固廢處理行業(yè)與污水處理臭氣治理技術(shù)分析

何宇嘉

(珠海市城市固體廢棄物處理中心,廣東 珠海519000)

開(kāi)展城市固廢處理過(guò)程中,企業(yè)要根據(jù)城市環(huán)境保護(hù)要求制定科學(xué)的固廢處理方案,改善城市內(nèi)部環(huán)境,將污水處理臭氣治理技術(shù)運(yùn)用于臭氣和污泥處理工序中,降低污水處理成本,保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益能夠達(dá)到預(yù)期要求。

1 臭氣的產(chǎn)生機(jī)理

在氧氣充足的條件下,污水以及固廢垃圾中存在的有機(jī)質(zhì)會(huì)受到好氧細(xì)菌的影響而生成具有刺激性的氣體,主要以氨氣為主。具體過(guò)程見(jiàn)圖1。

圖1 臭氣產(chǎn)生機(jī)理

2 臭氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求

《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了臭氣排放標(biāo)準(zhǔn),具體見(jiàn)表1。

表1 臭氣排放濃度允許度

3 密封性對(duì)生物炭得率的影響

分析不同條件下密封性對(duì)生物炭產(chǎn)率的影響,實(shí)驗(yàn)熱解時(shí)間為2h,熱解溫度為35℃。1 號(hào)先用錫箔紙把坩堝封起來(lái),然后用針頭往坩堝中沖入氮?dú)? 分鐘,預(yù)計(jì)沖入氮?dú)?00 毫升；2 號(hào)只用錫箔紙把坩堝封起來(lái)即可；3 號(hào)坩堝用錫箔紙封起來(lái)之后,用針頭往坩堝里沖入氧氣1 分鐘,預(yù)計(jì)沖入氧氣200 毫升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同制備條件下對(duì)生物炭產(chǎn)率的影響

4 臭氣污染的特征

作為人類(lèi)呼吸系統(tǒng)能夠直接感知的無(wú)人形式,臭氣本身具有來(lái)源較為廣泛的特點(diǎn),存在與人們?nèi)粘Ｉ钪?比如:地下排水系統(tǒng)、垃圾中轉(zhuǎn)站、污水處理廠等,在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)農(nóng)非發(fā)酵、噴灑農(nóng)藥、焚燒秸稈等也會(huì)產(chǎn)生臭氣,會(huì)致使人體產(chǎn)生不良生理反應(yīng),城市中臭氣的源頭一般為工業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū),根據(jù)成分差異臭氣主要分為5 種類(lèi)型,分別為含硫臭氣、含氧臭氣、含氮臭氣、烴類(lèi)化合物臭氣和部分鹵代烴。根據(jù)臭味的辨識(shí)特征,一般臭氣主要分為6 種類(lèi)型,分別為魚(yú)腥味、氨氣味、腐肉味、臭雞蛋味、爛洋蔥味和糞臭味,總結(jié)臭氣的上述兩種特征,據(jù)此判斷臭氣污染的來(lái)源,以便為后續(xù)制定治理措施提供便利。除此之外,由于臭氣本身來(lái)源不同,其成本和濃度存在較大差異。

5 臭氣治理技術(shù)分類(lèi)

5.1 掩蔽法。掩蔽法的脫臭原理主要為運(yùn)用氣味更為強(qiáng)烈的芳香氣味掩蓋臭氣,將臭氣與芳香氣味摻和在一起,最終達(dá)到掩蔽臭氣的目的,避免人體產(chǎn)生不良生理反應(yīng),一般這種臭氣治理方式主要適應(yīng)于暫時(shí)性消除低濃度臭氣,降低其對(duì)場(chǎng)合所造成的影響,適用于臭氣強(qiáng)度為2.5 左右,要求臭氣必須為無(wú)組織排放源,相較于其它臭氣治理技術(shù)而言,這種臭氣治理技術(shù)能夠快速消除臭氣對(duì)人們生活環(huán)境造成的影響,本身具有費(fèi)用低、靈活性較大的特點(diǎn),缺點(diǎn)為不能從根源去除惡臭成分。

