体,本文分别从除臭原理、适用范围、工程应用等方面对不同除臭技术进行了阐述,为今后进一步治理恶臭污染提供参考,同时也为恶臭相关治理人员提供了一定的理论指导和技术支持。

关键词:恶臭污染治理除臭方法综合比较

中图分类号:X505 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0062-01

城镇污水处理厂的恶臭气体,主要由格栅间、沉砂池和储泥池等构筑物产生[1],各构筑物产生的恶臭污染物质的浓度和总量各有差异,有些不符合国家规定的恶臭污染物排放浓度,对于超标的恶臭物质必须进行适当处理后才可排放。除臭的方法主要有化学吸收法和生物法。

1 化学法

1.1 化学氧化法

化学氧化法是利用化学制剂与恶臭气体物质经过化学反应生成无臭或低臭的化学产物。常用苛性钠和过氧化氢等洗涤液去除臭气中的硫化氢及低级脂肪酸类物质,利用盐酸去除臭气中的氨气和胺类物质。

化学氧化法具有反应速度快、反应温度低、占地相对小等优点。其缺点主要有:附属设施多,运行费用高,易产生二次污染等。

1.2 活性炭吸收法

众所周知,活性炭是一种多孔性的含炭物质,其多孔结构可提供大量的比表面积,且活性炭孔壁上的大量分子可产生强大引力,可以将有害杂质吸附到孔径中,因此,活性炭吸附法主要是先将恶臭气体物质经管道集中后,再利用活性炭的吸附作用除去恶臭分子的方法。

活性炭吸附法对含硫化合物的去除效果较好,对含氮化合物的去除效果稍差。活性炭吸附法的设备设施通常需采用大功率的动力设备和大型除臭系统,需占用较大的空间场地。另外,活性炭作为吸附剂时,吸附容量有限,当活性炭达到饱和后,就必须再生或更换活性炭,导致运行成本增加,所以该法常用于低浓度臭气物质的去除和臭气的后处理过程[4],且活性炭吸附法的初期投资费用比较低,运行维护容易,因而被广泛使用。为了提高恶臭污染物质的去除效率,在不同的恶臭污染物质产生阶段,吸附法可以和其他方法进行联合使用,取长补短,更加有效地去除不同浓度不同种类的恶臭物质。

1.3 等离子法

等离子法去除恶臭的工作原理是:置于设备内的离子发生装置发射出高能正、负离子,与空气当中的有机挥发性气体分子接触,打开其中的化学键,将其分解成小分子物质,离子发生装置发射的离子与空气中尘埃粒子及固体颗粒碰撞,使颗粒荷电产生聚合作用,形成的较大颗粒靠自身重力沉降下来,达到净化目的。

等离子法去除恶臭有两种途径:一是在高能电子的瞬时高能量作用下,打开某些有害气体分子的化学键,使其直接分解成单质原子或无害分子;二是在大量高能电子、离子、激发态粒子和氧自由基、氢氧自由基等的作用下氧化分解成无害产物[5]。等离子法除臭法多用于封闭空间,处理的气体多为规模较小,浓度较低的恶臭物质。

1.4 植物液吸收法

植物液吸收法是将植物液雾化后喷洒在空间里,利用雾粒具有的极大比表面积和表面能高效吸附空气中的恶臭分子,使之发生酸碱、氧化和分解等反应,从而生成无味、无毒分子的过程。除臭剂与异味分子的反应主要有酸碱反应和催化氧化反应,除臭剂中含有的生物碱可以与硫化氢、氢氰酸根离子和尸氨等臭气分子发生酸碱反应。在除臭剂的催化作用下,硫化氢可以与空气中的氧气发生催化氧化反应[6]。

植物液吸收法的初期投资少,操作方便,占地面积小,用于H2S浓度小于50mg/L的低浓度臭气的处理,但植物液吸收法用于敞开空间时易受气象条件的影响,因此,该方法多用于封闭场所。

2 生物法

2.1 曝气法

曝气法是将收集到的废气直接通入曝气池中,使恶臭成分被活性污泥中的微生物分解,达到净化目的。当活性污泥经过驯化后,其去除率均可达99%以上。曝气法的脱臭效率与气液接触方式、曝气方式和污泥浓度等因素有关。

曝气法的优点是操作简单、费用低、占地面积小,因此常用作前处理装置。另外,该方法适合处理污染负荷较高、水溶性较大的恶臭气体。

2.2 生物滤池法

生物滤池法除臭包括三个过程:恶臭成分由气相转移到液相;水溶液中的恶臭成分被附着在滤料上的微生物吸附或吸收;被吸附的恶臭物质被微生物氧化分解。生物滤池通常采用泥煤、树皮或混合肥等有机媒介作为滤料,这类滤料既是微生物生长的载体,也可为附着的微生物提供氮和磷等营养物质。

生物滤池法的优点是处理效果好,操作方便,运行和维护简单,基本采用全自动控制。生物滤池的缺点是反应条件不易控制,对进气浓度的波动适应性较差,填充物的营养被耗尽后,需定期更换,同时,不适用于处理浓度变化大的臭气。

2.3 生物滴滤法

生物滴滤是生物滤池法的改良工艺,它对恶臭物质的吸收和降解同时发生在一个反应装置内。滴滤池内填充一定高度的填料,表面被经驯化培养的微生物膜所覆盖,臭气通过滴滤池时,其中的污染物被微生物降解。为了提供微生物生长繁殖所需的水分和营养物质,并冲走生物代谢生成物,需要在填充塔的顶部连续或间歇的喷淋水。对于进气来说,影响因素包括恶臭气体的组成、浓度、温度与湿度等,循环液的性质包括pH值、盐度、氮和磷等营养物质的供给等。

在生物滴滤池中,针对某些恶臭物质而降解的微生物会附着在填料上,与生物滤池不同的是,不会出现象生物滤池中混合微生物群同时消耗滤料有机质的情况,因而池内的微生物数量大;惰性滤料也无需更换,同时,生物滴滤池的操作条件容易控制,处理效率高,占地面积小。但由于生物滴滤器填料的比表面积低,因此,不适于处理水溶性差的挥发性有机物。

3 小结

1)对于环境中恶臭气体的去除,各种方法均有其各自的优缺点和适用范围,根据不同浓度、不同类型的恶臭污染物质,选择适合的恶臭处理技术很重要。2)化学除臭法设备繁多、工艺复杂、易产生二次污染,而且污染之后再生困难、同时后处理过程复杂,能耗较大;生物法与物理方法和化学吸附方法相比,处理废气时投资少,运行费用低,维护管理方便,且不容易产生二次污染。

3)低浓度的臭气可以选择用生物滴滤池进行处理,将水溶性较好的、低分子量、低浓度恶臭污染物质去除,而对于水溶性较差的、高浓度的恶臭气体物质,则选择使用生物滤池法。4)为了提高恶臭气体的去除率,可以采用几种除臭方法联合使用,更加有效稳定地去除多种浓度、多个种类的恶臭污染物质。

参考文献

[1] 魏明蓉,张华,陆燕勤.污水厂恶臭气体治理技术概述[J].广西轻工业,2010.

[2] 姚岚,王成端,徐灵.中小型污水处理厂除臭工艺初探[J].广西轻工业,2007.

[3] 黄皇,黄长缨,谢冰.城市生活垃圾填埋场恶臭气体污染控制方法[J].环境卫生工程,2010.