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臭气处理技术概述

时间:2017-11-17      阅读:664

在治理VOCs的同时,往往需要同时治理臭气污染。臭气是指一切可以刺激嗅觉器官,引起人们不愉快的

心情以及损坏人们生活环境的气体物质的总称。如今臭气作为一类典型的环境污染问题,对人体、环境

的危害已经引起了*的关注和*,大部分国家已经将恶臭气体专项立法并启动防治研究。在石油

、冶炼等工业领域中,经常使用掩蔽法、吸收法、吸附法、生物法、氧化法等处理技术。
01燃烧法
燃烧法主要包括直接燃烧法、热力燃烧法以及催化燃烧法。直接燃烧法是使废气在较高温度下迅速转化

为二氧化碳和水从而达到除臭的效果,直接燃烧法温度一般在1100℃以上。热力燃烧法的原理一般是将

废气作为助燃气体,在辅助燃烧的过程中,废气中的可燃组分就可以被销毁了。催化燃烧法的原理是指

在催化剂的作用下,废气中的可燃组分在较低的温度下燃烧,进而将有害的废气污染物转化成为无毒无

害的二氧化碳和水。
燃烧法处理废气是国内使用比较久、比较成熟的技术,燃烧法有操作方便、氧化分解效率高等优点。但

是设备容易被腐蚀,需要燃料,处理成本高,生成二次污染物。
02吸收法
吸收法是采用低挥发或者不挥发液体为吸收剂,如水、酸、碱等,利用不同组分在吸收剂中溶解度不同

,将废气中难降解的有机污染物中的有毒有害组分被特定的吸收剂吸收,从而达到除臭的目的。日本的

阿布健藏等人采用亚硫酸钠溶液吸收醛类气体。美国佛罗里达州城市污水处理厂利用向消化污泥中添加

氯化铁或氯化亚铁来吸收硫化氢等恶臭气体。
吸收法的处理风量大,技术比较成熟,但是需要吸收剂,处理成本高,污染物并没有真正得到消除,后

续还需要继续处理。
03吸附法
物理吸附法一般是采用比表面大、孔隙大并且具有较强吸附性能的物质吸附臭气污染物,比如活性炭等

。化学吸附法则是将产生的臭气污染物通过氧化还原、分解、降解、中和、加成、缩合以及离子交换等

多种化学反应将恶臭气体降解,从而达到除臭的效果。
吸附法处理效率高,可以吸附多种组分,但是污染物没有真正去除。吸附后的吸附剂还需要专业的危险

废物回收单位统一回收处理。
04中和法
中和法就是利用其它物质将臭气气味掩盖。中和法分为物理掩蔽法和稀释扩散法。物理掩蔽法通常是采

用其他具有芳香气味的物质与臭气气味物质相混合,利用芳香的气味来掩盖臭气,使气味变得可以让人

们接受,这种方法仅仅是将臭味隐藏并没有真正的去除臭气。稀释扩散法是将恶臭气体通过烟囱向高空

排出,或者使用没有臭味的空气稀释,以来降低恶臭污染物的浓度达到减少臭味的目的,从而向大气扩

散,以保证周围的人不受恶臭气体的危害,此法容易受气象条件所限制,而且恶臭物质依然存在并没有

真正的去除。
05生物法
生物法的基本原理是让恶臭气体通过生物处理装置,利用微生物的本身所具有的代谢作用来达到降解恶

臭物质的目的。生物法主要有三个过程,一是恶臭气体溶解于水,二是恶臭物质被微生物所吸收,三是

恶臭物质被吸附进入微生物细胞内从而被降解。现阶段的生物法的主要工艺包括:生物过滤床技术、生

物洗涤床技术和生物滴滤床技术。
 
生物过滤床
生物过滤床是生物法中zui早被人们所研究和使用的处理污染物和去除恶臭气体的生物技术。生物过滤床

的原理是将臭气污染物在适宜的条件下通过含有微生物的固体载体(填料),臭气污染物被填料吸收,

并被填料上的微生物降解,完成整个除臭过程。恶臭物质被生物过滤床上的微生物降解而得到净化,而

滤料层中的微生物也可以在被降解的污染物中不断的生长和繁殖,从而使生物过滤床的运行得以持续进

行。生物过滤床的正常运行工作要求微生物保持较高活性,因此,要在滤床内创造一种适宜的温度、pH

值、氧气含量、湿度和营养等微生物生长和繁殖所必须的环境条件。滤料在使用一段时间后一般呈现酸

性,所以要定期进行维护和保养。
 
生物滴滤床
生物滴滤床是介于生物滤床和生物洗涤床之间的一种生物处理技术,生物滴滤床是生物吸收和生物降解

同时发生在一个反应装置内中。生物滴滤床中的填料不具有吸附性能,只是一些粗碎石、塑料或陶瓷等

。生物吸收液是自生物滴滤床的顶部喷淋而下,在填料的表面形成生物膜,恶臭气体通过生物膜时被其

上的生物吸收从而被降解。与生物过滤床相比,生物滴滤床处理范围更为广泛、装置的占地面积少。美

国的Envirogen公司就在生物滴滤池的基础上开发出了一种新型的生物滴滤池,实现了*的工业化,被

广泛的应用于喷涂行业排出的含二氯甲烷的废气的治理。
 
生物洗涤床
生物洗涤床一般都是由一个填料吸收器和一个活性污泥生物的再生池所构成的。吸收器中的喷淋装置将

循环液逆向喷射,使恶臭物质与其充分接触,从而被水吸收而转变成为液体。这些液体进入再生池中被

微生物利用自身的代谢活动所降解。和生物过滤床相比较,生物洗涤床的反应条件比较容易控制而且压

降较小,但是生物洗涤床的设备较多,而且需要外加供给营养,成本较高,并不适合小规模低浓度的臭

气处理。
06
低温等离子技术
低温等离子技术的原理是在高能电子的作用下,臭气分子受激发,带电的粒子和分子间的化学键断裂,

空气中的水和氧气同时在高能电子作用下产生羟基自由基、氧原子等具有强氧化性的活性物质,这些活

性物质再次与污染物反应,将污染物分子离解,从而达到去除恶臭的作用。低温等离子技术主要分为高

能电子的轰击、氧原子的氧化、羟基自由基的氧化以及分子碎片和氧气反应四个阶段。
低温等离子技术经过几十年的发展历程为废气处理奠定了很好的基础,低温等离子技术有处理效率高、