5.2 活性炭除臭技術(shù)?；钚蕴砍艏夹g(shù)主要利用吸附劑達(dá)到除臭效果,充分發(fā)揮除臭劑的物理效果,活性炭結(jié)構(gòu)本身有著較強(qiáng)的吸附性,內(nèi)部存在一些肉眼無(wú)法看到的孔隙,其的表面積比為700-2300m2,能夠高效吸附惡臭氣體污染。同時(shí),活性炭除臭技術(shù)本身僅僅為物理除臭方式,具有副作用較小、使用較為方便、成本較低等一系列特點(diǎn)。但是,在實(shí)際運(yùn)用這種除臭技術(shù)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)活性炭的除臭效果并不是非常好。另外,我國(guó)近年來(lái)材料科技發(fā)展速度較快,新型活性炭纖維產(chǎn)品層出不窮,運(yùn)用活性炭纖維化的處理工藝,相比傳統(tǒng)活性炭處理技術(shù)而言,本身具有脫附快、吸附性較強(qiáng)、不易粉化等一系列特點(diǎn),能夠根據(jù)臭氣治理要求加工成為不同形態(tài)的生活化用品,更好地滿足人們對(duì)除臭效果的需求。除此之外,活性炭本身作為一種基礎(chǔ)技術(shù)材料,其本身存在一定限制,當(dāng)活性炭出現(xiàn)吸附飽和情況時(shí),必須更換現(xiàn)有的活性炭材料,相較于其它臭氣處理技術(shù)而言,活性炭無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效使用,且具有穩(wěn)定性較低的特征。

5.3 生物除臭技術(shù)。生物除臭技術(shù)主要應(yīng)用于有機(jī)類(lèi)臭氣污染處理工作中,其應(yīng)用原理主要為氧氣、微生物分解、合成等,本身為新陳代謝處理機(jī)制,內(nèi)部含有臭氣物質(zhì),能夠?qū)⒊魵庥行мD(zhuǎn)化為4價(jià)氫氧化物、二氧化碳、水等,真正實(shí)現(xiàn)從有機(jī)物質(zhì)到無(wú)機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過(guò)程,不僅能夠有效提升臭氣處理的效果,還能降低臭氣處理的成本。應(yīng)用范圍較廣的生物除臭技術(shù)主要包括兩種,分別為:生物滴濾塔、生物濾池。其中生物滴濾塔的應(yīng)用原理主要為循環(huán)吸收污染物,并將污染物傳輸?shù)缴锬さ奈恢?運(yùn)用微生物實(shí)現(xiàn)污染物質(zhì)分解氧化工作。當(dāng)污染物的數(shù)量嚴(yán)重超過(guò)生物膜的承載量時(shí),其就會(huì)出現(xiàn)壓損上升的狀況,甚至還會(huì)導(dǎo)致膜內(nèi)出現(xiàn)厭氧等一系列狀況,最終形成硫化氫等臭味氣體。生物濾池主要是指經(jīng)過(guò)預(yù)加濕處理的生物濾床,能夠?qū)⑸餅V池轉(zhuǎn)化為生物膜,這種生物膜能夠固定在濾料表面位置,生物膜中的微生物質(zhì)能夠滿足氧化分解工作的需求,有效提升固廢物質(zhì)氧化分解工作的整體水平,高效將有機(jī)物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物質(zhì)。但是,實(shí)際運(yùn)用這一技術(shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)其本身有著一個(gè)較為明顯的缺點(diǎn),應(yīng)用生物濾池過(guò)程中發(fā)展其無(wú)法實(shí)現(xiàn)持久性運(yùn)轉(zhuǎn),部分生物膜較為容易出現(xiàn)局部板結(jié)等一系列狀況。

5.4 離子除臭技術(shù)。離子除臭技術(shù)運(yùn)用于固廢物質(zhì)臭氣處理工作中,能夠通過(guò)離子管的方式釋放電能,將水分子和氧分子全部轉(zhuǎn)化為“強(qiáng)化活性氧”,內(nèi)部主要包括:“雙極離子”、“氧自由基”等物質(zhì),本身具有易和氧化物結(jié)合、化學(xué)反應(yīng)能力較強(qiáng)等特點(diǎn),能夠?qū)⒋碱?lèi)、烴類(lèi)等相關(guān)有機(jī)物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為無(wú)臭物質(zhì),有效提升除臭處理效果。

