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      公司新聞
      工業廢氣(惡臭)常見治理方法匯總--上海景麟環保
      來源:上海景麟環保有限公司     作者:Bruce     發布時間: 2019-11-07     載入中...




      一、物理除臭

      1、吸附

      吸附是利用多孔固體吸附劑將氣體(或液體)混合物中的一種或多種組分積聚或濃縮在表面上從而達到分離的目的的操作。吸附是一種常用的氣態污染物凈化方法,凈化率高,但吸附劑的容量一般有限,所以只適用于處理低濃度的廢氣或凈化要求高的前后端處理,起輔助作用。

      物理吸附是由分子間作用力引起,,是一種可逆過程,由于分子間作用力是普遍存在的,所以物理吸附沒有選擇性。其吸附量與吸附質的沸點成正比,物理吸附一般在較低溫度下進行,過程與蒸汽凝結相似,只要提高溫度或氣壓,吸附質便會析出。

      1.1吸附劑的種類

      (1)活性炭

      活性炭是最常用的一種吸附劑,對大部分的有機廢氣都有很好的凈化效果,一般的氣用活性炭達到飽和吸附時的吸附量約為35%,應用于凈化設備可取20~25%的吸附量,即每噸活性炭可吸附200~250kg的有機氣體。

      但其吸附量有限,抗濕性能差,再生困難,造價高,有被新材料取代的趨勢。

      纖維活性炭是近年來發展起來的新型吸附材料。它的比表面積大,孔徑均一,且都為中小孔,吸附質分子內的擴散距離短,所以吸附和脫附速率高,殘留量少。

      (2)活性氧化鋁

      機械強度高,可用于氣體的干燥和含氟廢氣的凈化

      (3)硅膠??

      通常用于吸收極性分子和作為干燥劑,硅膠吸水后吸收其他氣體的能力將會大大降低,這種特性限制了它的使用范圍。

      2、洗滌

      一般用水將廢氣中的固體雜質和溶于水的氣體去除,同時可以將廢氣降溫,可作為生物處理和等離子處理的預處理。

      3、冷凝

      冷凝是利用氣體在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸汽壓,在降低溫度或加大壓力的條件下,某些污染物凝結出來,以達到凈化或回收的目的,甚至可以利用不同的冷凝溫度,分離出不同的污染物來,實現回收廢氣的目的。

      冷凝法運行費用較高,適用于高濃度和高沸點VOCs的回收,對于低濃度有機廢氣此法不適用;單純的冷凝法往往不能達到規定的分離要求,故此方法常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的預處理過程。

      4、掩蔽法

      采用更強烈的芳香氣味與臭氣摻和,以掩蔽臭氣,使之能被人接收,適用于需立即地、暫時地消除低濃度惡臭氣體影響的場合,惡臭強度2.5左右,無組織排放源,其優點是可盡快消除惡臭影響,靈活性大,費用低,其缺點是惡臭成分并沒有被去除。

      5、稀釋擴散法

      將有臭味地氣體通過煙囪排至大氣,或用無臭空氣稀釋,降低惡臭物質濃度以減少臭味,適用于處理中、低濃度的有組織排放的惡臭氣體,費用低,設備簡單,缺點是易受氣象條件限制,惡臭物質依然存在

      二、化學除臭

      1、化學洗滌吸收

      原理主要是根據臭氣的成分利用強酸(硫酸)、強堿(氫氧化鈉)、強氧化劑(次氯酸鈉)作為洗滌噴淋溶液與氣體中的臭氣分子發生氣-液接觸,使氣相中之臭味成分轉移至液相,并藉化學藥劑與臭味成分之中和、氧化或其它化學反應去除臭味物質。但化學除臭法主要是針對酸堿廢氣而進行的,成本高且臭味中含有多種氣體成分很難用單一的化學反應來消除臭味。總之,用化學吸收法來處理臭味不是很成熟,該方法有待進一步來完善。

      可應用化學洗滌方法處理臭味物質包括有機硫化合物、含氮化合物、有機酸、含氧碳氫化合物、含鹵化物等廢氣物質。適合用于污泥處理、食品、石油、化工、制藥等行業。

      2、燃燒法

      燃燒法又可分為直接燃燒和催化燃燒,在催化燃燒的基礎上又衍生出一種蓄熱式催化氧化燃燒工藝,簡稱RCO。

      2.1直接燃燒法

      本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,即利用高溫(>800℃)將有機物分解。本法主要用于高濃度VOCs廢氣的凈化,對于自身不能燃燒的中低濃度尾氣,通常需助燃劑或加熱,能耗大,運行成本高;且空燃比不易控制,易造成二次污染。所以不宜推廣。

