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幾種除臭技術應用于污泥脫水間的分析比較
來源：www.xgnxj.cn 發(fā)布時間：2023年04月17日
一、污泥脫水間的廢氣成分與特點
近年來，污水處理過程中的臭氣污染問題引起了人們的足夠重視。針對于污水處理的進氣、格柵、曝氣過程，污泥脫水、干化過程產(chǎn)生的臭氣污染相對更加集中和嚴重。
在污泥脫水處理工藝過程中產(chǎn)生的臭氣物質主要由碳、氮和硫元素組成。大多數(shù)的臭氣物質是有機物，只有少數(shù)臭氣物質是無機化合物，從成分來看氨的濃度較高，其次是硫化氫；而從臭氣的濃度來看甲硫醇較大，其次是硫化氫。
針對于污水處理過程的臭氣治理的主要方法和技術有：直接焚燒法、化學洗滌法、離子氧化法、生物脫臭法、活性炭物理吸附法、植物液空間霧化法等。這里主要介紹離子法（活性氧法）、化學洗滌法、生物過濾法、活性炭物理吸附法、植物液空間霧化法。
1、高能離子法（活性氧）
高能離子法的工作原理是：離子發(fā)生裝置發(fā)射出高能正負離子，與臭氣中的有機揮發(fā)性氣體分子接觸，打開有機分子的化學鍵，將其分解成二氧化碳和水。正負離子與空氣中的塵埃粒子及固體顆粒碰撞，使顆粒核電產(chǎn)生聚合反應，形成較大顆粒靠自身重力沉降達到凈化目的。
活性氧技術是利用高壓靜電的特殊脈沖放電方式（活性氧發(fā)射管每秒發(fā)射上千億個高能離子），產(chǎn)生大量高密度的活性氧分子、活性負離子、光電子及羥基自由基等強氧化性的活性物質，可將廢氣污染物和細菌、病毒等氧化分解成CO2、H20等無機小分子，同時空氣中的氧分子被激發(fā)產(chǎn)生活性氧，與有機分子發(fā)生一系列鏈式反應，并利用自身反應生成的能量維系氧化反應，進一步氧化有機物質。
2、化學洗滌法
化學洗滌法是用化學介質（NaOH、NaOCI）與H2O等廢氣進行酸、堿中和反應，從而達到除臭目的。
通過化學反應來改變發(fā)臭物質的化學特性和物理特性，以此來控制臭味。如硫化氫通過化學反應轉變成硫化鐵。硫化氫是具有強烈臭雞蛋氣味的氣體，而硫化鐵則是無味的固體。化學除臭的另外一種方式是改變發(fā)臭物質的溶解性或蒸發(fā)性，如通過酸洗將氣態(tài)氨轉化為溶解于酸液的離子態(tài)氨，使其不再發(fā)散臭味。化學方法適合發(fā)臭物質組份簡單的臭味控制。如果發(fā)臭物質組份復雜，就要用多種化學藥劑來控制不同的發(fā)臭物質。不過，這些化學藥劑本身也可能產(chǎn)生臭味或者發(fā)生交叉反應使除臭效果下降或無效。就是采用復合化學藥劑也只能是針對幾種發(fā)臭物質產(chǎn)生效果。有資料表明化學除臭有時會使幾種發(fā)臭物質的臭味降低，伴隨而來的是將另一部分發(fā)臭物質的臭味增強。所以，化學除臭只適合組份單一的臭味控制，如生產(chǎn)聚乙酰胺的化工廠等。化學除臭需要的費用相對較高。化學除臭也可以作為生物除臭的預處理或后處理手段。另外，化學除臭屬于等當量反應，即一個當量的發(fā)臭物質，需要一個當量的化學藥劑。所以在臭氣濃度高的情況下，很少使用化學除臭。在除臭劑選擇不當?shù)那闆r下會對設備產(chǎn)生腐蝕性。
化學洗滌法運行成本較高。同時，化學洗滌法產(chǎn)生二次污染。
3、生物除臭法
