摘 要:為合理收集和去除惡臭污染氣體,本文分別從除臭原理、適用范圍、工程應用等方面對不同除臭技術進行了闡述,為今后進一步治理惡臭污染提供參考,同時也為惡臭相關治理人員提供了一定的理論指導和技術支持。
關鍵詞:惡臭污染治理除臭方法綜合比較
中圖分類號:X505文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0062-01
城鎮污水處理廠的惡臭氣體,主要由格柵間、沉砂池和儲泥池等構筑物產生[1],各構筑物產生的惡臭污染物質的濃度和總量各有差異,有些不符合國家規定的惡臭污染物排放濃度,對于超標的惡臭物質必須進行適當處理后才可排放。除臭的方法主要有化學吸收法和生物法。
1 化學法
1.1 化學氧化法
化學氧化法是利用化學制劑與惡臭氣體物質經過化學反應生成無臭或低臭的化學產物。常用苛性鈉和過氧化氫等洗滌液去除臭氣中的硫化氫及低級脂肪酸類物質,利用鹽酸去除臭氣中的氨氣和胺類物質。
化學氧化法具有反應速度快、反應溫度低、占地相對小等優點。其缺點主要有:附屬設施多,運行費用高,易產生二次污染等。
1.2 活性炭吸收法
眾所周知,活性炭是一種多孔性的含炭物質,其多孔結構可提供大量的比表面積,且活性炭孔壁上的大量分子可產生強大引力,可以將有害雜質吸附到孔徑中,因此,活性炭吸附法主要是先將惡臭氣體物質經管道集中后,再利用活性炭的吸附作用除去惡臭分子的方法。
活性炭吸附法對含硫化合物的去除效果較好,對含氮化合物的去除效果稍差。活性炭吸附法的設備設施通常需采用大功率的動力設備和大型除臭系統,需占用較大的空間場地。另外,活性炭作為吸附劑時,吸附容量有限,當活性炭達到飽和后,就必須再生或更換活性炭,導致運行成本增加,所以該法常用于低濃度臭氣物質的去除和臭氣的后處理過程[4],且活性炭吸附法的初期投資費用比較低,運行維護容易,因而被廣泛使用。為了提高惡臭污染物質的去除效率,在不同的惡臭污染物質產生階段,吸附法可以和其他方法進行聯合使用,取長補短,更加有效地去除不同濃度不同種類的惡臭物質。
1.3 等離子法
等離子法去除惡臭的工作原理是:置于設備內的離子發生裝置發射出高能正、負離子,與空氣當中的有機揮發性氣體分子接觸,打開其中的化學鍵,將其分解成小分子物質,離子發生裝置發射的離子與空氣中塵埃粒子及固體顆粒碰撞,使顆粒荷電產生聚合作用,形成的較大顆粒靠自身重力沉降下來,達到凈化目的。
等離子法去除惡臭有兩種途徑:一是在高能電子的瞬時高能量作用下,打開某些有害氣體分子的化學鍵,使其直接分解成單質原子或無害分子;二是在大量高能電子、離子、激發態粒子和氧自由基、氫氧自由基等的作用下氧化分解成無害產物[5]。等離子法除臭法多用于封閉空間,處理的氣體多為規模較小,濃度較低的惡臭物質。
1.4 植物液吸收法
植物液吸收法是將植物液霧化后噴灑在空間里,利用霧粒具有的極大比表面積和表面能高效吸附空氣中的惡臭分子,使之發生酸堿、氧化和分解等反應,從而生成無味、無毒分子的過程。除臭劑與異味分子的反應主要有酸堿反應和催化氧化反應,除臭劑中含有的生物堿可以與硫化氫、氫氰酸根離子和尸氨等臭氣分子發生酸堿反應。在除臭劑的催化作用下,硫化氫可以與空氣中的氧氣發生催化氧化反應[6]。