5.5 天然植物液除臭技術(shù)。天然植物液除臭技術(shù)能夠從天然植物中萃取液體,相較于其它臭氣處理技術(shù)而言,這種臭味處理技術(shù)不僅能夠有效處理臭氣,還有著生態(tài)性和安全性的特點(diǎn),植物液中含有大量的活性官能團(tuán),這些物質(zhì)與臭氣接觸之后,能夠快速實(shí)現(xiàn)臭氣置換、分解等相關(guān)工作,將固廢物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為無(wú)臭味物質(zhì),并且與其它臭味處理技術(shù)相比,天然植物液除臭技術(shù)本身并不會(huì)受到空間的限制,企業(yè)可以根據(jù)處理要求選擇不同形式的處理技術(shù),常見(jiàn)的處理技術(shù)主要包括:集中處理、本源噴灑等,現(xiàn)在很多城市處理空間中臭氣時(shí),采用都是這一類(lèi)型處理技術(shù)。

5.6 稀釋擴(kuò)散法。稀釋擴(kuò)散法本身的脫臭原理主要為通過(guò)煙囪的方式將臭味氣體排放至大氣中,或者根據(jù)除臭處理要求運(yùn)用無(wú)臭味空氣稀釋臭味空氣,以此達(dá)到稀釋臭味物質(zhì)濃度的目的,最大限度上減少空氣中的臭味,其本身的適用范圍主要為處理低濃度的惡臭氣體,本身具有所需設(shè)備較為簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì),處理費(fèi)用較低,但是,較為容易受到氣象條件的限制,處理臭氣過(guò)程也中并沒(méi)有有效去除惡臭物質(zhì)。

5.7 催化燃燒法和熱力燃燒法。在高溫的狀態(tài)下,為空間內(nèi)部供給足夠的氧氣,能夠有效將臭氣全部分解為水和二氧化碳,對(duì)比其它臭氣處理方式,催化燃燒法和熱力燃燒法的處理效果更佳,常見(jiàn)的臭氣處理方式主要包括:催化燃燒和直接火焰燃燒兩種方式,催化燃燒主要運(yùn)用催化床層,在其作用下,臭氣的化學(xué)反應(yīng)會(huì)被加速,本身具有臭氣凈化流量較小、濃度較高的特點(diǎn)。直接火焰燃燒方式能夠高效處理臭氣,這種熱處理方式的處理率能夠達(dá)到99%?？紤]到環(huán)保等因素,運(yùn)用上述兩種方式處理臭氣時(shí),需要配置濃縮轉(zhuǎn)輪一起使用,應(yīng)用高濃度、低風(fēng)量處理方法,其脫臭原理為在高溫的作用下,燃料氣和惡臭物質(zhì)會(huì)充分混合,最終達(dá)到完全燃燒的目的。相較于以上臭氣處理方式而言,這種臭氣處理技術(shù)本身具有消耗燃料、設(shè)備較為容易出現(xiàn)腐蝕狀況的現(xiàn)象,臭氣處理成本較高,處理工序開(kāi)展期間較為容易形成二次污染。

5.8 光催化氧化除臭法。光催化氧化除臭法主要運(yùn)用光接觸的方式高效處理臭氣,以其作為光化學(xué)反應(yīng)的催化劑,短時(shí)間內(nèi)將有害有毒物質(zhì)氧化分解。作為一種納米級(jí)的金屬氧化物材料,光觸媒主要涂抹在基材的表面位置,在光線的作用下,其本身會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的催化降解功能,能夠有效降解空氣內(nèi)部的有害物質(zhì),滅殺臭氣內(nèi)部的細(xì)菌,采用無(wú)害處理方式分解真菌和細(xì)菌,并且光催化氧化除臭方式本身還具有較強(qiáng)的除臭抗污功能。

5.9 低溫等離子體技術(shù)。低溫等離子體脫臭技術(shù)的運(yùn)用原理主要為:等離子放電過(guò)程中,其內(nèi)部的粒子會(huì)廢氣中污染物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),這種放電過(guò)程被稱(chēng)之為電暈放電,當(dāng)離子、電子等高化學(xué)活性等離子與污染物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)之后,污染物質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)化成為H2OH 和CO2等物質(zhì),最終達(dá)到凈化臭氣的目的。同時(shí),低溫等離子體技術(shù)本身具有適用范圍較為廣泛的特點(diǎn),能夠高效凈化臭氣,主要運(yùn)用于難處理多組合惡臭氣體中,本身具有電子能量較高的特點(diǎn),能夠與所有惡臭氣體產(chǎn)生反應(yīng),臭氣處理的工藝鏈較短,操作較為方便,運(yùn)行成本較低。

