淺談污水除臭技術(shù)的應(yīng)用及研究

王鑫

摘 要：近年來城市污水處理設(shè)施數(shù)量不斷增加，由此產(chǎn)生的臭氣污染嚴(yán)重影響了環(huán)境空氣質(zhì)量，并嚴(yán)重?fù)p害了城市居民健康。污水脫臭問題引起廣泛關(guān)注。本文首先介紹污水臭氣組成，其次分析了除臭技術(shù)的應(yīng)用情況，最后介紹了除臭新技術(shù)研究應(yīng)用，為實(shí)際工程應(yīng)用提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：污水 除臭技術(shù) 應(yīng)用 研究

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程加快，城市污水處理設(shè)施更加完善，其意義在于減少污染、保護(hù)環(huán)境。污水處理設(shè)施作為城市核心區(qū)域廣泛分布的固定市政設(shè)施，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量惡臭氣體。惡臭是指一切能刺激人的嗅覺器官，引起人們不愉快感覺，損害生活環(huán)境及人體健康的氣味。城市中異味對(duì)環(huán)境質(zhì)量和人民生活均會(huì)產(chǎn)生不可忽視的影響。隨著人們環(huán)境意識(shí)及對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量要求的提高，對(duì)異味造成的不滿和控告增加，惡臭治理引起國(guó)家及有關(guān)部門重視。對(duì)目前常用除臭技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)在實(shí)際工程中選擇合理高效的除臭技術(shù)，具有重要的意義。同時(shí)，要進(jìn)一步探究除臭技術(shù)的研究現(xiàn)狀及未來的發(fā)展方向。

1 污水臭氣組成

中國(guó)城市污水組成復(fù)雜，無論生活污水還是工業(yè)污水，在運(yùn)輸及處理過程中必然會(huì)產(chǎn)生臭氣。日常運(yùn)行時(shí)，攪拌等水流湍動(dòng)促進(jìn)污水中原有及產(chǎn)生的惡臭污染物向外釋放，形成惡臭污染。惡臭污染物有刺激性氣味，除使人產(chǎn)生不愉快外，對(duì)呼吸、消化、循環(huán)、神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生損害。常見惡臭成分主要有3類：一是含硫化合物，包括H2S、甲硫醚、甲硫醇等；二是含氮化合物，包括NH3、吲哚、二甲胺等；三是含碳、氫、氧化合物，如低級(jí)醇、脂肪酸、醛等。為保證良好生存空間及人們身體健康，有效控制污水臭氣污染成為亟待解決的問題。

2 除臭技術(shù)應(yīng)用

要有效解決污水臭氣問題，必須綜合考慮各方面因素，對(duì)具有不同水質(zhì)、臭氣散發(fā)特征的污水處理廠采取不同措施，通常從惡臭源治理和溢出氣體治理2個(gè)方面進(jìn)行。

2.1 惡臭源治理

惡臭源治理是除臭技術(shù)的重要組成部分，包括惡臭源抑制和散發(fā)控制。惡臭源抑制可通過投放適當(dāng)化學(xué)藥劑等方法控制化合物所處狀態(tài)，保持系統(tǒng)良好運(yùn)行，減少惡臭污染物產(chǎn)生。散發(fā)控制主要是通過對(duì)惡臭源集氣和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用較少的排氣量達(dá)到較好的通風(fēng)效果，控制后續(xù)脫臭裝置規(guī)模。對(duì)惡臭源的有效收集是整個(gè)惡臭控制的重要環(huán)節(jié)，可通過密閉臭氣源、在局部設(shè)吸風(fēng)口等措施收集臭氣。

2.2溢出氣體治理

對(duì)溢出氣體的治理是除臭的主要方面。城市污水處理廠除臭即是通過某些方法將惡臭分子掩蔽、吸收、破壞或降解的過程。近年來，國(guó)內(nèi)除臭技術(shù)快速發(fā)展，由傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法和生物法逐步向天然植物液除臭法、高能離子除臭法和活性氧氧化法等新的生物法轉(zhuǎn)變。另外，多種方法聯(lián)合也成為重要發(fā)展趨勢(shì)。

2.2.1 生物法

生物法是利用自然界的微生物和細(xì)菌對(duì)惡臭硝化降解自然除臭，其原理是使收集的廢氣在適宜條件下通過長(zhǎng)滿微生物的固體載體，被填料吸收并被微生物氧化分解。除臭過程大致分為從氣相到液相傳質(zhì)、惡臭污染物進(jìn)入微生物、惡臭分子作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解利用3個(gè)階段。生物法具有除臭效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在城市污水處理廠應(yīng)用最廣泛。