植物液吸收法的初期投資少,操作方便,占地面積小,用于H2S濃度小于50mg/L的低濃度臭氣的處理,但植物液吸收法用于敞開空間時易受氣象條件的影響,因此,該方法多用于封閉場所。
2 生物法
2.1 曝氣法
曝氣法是將收集到的廢氣直接通入曝氣池中,使惡臭成分被活性污泥中的微生物分解,達到凈化目的。當活性污泥經過馴化后,其去除率均可達99%以上。曝氣法的脫臭效率與氣液接觸方式、曝氣方式和污泥濃度等因素有關。
曝氣法的優點是操作簡單、費用低、占地面積小,因此常用作前處理裝置。另外,該方法適合處理污染負荷較高、水溶性較大的惡臭氣體。
2.2 生物濾池法
生物濾池法除臭包括三個過程:惡臭成分由氣相轉移到液相;水溶液中的惡臭成分被附著在濾料上的微生物吸附或吸收;被吸附的惡臭物質被微生物氧化分解。生物濾池通常采用泥煤、樹皮或混合肥等有機媒介作為濾料,這類濾料既是微生物生長的載體,也可為附著的微生物提供氮和磷等營養物質。
生物濾池法的優點是處理效果好,操作方便,運行和維護簡單,基本采用全自動控制。生物濾池的缺點是反應條件不易控制,對進氣濃度的波動適應性較差,填充物的營養被耗盡后,需定期更換,同時,不適用于處理濃度變化大的臭氣。
2.3 生物滴濾法
生物滴濾是生物濾池法的改良工藝,它對惡臭物質的吸收和降解同時發生在一個反應裝置內。滴濾池內填充一定高度的填料,表面被經馴化培養的微生物膜所覆蓋,臭氣通過滴濾池時,其中的污染物被微生物降解。為了提供微生物生長繁殖所需的水分和營養物質,并沖走生物代謝生成物,需要在填充塔的頂部連續或間歇的噴淋水。對于進氣來說,影響因素包括惡臭氣體的組成、濃度、溫度與濕度等,循環液的性質包括pH值、鹽度、氮和磷等營養物質的供給等。
在生物滴濾池中,針對某些惡臭物質而降解的微生物會附著在填料上,與生物濾池不同的是,不會出現象生物濾池中混合微生物群同時消耗濾料有機質的情況,因而池內的微生物數量大;惰性濾料也無需更換,同時,生物滴濾池的操作條件容易控制,處理效率高,占地面積小。但由于生物滴濾器填料的比表面積低,因此,不適于處理水溶性差的揮發性有機物。
3 小結
1)對于環境中惡臭氣體的去除,各種方法均有其各自的優缺點和適用范圍,根據不同濃度、不同類型的惡臭污染物質,選擇適合的惡臭處理技術很重要。2)化學除臭法設備繁多、工藝復雜、易產生二次污染,而且污染之后再生困難、同時后處理過程復雜,能耗較大;生物法與物理方法和化學吸附方法相比,處理廢氣時投資少,運行費用低,維護管理方便,且不容易產生二次污染。3)低濃度的臭氣可以選擇用生物滴濾池進行處理,將水溶性較好的、低分子量、低濃度惡臭污染物質去除,而對于水溶性較差的、高濃度的惡臭氣體物質,則選擇使用生物濾池法。4)為了提高惡臭氣體的去除率,可以采用幾種除臭方法聯合使用,更加有效穩定地去除多種濃度、多個種類的惡臭污染物質。
參考文獻
[1]魏明蓉,張華,陸燕勤.污水廠惡臭氣體治理技術概述[J].廣西輕工業,2010.
[2]姚嵐,王成端,徐靈.中小型污水處理廠除臭工藝初探[J].廣西輕工業,2007.
[3]黃皇,黃長纓,謝冰.城市生活垃圾填埋場惡臭氣體污染控制方法[J].環境衛生工程,2010.