      2.2催化燃燒法

      是在直燃法的基礎上加入催化劑(如MnO2),大大降低廢氣的反應活化能,使其在較低溫度下就能完全燃燒,無二次污染,工藝簡單,操作方便,安全性好;裝置體積小,占地面積少;設備的維修與折舊費較低。該法適用于中高濃度的有機廢氣治理,國內外已有廣泛使用的應用,效果良好。

      2.3蓄熱式催化氧化燃燒工藝

      為了提高經濟性,實現節能減排的目的,體現廢氣治理無害化、資源化的宗旨,在催化燃燒的基礎上加以改進,增加熱能回收利用,即蓄熱式催化氧化燃燒工藝(RCO)。蓄熱催化燃燒裝置主要由蓄熱床、換向閥門、燃燒室等組成蓄熱材料是蓄熱式催化氧化燃燒工藝的關鍵部分,它直接影響到整個裝置的熱回收效率和溫度效率。在實際工程當中一般采用蜂窩陶瓷材料蜂窩陶瓷材料具有比表面積大,阻力系數小,換熱能力強等優點。但其價格高昂,且使用壽命不長,一般只有3到5個月,嚴重時僅二個月。

      在整個蓄熱式換熱器中,由于需要經常熱、冷風交替通過蓄熱材料進行換熱,故對換向閥門的質量要求很高,而且運行程序的編制必須準確,否則極易引起安全事故。

      該法吸取了催化燃燒技術的優點,同樣具有凈化效率高,而且采用高效的蓄熱材料,還具有熱回用效率高的特點,而且與兩者相比,它適用濃度范圍更廣,運行能耗相對更低,但初投資大,且維護費用高,在有機廢氣處理領域是一項先進的、有發展前途的技術。

      3、等離子法除臭

      (1)?? 工作原理

      在絕對溫度大于零的所有氣體中,均存在一定的電離現象。任何細微的射線及其他能量都可能使氣體中的分子被加速而獲取能量,當其能量高于氣體的電離能時,電子與分子間的碰撞將導致該氣體的電離。這便是 20 世紀 60 年代形成的等離子體化學理論,高能離子凈化技術正是基于這種理論進行研發的。等離子體是不同于氣態、固態、液態的第四態物質,由高能電子、正負離子、自由基(OH、H、O、O3等)和中性粒子等組成。


      在電場作用下,離子發生器產生大量的α粒子, α 粒子,與空氣中的氧分子進行碰撞而形成正、負氧離子。正氧離子具有很強的氧化性,能在極短的時間內氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氫等污染因子,且在與 VOC 分子相接觸后打開有機揮發性氣體的化學鍵,經過一系列的反應,最終生成二氧化碳和水等穩定無害的小分子。同時,氧離子能破壞空氣中細菌的生存環境,降低室內空間細菌濃度,帶電離子可以吸附大于自身重量幾十倍的懸浮顆粒,靠自重沉降下來,從而清除空中懸浮膠體,達到凈化空氣的目的。

      (2)應用優勢

      a、去除率高?經氣味測定法測試,該技術可以達到90%以上的惡臭消除率。

      b、節能:處理5000M3/h臭氣,耗電量僅1000W。

      c、由于不需要任何的預熱時間,所以該裝置可以即時開啟與關閉。

      d、“低溫等離子體”設備內使用電壓在36伏以下,安全可靠,對人體不構成任何傷害。

      e、“低溫等離子體”設備組合性強:可以竄并聯混合應用,在處理高濃度異味氣體時能發揮明顯優勢。

      f、它所占空間比現有的其他技術更小。

      g、 它可以不經過過濾就可運作,所以不產生任何液體排泄;它是模塊式結構,所以更簡易地進行易地搬遷。

      h?、它可以在最高達80℃的溫度下運作,所以在典型的“濕”環境中運用而不需要制冷。

      I?、由于具有類似靜電沉淀的功能,所以它同時具有消塵作用;只需最低限度的維護。

      J?電子能量高,幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用。

      (3)制約因素

      ??一次性投資高。

      (4)應用領域

      等離子有機廢氣凈化設備廣泛用于:治理油煙粉塵領域,如大型火力發電廠、卷煙廠、紡織廠、印刷廠、造紙廠、鋼鐵廠、水泥廠等。治理廢氣、異味氣體領域,如污水、垃圾處理廠、泵站、石化廠、化工廠、制藥廠、卷煙廠、香精廠、屠宰場等。空氣凈化方面,如醫院、餐飲、賓館、娛樂場所、車船,航空候車室等公共場所、及辦公室、家庭、轎車、實驗室等。