运行费用低、无二次污染、设备自动化程度高等特点,但是低温等离子技术前期投资比较大,不适用于

小型处理系统的构建。
07
氧化法
 
光化学氧化法
光催化氧化技术是近几十年才被逐渐应用的处理技术,这种技术可以利用光辐射将难降解的有机物污染

物转化为二氧化碳和水等小分子无毒无害物质。这种技术在处理不同种有机污染物的时候,需要与有机

污染物相对应的特定波长的电磁辐射照射,从而产生激发态的电子,进而分解催化剂吸附的物质产生羟

基自由基发生降解反应,或者产生可以引发热反应的中间产物。由于光化学氧化技术的反应条件比较温

和而且氧化能力较强,因此近些年来的发展还是相当迅速的。不过由于反应条件的限制,这种技术在处

理有机物污染物的时候可能会产生芳香族物质,这些物质可能导致有机物降解不*,从而不能很好的

处理污染物,这也就成为了光化学氧化技术的弊端。
光催化氧化技术根据反应的催化剂不同又可以分为光激发氧化技术和光催化氧化技术。光激发氧化技术

主要以臭氧、过氧化氢、氧气作为氧化剂,在特定波长的光辐射作用下产生羟基自由基,进而达到去除

污染物的作用。光催化氧化技术一般是在反应的过程中加入一定量的半导体类催化剂,如*等物

质,使其在一定波长的紫外光的照射下生成羟基自由基。光激发氧化技术和光催化氧化技术都是通过羟

基自由基具有强氧化的作用这一特点,来对有机污染物进行处理的。
近几年应用的光催化氧化技术,是通过一定波长的高能紫外线光束来照射臭气污染物,通过产

生的羟基自由基使这些污染物改变分子链结构,从而使臭气污染物降解转变成低分子化合物,如二氧化

碳和水等。这整个降解处理过程仅仅需要几秒钟就可以完成。同时,紫外线还具有良好的消毒杀菌的功

效,现如今紫外线已经广泛的用于医疗行业、污水处理行业、废气处理行业等。
 
催化湿式氧化法
催化湿式氧化技术一般是在123℃~320℃的高温、0.5~10MPa的高压和氧化物、贵金属等物质组成的催

化剂存在的条件下,将有机污染物分解成小分子的二氧化碳、水、氮气等无毒无害物质。催化湿式氧化

法是在湿式氧化法的基础上加以改进,在系统中加入了催化剂,这样可以使反应更加容易,提高了氧化

剂的氧化能力又大大缩短了反应所需的时间。通常根据反应催化剂的不同将催化湿式氧化法分成均相湿

式催化氧化技术和非均相湿式催化氧化技术。均相湿式催化氧化技术的催化剂一般活性较高,催化的效

果更好;非均相湿式催化氧化技术处理的污染物zui终产物比较容易分离而且没有二次污染物的产生。但

是催化湿式氧化技术的催化剂比较难寻找,所以寻求高活性、低成本、使用周期长、稳定性强的催化剂

的目前需要解决的首要问题。
 
声化学氧化法
声化学氧化技术主要是利用超声波来提高化学反应速率或得到新的反应物,达到去除污染物的作用。用

一定频率的超声波照射污染物,声波产生负压,因为负压产生空化泡,空化泡又在正压作用下破裂,在

极短的时间内由于气泡破裂而产生了瞬时的高温高压,同时产生了具有很强冲击性的能量,这些能量会