6 固廢處理和污水處理行業(yè)臭氣治理技術(shù)應(yīng)用

6.1 活性炭技術(shù)的運(yùn)用。作為最早出現(xiàn)的臭氣處理技術(shù),活性炭處理技術(shù)能夠高效處理有機(jī)臭氣。但是,實(shí)際運(yùn)用活性炭處理臭氣過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)需要頻繁更換活性炭,本身具有操作較為不便的特點(diǎn)。同時(shí),使用活性炭技術(shù)過(guò)程中還存在無(wú)法高效吸附無(wú)機(jī)成分的現(xiàn)象,其本身的壓損較大,現(xiàn)在固廢處理和污水處理行業(yè)應(yīng)用較少,只有少數(shù)垃圾站運(yùn)用活性炭方式處理臭氣。

6.2 生物除臭技術(shù)的運(yùn)用。固廢處理和污水處理行業(yè)開(kāi)展臭氣治理過(guò)程中,運(yùn)用生物除臭系統(tǒng)處理固廢物質(zhì),要求實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中企業(yè)要嚴(yán)格控制溫度、填料孔隙、pH 值等,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)工況運(yùn)行生物除臭系統(tǒng),對(duì)比其它除臭技術(shù)而言,這種處理技術(shù)本身具有運(yùn)行成本較低的特點(diǎn),主要運(yùn)用于大型污水處理廠中。使用該技術(shù)的企業(yè)本身具有臭源較為穩(wěn)定的特點(diǎn),對(duì)操作人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的要求較高,如果操作人員本身存在專(zhuān)業(yè)素質(zhì)不足的狀況,那么生物濾池正常運(yùn)轉(zhuǎn)就無(wú)法得到有效保障。另外,生物除臭液保存條件要求較其它方式較為嚴(yán)格,儲(chǔ)存的溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),都容易導(dǎo)致其中的生物酶成分失效。

6.3 離子法除臭技術(shù)的運(yùn)用。將離子法除臭技術(shù)運(yùn)用于固廢處理和污水處理行業(yè)臭氣治理工作中,主要處理濃度較低的臭氣,要求操作人員根據(jù)臭氣的實(shí)際情況合理運(yùn)用離子法除臭技術(shù)。根據(jù)相關(guān)研究可知,離子法能夠有效去除有機(jī)臭氣成分,本身去除率能夠達(dá)到90%以上,并且處理內(nèi)有機(jī)臭氣物質(zhì)時(shí),要求操作人員要充分考慮元件離子管本身會(huì)隨著時(shí)間推移出現(xiàn)衰退等一系列狀況,其本身的除臭率也會(huì)出現(xiàn)逐漸下降的狀況,使用1～2 年之后,離子管內(nèi)部的離子強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)明顯下降的狀況。考慮到污水處理廠環(huán)境濕度本身較高的狀況,其本身的臭氣處理效率也會(huì)受到較大影響。

6.4 天然植物液臭氣技術(shù)應(yīng)用。天然植物液臭氣技術(shù)主要運(yùn)用于酸堿洗滌法基礎(chǔ)之上,詳細(xì)了解這一臭氣處理技術(shù),相較于其它臭氣處理技術(shù)而言,天然植物液臭氣技術(shù)本身具有工藝靈活性較高的特點(diǎn),運(yùn)行管理較為便捷,處理臭氣過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品,也不會(huì)產(chǎn)生二次污染,具有安全性較高的優(yōu)勢(shì),主要運(yùn)用于生活垃圾填埋場(chǎng)、污染地面中。

7 結(jié)論

開(kāi)展臭氣處理工作期間,企業(yè)采用的處理技術(shù)主要包括化學(xué)法、生物過(guò)濾法、離子除臭法等,具體應(yīng)結(jié)合所在地地形條件、氣候因素、生產(chǎn)方式等因素綜合考量。這些污水處理臭氣處理技術(shù)能夠有效降低臭氣對(duì)人們正常生產(chǎn)、生活造成的影響,改善人們的生活環(huán)境,提升固廢物質(zhì)處理效率,達(dá)到徹底清除臭氣的目的。