      4、光催化氧化技術

      在高能紫外線C波光的照射下,臭氣中的被分解產生游離氧,游離氧攜帶正負電荷不平衡,需以結合生成,攜帶正電荷的游離氧本身也具有極強的氧化性。在高能紫外線C波光的照射、氧化、氧離子自由基的聯合作用下,將無機或有機高分子惡臭物質轉變為無毒無害的低分子物質,如水,二氧化碳等,同時還具有殺菌功能。該法對臭氣的有立竿見影的消除效果。

      ?UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧)

      5、臭氧機對空氣微生物殺菌及除臭技術

      5.1臭氧殺菌除臭簡介

      臭氧是由三個氧原子構成,是氧氣的同素異形體,分子式為O3,分子量為48,常溫常壓下,O3是一種淡藍色的氣體,具有特殊腥味,濃度適量時,具有一種"清新"氣味,常溫下,臭氧不穩定,能自行分解為O2和單原子O,兩個單氧原子O可結合為O2單氧原子極活潑,具有極強氧化性和分解功能,能迅速消毒、殺菌和氧化有機物,無機物等。其氧化能力比氯高一倍,反應快,殺菌速度比氯快600-3000倍,幾秒內就可致死細菌和病毒。

      臭氧具有極強的分解能力,可快速強力殺滅水中、空氣中及附首面上的各種細菌,致病微生物,病毒真菌及原蟲等。臭氧處理具有反應速度快、效力高、無殘留物、不產生二次污染等優點。?

      臭氧殺菌主要是依靠其分解后產生單氧原子或溶于水后產生的單原子氧(O)羥基(OH)的強氧化能力,臭氧先與細胞壁和細胞膜的脂類雙鍵起反應,穿過細胞壁和細胞膜進入Cell內。作用于外殼脂蛋白和內面脂多糖果肉而改變細胞內膜的滲透性,使細胞內膜漏出,最后導致細胞溶解、死亡。

      臭氧是一種強氧化劑,在消毒學上屬于過氧化學類消毒劑,具有廣譜、高效殺菌作用。臭氧對空氣微生物有強大的殺滅作用,低于容許濃度(0.2mg/m3)的臭氧,即對一般細菌繁殖體具有良好的殺菌作用,有報道用臭氧消毒病房空氣,取得滿意效果,采用30mg/m3 濃度的臭氧,作用15分鐘,對自然菌的殺滅率達到92% 以上,對氣溶膠中的金黃色葡萄球菌,用0.12mg/m3的臭氧,作用30分種,殺滅率可達99.9%以上,對氣溶膠中的枯草桿菌黑色變種芽胞用5.67mg/m3的臭氧,作用60分種,殺滅率可達到99%以上。臭氧對付細菌的方法,是將細菌的細胞體直接氧化,即破壞其DNA的基因而達到抑制的效果。

      5.2臭氧快速除臭

      因臭氧具有極強的氧化分解作用,臭氧可對空氣中的異味分子進行強烈的分解,使異味分子物質發生改變,繼而達到快速清除空氣中惡臭異味的目的。

      5.3臭氧的應用范圍

      廣泛應用于食品車間、醫藥車間、醫院等強化消毒;家庭、賓館、飯店、辦公室、學校、幼兒園、娛樂場所、公共場所等消毒、殺菌、除臭、防治疾病傳染。

      6、植物提取液除臭

      植物提取液除臭的機理為臭氣中的異味分子被噴灑分散在空間的植物提取液液滴吸附,在常溫下發生中和、氧化分解、酯化、加成等反應,生成無味無毒的分子。采用植物提取液去除惡臭氣體中H2 S平均去除率達到96%以上廠界符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》二級排放要求。

      植物提取液除臭劑主要應用于產生惡臭氣體且惡臭氣體不便于收集的構筑物內,如:

      (1)垃圾收集與處理,即垃圾站、垃圾轉運站、垃圾壓縮站、垃圾填埋場、垃圾處理廠等;