促使有机物污染降解已达到去除的目的。超声波对有机物氧化降解主要根据空化理论和自由基两个基本

理论。主要影响声化学氧化法反应速率的因素很多,一是超声波本身的系统因素,主要是频率和声强;

二是处理过程中的化学因素,这主要包括溶剂的种类特性、有机物污染物种类和浓度、自由基、pH值等

;三是反应器类型,主要包括反应器构造、反应器内外压力等。
 
臭氧氧化
臭氧氧化技术主要是利用臭氧的强氧化性能来处理恶臭气体的。臭氧的氧化能力仅仅次于氟、羟基自由

基和氧原子,臭氧的氧化能力是单质氯的1.52倍。臭氧可以降解多种有机物污染物和污染物,而且臭氧

对主要恶臭物质如氨、硫化氢等有机污染物,均可以发生降解反应,这些恶臭气体可以被臭氧由大分子

物质被分解为小分子二氧化碳和水等物质。
臭氧氧化技术主要有直接、间接两种反应途径。直接氧化反应是指臭氧与污染物直接发生反应,但是这

种方法的选择性很强,一般只是用于不饱和脂肪烃和芳香烃类的污染物进行处理。间接反应则主要是指

臭氧产生羟基自由基,羟基自由基与污染物进行降解反应。羟基自由基是目前所发现的较强氧化性物质

,氧化能力远远比普通的氧化剂高,所以羟基自由基与臭气污染物反应,处理效果更好。
臭氧是强氧化剂,能很迅速的与污染物发生反应,不会产生氯酚臭味等二次污染物,臭氧一般需要现场

制备现场使用,免去了原料运输和储存的问题。
 
电化学氧化
电化学氧化技术主要在处理设备中外加电场,然后通过一系列的物理化学过程,来达到去除污染物的目

的。电化学氧化技术是利用电子的强氧化性,并通过控制电极间的反应,将污染物降解以达到去除的目

的。使用这种技术来治理环境污染,在国内外都已经得到广泛的使用和关注。在治理挥发性有机污染物

时,使用电化学氧化技术的原理的脉冲电晕技术就得到了很好的应用,脉冲电晕技术基本原理是通过沿

陡峭、脉冲窄的高压脉电晕的电,在常温常压下就可以获得等离子体,产生大量活性粒子,这些活性粒

子对有污染物进行降解反应,使污染物zui终无害化。
 
Fenton氧化
Fenton氧化技术是一种深度处理污染物的氧化技术,这种技术就是利用铁和过氧化氢之间的链式反应生

成羟基自由基,利用羟基自由基的强氧化性来降解污染物,以达到能去除污染物的目的。这种技术的使

用范围比较广,特别是生物难降解污染物和化学氧化难以降解的废水,如垃圾渗滤液等。Fenton氧化法

可以氧化很多种有毒有害的不可降解有机物,而且反应条件比较温和。但是采用Fenton氧化技术来*

将废水中的有机物污染物降解的成本很高,相比下这种技术更适合作为预处理来发挥作用,然后再用其

他的处理技术来继续处理污染物至达标排放。
随着Fenton技术研究的深入,类Fenton技术也得到了广泛的使用,类Fenton法就是将紫外光、臭氧等引

入到处理装置中。类Fenton技术作为对Fenton氧化技术的改良,类Fenton法的发展潜力更大,发展前景

更广泛。

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