生物除臭法主要有生物過濾法和生物洗滌法，這里主要介紹生物過濾法。生物過濾法是使收集到的臭氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體無機濾料，臭氣成分先被高比表面積的濾料吸附，然后被濾料上生長的微生物氧化分解，完成除臭過程。
為保證微生物的生長和活性，需要為之提供一個適宜的生存條件，適宜的溫度、PH、氧氣含量、濕度和營養(yǎng)成分等。生物除臭技術利用微生物的新陳代謝將發(fā)臭物質轉化為微生物的細胞物質，或被降解為水和二氧化碳。可生化降解物質產(chǎn)生的臭味多采用生物方法來控制，因為他們的原始微生物菌群較為相似。可生化降解物料揮發(fā)出來的臭味是在厭氧微生物的作用下產(chǎn)生的。而生物除臭所采用的微生物菌群也多是來源于同一系統(tǒng)的好氧微生物。厭氧和好氧微生物是自然界當中兩個非常重要的菌群。生物除臭技術的適用范圍非常廣。在多數(shù)情況下可以替代化學除臭和物理除臭。生物除臭效果好、技術適應性好，運行穩(wěn)定，運行費用相對較低。生物除臭是目前發(fā)達國家多采用的有效除臭技術，應用范圍較為廣泛，如人畜糞便、垃圾處理場和污水處理場等的臭味控制。
生物除臭所需菌種和營養(yǎng)液都是天然產(chǎn)品，對操作人員和環(huán)境都不會造成任何負面影響，不會引起任何直接和二次污染。
4、活性碳物理吸附法
活性炭是一種很細小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔----毛細管.這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質)充分接觸,當這些氣體(雜質)碰到毛細管就被吸附,起凈化作用。
活性炭吸附法需要定期更換活性碳，運行成本高。產(chǎn)生二次污染。
5、植物液空間霧化法
植物提取液技術的核心是以天然提取液作為除去異味的工作液，以噴霧方式霧化在空氣中，使得臭氣分子迅速分解成無毒、無味分子，以達到除臭的目的。
利用天然植物提取液進行除臭是一種廣泛使用的有效的方法。人們在日常生活中，有用姜或檸檬去除魚的腥味就是一個很好的例子。天然植物提取液除臭技術分解臭氣分子的機理可以表述如下：
經(jīng)過設備霧化，植物液形成霧狀，在空間擴散液滴的半徑≤0.04mm。液滴具有很大的比表面積，具有很大的表面能。平均每摩爾約為幾十千卡。這個數(shù)量級的能量已是許多元素中鍵能的1/3～1/2。溶液的表面不僅能有效地吸附空氣中的異味分子，同時也能使被吸附的異味分子的立體構型發(fā)生改變，削弱了異味分子中的化合鍵，使得異味分子的不穩(wěn)定性增加，容易與其他分子進行化學反應。
植物的提取液大多含有多個共軛雙鍵體系，具有較強的提供電子對的能力，這樣又增加了異味分子的反應活性。
吸附在液滴表面的臭味分子與空氣中的氧氣接觸，此時的異味分子因上述兩種原因使得它的反應活性變大，改變了與氧氣反應的機理，從而可以在常溫下與氧氣發(fā)生反應。
三、幾種除臭技術的比較
四、脫水機房除臭技術運用建議
綜上所述，脫水機房揮發(fā)出來的臭味具有組份復雜，濃度高且不穩(wěn)定的特點，基于上述特點，同時考慮除臭效果、運行成本、維護管理、運行穩(wěn)定性等方面的優(yōu)勢，推薦采用管道收集后通過生物過濾除臭技術。同時，為不影響機房的操作，通過植物提取液空間霧化技術杜絕臭氣的跑冒滴漏現(xiàn)象，通過兩種除臭技術的綜合應用解決脫水機房除臭問題。