      (2)污水收集與處理,即污水提升泵站、污水處理廠、污泥處理廠等其中垃圾站、垃圾轉運站,污水提升泵站、以及污水處理廠內堆砂場、污泥裝卸車間等,均屬于較為分散的臭氣發生源,且臭氣產生量都不太大,適宜采用天然植物提取液除臭工藝。

      三、生物法除臭

      1.1生物除臭原理

      生物濾池法除臭工藝是一種安全可靠的處理方法,除臭效率大于90%,其原理是臭氣經收集系統收集后集中送到生物濾池除臭裝置處理,臭氣通過濕潤、多孔和充滿活性的微生物濾層,利用微生物細胞對惡臭物質的吸附、吸收和降解功能,微生物的細胞個體小、表面積大、吸附性強、代謝類型多樣的特點,將惡臭物質吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等無毒無害的簡單無機物。

      生物除臭主要有三個步驟:

      (1)水溶滲透;

      (2)生物吸收;

      (3)生物氧化。

      第一步:水溶滲透。濾料表面覆蓋有水層,臭氣中的化學物質與濾料接觸后在表層溶解,并從氣相轉化為水相,以利于濾料中的細菌作進一步的吸收和分解。另外,濾料的多孔性使其具有超大的比表面積,使氣、水兩相有更大的接觸面積,有效增大了氣相化學物質在水相中的傳送擴散速率(經實驗測試所得,其產生的瞬時效應是化學清洗的幾百倍)。所以,水溶滲透過程其實是一物理作用過程,高速的傳送擴散意味著濾料可迅速將臭氣的濃度降到極低的水平。

      第二步:水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收,惡臭成分從水中轉移至微生物體內。

      第三步:通過生物氧化來降解污染物的過程。濾料中的專性細菌(根據臭源的類型篩選而得到的處理菌種)將以污染物為食,把污染物轉化為自身的營養物質,使碳、氫、氧、氮、硫等元素從化合物的形式轉化為游離態,進入微生物的自身循環過程,從而達到降解的目的。同時,專性細菌等微生物又可實現自身的繁殖,當作為食物的污染化合物與專性細菌的營養需要達到平衡,且水份、溫度、酸堿度等條件均符合微生物所需時,專性細菌的代謝繁殖將會達到一個穩定平衡,最終的產物是無污染的二氧化碳,水和鹽。從而將污染物去除。

      1.2生物除臭的形式

      生物除臭的形式主要有生物濾池、生物滴濾塔、生物濾床。

      (1)生物濾池? ?

      主要包括增濕器和生物處理裝置兩部分。由引風機收集的臭氣經增濕裝置預處理(有的預處理還包括溫度調節、去除顆粒物等)后進入生物處理裝置,氣體中的污染物從氣相主體擴散到填料外層的水膜并被填料所吸附,最終降解為二氧化碳、水等,處理后的氣體從生物濾池的頂部排出。生物濾池的填料層是具有吸附性的濾料(如土壤、堆肥、活性炭等)。

      (2)生物滴濾塔

      生物滴濾塔主體為填充塔,內有一層或多層填料,填料表面是由微生物區系形成的幾毫米厚的生物膜。含可溶性無機營養液的液體從塔上方均勻地噴灑在填料上,液體自上向下流動,然后由塔底排出并循環利用。有機廢氣由塔底進入生物滴濾塔,在上升的過程中與潤濕的生物膜接觸而被凈化,凈化后的氣體由塔頂排出。

      (3)生物滴濾床

      生物濾床除臭原理是將氣體收集并加濕后通過管道輸入生物濾床底部并使其擴散于土壤內,臭氣中多種污染成分溶于水后吸附于土壤穎粒表面。經過一段時間在土壤顆粒表面可逐漸培養出針對致臭物質的微生物,并可不斷將致臭物質分解,完成脫臭。生物濾床法的工藝流程為: 臭氣收集→風管輸送→抽風機→預洗池加濕→生物濾池→排氣。濾床填料可采用海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物等。廣州獵德污水處理廠采用洗滌- 生物濾床聯合除臭工藝對污泥濃縮池、脫水間臭氣進行處理,NH3 去除率大于90%,H2S去除率大于99%。

      (4)生物除臭法的主要構成部分

      ?抽引風機、噴淋水泵,預洗池,填料,微生物群落,其中核心部分為填料和菌種。

      四、常用惡臭處理方法的技術經濟綜合比較

      對各惡臭處理選取方案的設備投資,運行成本進行分析,并綜合比較其他技術經濟因素。具體見表1。

      由表可知:

