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臭氣處理

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惡臭處理

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惡臭氣體不僅對生態環境造成嚴重影響,而且對人體健康具有極大的危害,會使中樞神經産生障礙、病變,引起慢性病、急性病。雜環香料的阈值低、氣味強度大且不愉快,在生産和包裝過程中極易有大量的氣味逸出,對公司內部和周邊人群易造成身心不愉快。


惡臭處理惡臭處理
惡臭氣體不僅對生態環境造成嚴重影響,而且對人體健康具有極大的危害,會使中樞神經産生障礙、病變,引起慢性病、急性病。雜環香料的阈值低、氣味強度大且不愉快,在生産和包裝過程中極易有大量的氣味逸出,對公司內部和周邊人群易造成身心不愉快。该厂产生的废气浓度较低,成分复杂,监测难度大,治理困难。国外早在20世纪50年代末便开始了恶臭气体污染治理的研究,并积累了丰富的理论知识和实践经验。我国20世纪80年代才开展恶臭气体污染的调查、测试和标准方面的研究,而对脱臭技术的研究则是从20世纪90年代才开始进行。
各種惡臭氣體處理方法的目的在于經過物理、化學、生物的作用,使惡臭氣體的物質結構發生改變,消除惡臭。常規的惡臭氣體常見處理方法有燃燒法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法等,其定義、適用範圍和特點見表1。
表1 常见恶臭气体處理方法比较
處理方法
定義
適用範圍
特點
燃燒法
通過強氧化反應降解可燃性惡臭物質的方法
適用于高濃度、小氣量的可燃性惡臭物質的處理
分解效率高,但設備易腐蝕,消耗燃料,成本高,處理中可能生成二次汙染物
氧化法
利用氧化劑氧化惡臭物質的方法
適用于中、低濃度惡臭氣體的處理
處理效率高,但需要氧化劑,處理費用高
吸收法
用溶劑吸收臭氣中的惡臭物質而使氣體脫臭的方法
適用于高、中濃度的惡臭氣體
處理流量大,工藝成熟,但處理效率不高,消耗吸收劑,汙染物僅由氣相轉移到液相
吸附法
利用吸附劑吸附去除惡臭氣體中惡臭物質
適用于低濃度的、高淨化要求的惡臭氣體
可處理多組分的惡臭氣體,處理效率
中和法
使用中和脫臭劑減弱惡臭感觀強度的方法
適用于需立即、暫時地消除低濃度惡臭氣體影響的場合
可快速消除惡臭的影響,靈活性大,但惡臭氣體物質並沒有被去除,且需投加中和劑
生物法
利用微生物降解惡臭物質而使氣體脫臭的方法
適用于可生物降解的水溶性惡臭物質的去除
去除效率高,處理裝置簡單,處理成本低廉,運行維護容易,可避免二次汙染
上表列出的恶臭气体處理方法各有优缺點,究竟选择哪一种處理方法更为合适,则要根据恶臭物质的性质、浓度、处理量、当地的卫生要求和经济情况等具体因素而定,在实践中也常将几种方法结合使用。20世纪50年代发展起来的生物法,因具有显著優點而得到很快发展,其中尤以日本、德国、荷兰等国取得的成效最显著。我国在20世纪80年代末才开始这方面的研究。近些年来对恶臭气体的处理越来越受到人们的重视,研究的重点已转向生物法的研究。
惡臭氣體生物脫臭原理:在水、微生物和氧存在的條件下,利用微生物的代謝作用氧化分解發臭物質,以達到淨化氣體的目的。生物處理大致可以分爲3個過程:發臭物質被載體(固定有微生物)吸附;發臭物質向微生物表面擴散、被微生物吸附;微生物將發臭物質氧化分解。不含氮的惡臭物質被分解成CO和H2O,含硫惡臭物質被分解成S,SO3,SO4,含氮惡臭物質則被分解成NH,NO,NO。
生物法处理恶臭气体主要有生物濾池、生物滴滤塔和生物洗滌器3种形式,目前应用最广泛的是生物濾池和生物滴滤塔。三种主要生物處理方法比较见表2。
表2 三种主要生物處理方法比较
處理方法
特點
優點
缺點
適用範圍
生物濾池
單一反應器,微生物和液相固定
氣/液表面積比值高,設備簡單,運行費用低
反應條件不易控制,進氣濃度發生變化適應慢,占地面積大
適用于處理化肥廠、汙水處理廠及惡臭物質量濃度介于0.5~1.0g/m的工農業廢氣
生物洗滌器
兩個反應器,微生物懸浮于液體中,液相流動
設備緊湊,低壓力損失,反應條件容易控制
傳質表面積小,需大量供氧才能維持高降解效率,需處理剩余汙泥,投資和運行費用高
適用于處理工業産生的惡臭物質質量濃度介于1~5g/m的廢氣
生物滴濾池
單一反應器,微生物固定,液相流動
与生物洗滌塔相比设备简单
傳質表面積小,需處理剩余汙泥,運行費用高
適用于處理化肥廠、汙水處理廠及農業産生的汙染物質量濃度低于0.5g/m的惡臭氣體
惡臭氣體的生物處理技術具有其它傳統方法不可比擬的優越性,如處理效率高、無二次汙染、所需的設備簡單、易操作、費用低廉、管理維護方便等,已經得到了各國越來越多的重視,並且在歐美得到了廣泛的應用。我國近年來也有許多科研工作者進行了生物法處理惡臭氣體的研究,並取得了一些研究成果。但是由于生物反應器涉及氣、液、固三相傳質及生化降解過程,影響因素多而複雜,所以在理論研究方面和實際應用方面還有許多亟待解決的問題。