近年來，污水處理過程中的臭氣污染問題引起了人們的足夠重視。針對于污水處理的進氣、格柵、曝氣過程，污泥脫水、干化過程產(chǎn)生的臭氣污染相對更加集中和嚴重。
在污泥脫水處理工藝過程中產(chǎn)生的臭氣物質主要由碳、氮和硫元素組成。大多數(shù)的臭氣物質是有機物，只有少數(shù)臭氣物質是無機化合物，從成分來看氨的濃度較高，其次是硫化氫；而從臭氣的濃度來看甲硫醇較大，其次是硫化氫。
硫化氫是產(chǎn)生惡臭氣味的主要物質，臭氣中的硫化氫是一種無色、帶有臭雞蛋味且具有ci激性和窒息性、腐蝕性的氣體。它對金屬材料、脫水設備、管道有一定的腐蝕性，硫化氫達到一定濃度時對人體健康有很大的危害。
針對于污水處理過程的臭氣治理的主要方法和技術有：直接焚燒法、化學洗滌法、離子氧化法、生物脫臭法、活性炭物理吸附法、植物液空間霧化法等。這里主要介紹離子法（活性氧法）、化學洗滌法、生物過濾法、活性炭物理吸附法、植物液空間霧化法。
1、高能離子法（活性氧）
高能離子法的工作原理是：離子發(fā)生裝置發(fā)射出高能正負離子，與臭氣中的有機揮發(fā)性氣體分子接觸，打開有機分子的化學鍵，將其分解成二氧化碳和水。正負離子與空氣中的塵埃粒子及固體顆粒碰撞，使顆粒核電產(chǎn)生聚合反應，形成較大顆粒靠自身重力沉降達到凈化目的。
活性氧技術是利用高壓靜電的特殊脈沖放電方式（活性氧發(fā)射管每秒發(fā)射上千億個高能離子），產(chǎn)生大量高密度的活性氧分子、活性負離子、光電子及羥基自由基等強氧化性的活性物質，可將廢氣污染物和細菌、病毒等氧化分解成CO2、H20等無機小分子，同時空氣中的氧分子被激發(fā)產(chǎn)生活性氧，與有機分子發(fā)生一系列鏈式反應，并利用自身反應生成的能量維系氧化反應，進一步氧化有機物質。
2、化學洗滌法
化學洗滌法是用化學介質（NaOH、NaOCI）與H2O等廢氣進行酸、堿中和反應，從而達到除臭目的。
通過化學反應來改變發(fā)臭物質的化學特性和物理特性，以此來控制臭味。如硫化氫通過化學反應轉變成硫化鐵。硫化氫是具有強烈臭雞蛋氣味的氣體，而硫化鐵則是無味的固體。化學除臭的另外一種方式是改變發(fā)臭物質的溶解性或蒸發(fā)性，如通過酸洗將氣態(tài)氨轉化為溶解于酸液的離子態(tài)氨，使其不再發(fā)散臭味。化學方法適合發(fā)臭物質組份簡單的臭味控制。如果發(fā)臭物質組份復雜，就要用多種化學藥劑來控制不同的發(fā)臭物質。不過，這些化學藥劑本身也可能產(chǎn)生臭味或者發(fā)生交叉反應使除臭效果下降或無效。就是采用復合化學藥劑也只能是針對幾種發(fā)臭物質產(chǎn)生效果。有資料表明化學除臭有時會使幾種發(fā)臭物質的臭味降低，伴隨而來的是將另一部分發(fā)臭物質的臭味增強。所以，化學除臭只適合組份單一的臭味控制，如生產(chǎn)聚乙酰胺的化工廠等。化學除臭需要的費用相對較高。化學除臭也可以作為生物除臭的預處理或后處理手段。另外，化學除臭屬于等當量反應，即一個當量的發(fā)臭物質，需要一個當量的化學藥劑。所以在臭氣濃度高的情況下，很少使用化學除臭。在除臭劑選擇不當?shù)那闆r下會對設備產(chǎn)生腐蝕性。
化學洗滌法運行成本較高。同時，化學洗滌法產(chǎn)生二次污染。
3、生物除臭法
生物除臭法主要有生物過濾法和生物洗滌法，這里主要介紹生物過濾法。生物過濾法是使收集到的臭氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體無機濾料，臭氣成分先被高比表面積的濾料吸附，然后被濾料上生長的微生物氧化分解，完成除臭過程。