2.2.2 天然植物液除臭法

天然植物液除臭法的原理是將霧化的天然植物提取液均勻噴灑到異味氣體中。液滴高效吸附惡臭分子并將其分解為無毒無味分子。該方法對(duì)H2S、甲硫醇及三甲胺的去除率較高，具有無二次污染、廉價(jià)、科學(xué)、安全等特點(diǎn)，無需安裝臭氣源密封、臭氣收集及輸送系統(tǒng)，適宜處理分散不易收集的臭氣，但無法凈化收集的廢氣，對(duì)低濃度、密閉空間內(nèi)臭氣具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.2.3 高能離子除臭法

高能離子除臭法是運(yùn)用電離在高能電場(chǎng)中產(chǎn)生大量α粒子，與氧碰撞生成強(qiáng)氧化性的正負(fù)氧離子，打開揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）分子化學(xué)鍵，將其迅速分解為穩(wěn)定無害小分子。同時(shí)，氧分子與空氣中顆粒及塵埃碰撞，顆粒荷電聚合成較大顆粒物沉降下來。高能離子能有效降低空氣中細(xì)菌濃度。高能離子除臭法是項(xiàng)新技術(shù)，設(shè)備占地小、運(yùn)行管理方便、系統(tǒng)抗沖擊能力強(qiáng)。

2.2.4活性氧氧化法

活性氧氧化法除臭原理是利用高壓靜電脈沖放電，將空氣中氧電離成高密度、強(qiáng)氧化活性物質(zhì)，高密度活性氧與惡臭污染物碰撞，將其氧化分解為低濃度、無機(jī)小分子。同時(shí)，氧被激發(fā)產(chǎn)生二次活性氧，進(jìn)一步氧化有機(jī)物。該方法運(yùn)行成本低、工藝簡(jiǎn)單、無明顯二次污染，對(duì)低濃度高流速惡臭廢氣處理效果好，不少污水泵站采用此方法取得了較好效果。

2.2.5 聯(lián)合法

由于惡臭成分復(fù)雜且嗅覺閾值低，就感官無味的要求而言治理難度大，多級(jí)凈化成為理想的選擇。目前，采用的聯(lián)合法主要有生物-生物法、生物-洗滌法和吸附-氧化-吸附等。

3 除臭新技術(shù)研究應(yīng)用

近年來，除臭技術(shù)研究引起關(guān)注。低溫等離子體法和納米材料凈化法是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。利用等離子體處理各種廢氣的優(yōu)勢(shì)在實(shí)驗(yàn)室已得到充分證明。納米TiO2已用于環(huán)境中多個(gè)領(lǐng)域，但中國(guó)該技術(shù)大部分停留在實(shí)驗(yàn)室階段。此外，現(xiàn)行除臭技術(shù)的逐步完善也是今后惡臭治理技術(shù)的方向。

3.1 低溫等離子體法

利用低溫等離子體處理惡臭氣體是項(xiàng)新技術(shù)。等離子體是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的導(dǎo)電性流體，整體呈電中性。除臭原理是通過高壓脈沖電暈放電，在常溫常壓下獲得非平衡等離子體，即大量高能電子和·O、·OH 等活性粒子，把惡臭污染物氧化降解為無害或危害小的物質(zhì)。低溫等離子體法在國(guó)外已被應(yīng)用于治理VOC廢氣、煙氣脫硫、降解氟利昂類物質(zhì)等研究，具有處理效率高、能耗低、適用廣、無二次污染等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例較少。

3.2 納米材料凈化法

光催化技術(shù)作為一種新興環(huán)境凈化技術(shù)，已得到較快發(fā)展。高端紫外光除臭設(shè)備的原理是當(dāng)用特定波長(zhǎng)紫外光照射半導(dǎo)體光催化劑時(shí)，產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的價(jià)帶空穴，將惡臭分子氧化分解。TiO2以其活性高、穩(wěn)定性好、抗腐蝕等優(yōu)勢(shì)成為備受關(guān)注的光催化劑。利用納米TiO2光催化技術(shù)凈化室內(nèi)空氣、滅菌除臭、降解有機(jī)污水等，已取得了很好的效果。

4 結(jié)語

污水惡臭污染已嚴(yán)重影響大氣環(huán)境質(zhì)量和人類健康，除臭成為大勢(shì)所趨。許多城市污水處理設(shè)施在實(shí)際中已采用適當(dāng)?shù)某艏夹g(shù)控制惡臭污染。通過對(duì)現(xiàn)行除臭技術(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，除臭系統(tǒng)可有效治理惡臭，臭氣排放濃度可達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。常用除臭技術(shù)較多，其中生物法應(yīng)用最廣，其次是活性氧氧化法、天然植物液除臭法、高能離子除臭法。少數(shù)污水處理廠采用催化型活性炭吸附也有良好的效果，它也可作為其他除臭技術(shù)的后續(xù)處理，保證處理效果。因此，實(shí)際選擇除臭技術(shù)時(shí)要綜合考慮各種因素，力求達(dá)到環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益并重。

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