惡臭處理惡臭處理
低溫等離子體技術:低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之後的物質第四態,當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,産生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱爲低溫等離子體。低溫等離子體降解汙染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的汙染物作用,使汙染物分子在極短的時間內發生分解,並發生後續的各種反應以達到降解汙染物的目的。
低温等离子体的产生途径很多,质阻挡放电是一种获得高气压下低温等离子体的放电方法,这种放电产生于两个电极之间。介质阻挡放电可以在0.1~10105Pa的气压下进行,具有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行的特點。整个放电是由许多在空间和时间上随机分布的微放电构成,这些微放电的持续时间很短,一般在10ns量级。介质层对此类放电有两个主要作用:一是限制微放电中带电粒子的运动,使微放电成为一个个短促的脉冲;二是让微放电均匀稳定地分布在整个面状电极之间,防止火花放电。介质阻挡放电由于电极不直接与放电气体发生接触,从而避免了电极的腐蚀问题(SO2腐蚀性强)。介质阻挡放电过程中,电子从电场中获得能量,通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能,这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团,同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团,这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化學反应。从等离子体的活性基团组成可以看出,等离子体内部富含极高化學活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。
在放电过程中,电子先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到污染物分子中去,那些获得能量的污染物分子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团。然后这些活性基团与氧气、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外,高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获,成为负离子。这类负离子具有很好的化學活性,在化學反应中起着重要的作用。
低溫等離子體技術原理:异味气体从气体收集系统收集后首先进入除水器中进行水气分离,然后再排入等离子体反应器单元,在该区域由于高能电子的作用,使异昧分子受激发,带电粒子或分子间的化學键被打断,产生自由基等活性粒子,这些活性粒子和O2反应达到消除异味目的。同时空气中的水和氧气在高能电子轰击下也会产生OH 自由基、活性氧等强氧化性物质,这些强氧化性物质也会与异味分子反应,使其分解,从而促进异味消除。净化后的气体经排气筒高空排放。
低溫等離子體技術特點:
与目前国内常用的异味气体治理方法相比较本装置具有如下優點:
技術高端,工藝簡潔:開機後,即自行運轉,受工況限制非常少,無需專人操作。
節能:無機械設備,空氣阻力小,耗電量約爲0.003kw/m廢氣。
適應工況範圍寬:設備啓動、停止十分迅速,隨用隨開,不受氣溫的影響。在250℃以下和在霧態工況環境中均可正常運轉。在-50℃至+50℃的環境溫度仍可正常運轉。
設備使用壽命長:本設備由不鏽鋼材,銅材、钼材、環氧樹脂等材料組成,抗氧化,采用防腐蝕材料,電極與廢氣不直接接觸,根本上解決了設備腐蝕問題。
結構簡單:只需用電,操作極爲簡單,無需派專職人員看守,基本不占用人工費。無機械設備,故障率低,維修容易。
用範圍廣:介質阻擋放電産生的低溫等離子體中,電子能量高,幾乎可以將所有的異味氣體分子降解。
低溫等離子體技術应用范围:
低溫等離子體降解汙染物是利用高能電子、自由基等活性粒子與廢氣中的汙染物作用,使汙染物分子在極短的時間內發生分解,並發生後續的各種反應以達到降解汙染物的目的。該技術能夠應用于汙水處理廠、石油化工、制藥、汙水處理、塗料、皮革加工、感光材料、汽車制造、食品加工廠、印染廠、垃圾處理廠、公廁、屠宰場、牲畜飼養場、魚類加工廠、飼料加工廠等諸多能夠産生惡臭異味的場所。