為保證微生物的生長和活性，需要為之提供一個適宜的生存條件，適宜的溫度、PH、氧氣含量、濕度和營養(yǎng)成分等。生物除臭技術利用微生物的新陳代謝將發(fā)臭物質轉化為微生物的細胞物質，或被降解為水和二氧化碳。可生化降解物質產(chǎn)生的臭味多采用生物方法來控制，因為他們的原始微生物菌群較為相似。可生化降解物料揮發(fā)出來的臭味是在厭氧微生物的作用下產(chǎn)生的。而生物除臭所采用的微生物菌群也多是來源于同一系統(tǒng)的好氧微生物。厭氧和好氧微生物是自然界當中兩個非常重要的菌群。生物除臭技術的適用范圍非常廣。在多數(shù)情況下可以替代化學除臭和物理除臭。生物除臭效果好、技術適應性好，運行穩(wěn)定，運行費用相對較低。生物除臭是目前發(fā)達國家多采用的有效除臭技術，應用范圍較為廣泛，如人畜糞便、垃圾處理場和污水處理場等的臭味控制。
生物除臭所需菌種和營養(yǎng)液都是天然產(chǎn)品，對操作人員和環(huán)境都不會造成任何負面影響，不會引起任何直接和二次污染。
4、活性碳物理吸附法
活性炭是一種很細小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔----毛細管.這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質)充分接觸,當這些氣體(雜質)碰到毛細管就被吸附,起凈化作用。
活性炭吸附法需要定期更換活性碳，運行成本高。產(chǎn)生二次污染。
5、植物液空間霧化法
植物提取液技術的核心是以天然提取液作為除去異味的工作液，以噴霧方式霧化在空氣中，使得臭氣分子迅速分解成無毒、無味分子，以達到除臭的目的。
利用天然植物提取液進行除臭是一種廣泛使用的有效的方法。人們在日常生活中，有用姜或檸檬去除魚的腥味就是一個很好的例子。天然植物提取液除臭技術分解臭氣分子的機理可以表述如下：
經(jīng)過設備霧化，植物液形成霧狀，在空間擴散液滴的半徑≤0.04mm。液滴具有很大的比表面積，具有很大的表面能。平均每摩爾約為幾十千卡。這個數(shù)量級的能量已是許多元素中鍵能的1/3～1/2。溶液的表面不僅能有效地吸附空氣中的異味分子，同時也能使被吸附的異味分子的立體構型發(fā)生改變，削弱了異味分子中的化合鍵，使得異味分子的不穩(wěn)定性增加，容易與其他分子進行化學反應。
植物的提取液大多含有多個共軛雙鍵體系，具有較強的提供電子對的能力，這樣又增加了異味分子的反應活性。
吸附在液滴表面的臭味分子與空氣中的氧氣接觸，此時的異味分子因上述兩種原因使得它的反應活性變大，改變了與氧氣反應的機理，從而可以在常溫下與氧氣發(fā)生反應。
三、幾種除臭技術的比較
四、脫水機房除臭技術運用建議
綜上所述，脫水機房揮發(fā)出來的臭味具有組份復雜，濃度高且不穩(wěn)定的特點，基于上述特點，同時考慮除臭效果、運行成本、維護管理、運行穩(wěn)定性等方面的優(yōu)勢，推薦采用管道收集后通過生物過濾除臭技術。同時，為不影響機房的操作，通過植物提取液空間霧化技術杜絕臭氣的跑冒滴漏現(xiàn)象，通過兩種除臭技術的綜合應用解決脫水機房除臭問題。
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