      (1)高能離子除臭運行費用最低,占地面積小且無二次污染,是最為經濟的除臭技術。但其一次性投資較大。高能離子除臭屬于相對較新的技術,在我國城市臭氣處理中尚處于中試階段,成功應用的可靠工程實例還很少見,其技術可靠性、運行效果還有待考察。利用高能離子脫臭是未來發展的主要方向。由于我國的發展現狀,還應對此技術進行進一步的試驗研究再應用于生產實踐。

      (2)生物濾池和生物滴濾塔運行費用較低,生物濾床運行費用稍高于前兩種。三種生物法是目前應用最為廣泛,且經濟適中的除臭技術。與離子法相比其運行成本稍高,但一次性投資較低,技術較成熟可靠。

      生物滴濾塔運行費用稍高于生物濾池,但其反應器的尺寸比生物濾池小,占地面積較小且反應條件(如pH值、溫度等)易于控制,除臭效果也優于生物濾池。因此生物滴濾塔較生物濾池更有效。

      生物濾床是一種新型生態臭氣處理技術,其運行費用高于生物濾池、生物滴濾塔,但具有美觀、管理方便、運行穩定、處理效果好等優點,也是城市污水處理廠對惡臭氣體進行控制的優選方案。其局限性有占地面積較大,寒冷地區易受冰凍影響等。同時國內對這項技術的研究與應用尚處于起步階段,有待進一步探索和完善。

      比較三種生物處理工藝,不難發現生物滴濾塔具有一定的優越性,此法用于城市污水處理廠除臭具有廣泛的應用前景。

      (3)植物提取液除臭與活性氧除臭運行費用適中,且都具有占地面積小、無二次污染及檢修率低等優點,是較為經濟的除臭方法。

      (4)活性炭吸附初期投資小,但由于活性炭吸附容量是有限的,超過這一容量就必須更換活性炭,而活性炭價格昂貴,因此運行費用很高。該法常用于低濃度臭氣物質的去除和臭氣的后處理過程。

      (5)化學除臭運行費用相對較高,且設備投資很高。化學除臭法還會產生二次污染,其適用于處理高濃度的酸堿廢氣。

      五、建議與措施

      根據以上技術經濟綜合比較分析,各種惡臭處理技術各有其優缺點,但目前就我國城市惡臭處理研究發展現狀而言,采用組合法會更加經濟有效。建議采取如植物提取液-生物滴濾塔;植物提取液-生物濾床;生物滴濾塔-活性炭吸附;化學除臭-活性炭吸附等組合技術。

      ?(1)如污水處理廠惡臭氣體主要產生于進水格柵間、曝氣沉砂池、污泥濃縮池、污泥脫水機房及污泥碼頭。其中進水格柵(一般設置在室外)、污泥碼頭臭氣難于收集,選取植物提取液除臭較為合理。曝氣沉砂池、污泥濃縮池、污泥脫水機房建議選取生物滴濾塔除臭技術,此法運行費用較低、反應條件較易控制、占地面積適中、無二次污染且技術成熟,是城市污水處理廠除臭的首選方案。因此,植物提取液除臭與生物滴濾塔這兩種技術組合除臭效果顯著且經濟合理。

      (2)生物濾床是一種新型生態臭氣處理技術,具有美觀、管理方便、運行穩定、處理效果好等優點,也是城市污水處理廠對惡臭氣體進行控制的常用方案。其最大的局限性占地面積較大,因此在不受占地面積影響的情況下,選擇植物提取液與生物濾床組合技術也是污水處理廠臭氣處理的優選方案。

      (3)活性炭吸附除臭效果好,且對低濃度臭氣處理相當有效,缺點是活性炭吸附運行費用很高,對于不受經濟影響,且對臭氣處理效果要求較高的污水處理廠應采用此法對臭氣進行后處理。建議采用生物滴濾塔-活性炭技術。

      (4)化學除臭法適用于對高濃度廢氣的處理,其他除臭技術多適用于中、低濃度廢氣,因此對于有特殊要求的污水處理廠需采用此法,并用活性炭吸附技術對低濃度廢氣進行后處理。

      六、結語

      幾種除臭技術各有其特點,但就我國城市惡臭處理研究現狀,綜合經濟技術而言更適宜采用組合法。生物滴濾塔、生物濾床、植物提取液為目前處理臭氣常用技術。如果將其組合不但節省投資,而且也會達到預期的除臭效果。因此,組合法除臭是今后研究的重點。





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