常用惡臭處理方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較及生物法除臭
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工業(yè)廢氣凈化
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工業(yè)廢氣凈化
發(fā)布日期： 2019.04.02
一、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(jīng)收集系統(tǒng)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(xì)胞對(duì)惡臭物質(zhì)的吸附、吸收和降解功能，微生物的細(xì)胞個(gè)體小、表面積大、吸附性強(qiáng)、代謝類型多樣的特點(diǎn)，將惡臭物質(zhì)吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等無毒無害的簡單無機(jī)物。
生物除臭主要有三個(gè)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(xué)物質(zhì)與濾料接觸后在表層溶解，并從氣相轉(zhuǎn)化為水相，以利于濾料中的細(xì)菌作進(jìn)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(xué)物質(zhì)在水相中的傳送擴(kuò)散速率（經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試所得，其產(chǎn)生的瞬時(shí)效應(yīng)是化學(xué)清洗的幾百倍）。所以，水溶滲透過程其實(shí)是一物理作用過程，高速的傳送擴(kuò)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(zhuǎn)移至微生物體內(nèi)。
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(xì)菌（根據(jù)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(zhuǎn)化為自身的營養(yǎng)物質(zhì)，使碳、氫、氧、氮、硫等元素從化合物的形式轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，進(jìn)入微生物的自身循環(huán)過程，從而達(dá)到降解的目的。同時(shí)，專性細(xì)菌等微生物又可實(shí)現(xiàn)自身的繁殖，當(dāng)作為食物的污染化合物與專性細(xì)菌的營養(yǎng)需要達(dá)到平衡，且水份、溫度、酸堿度等條件均符合微生物所需時(shí)，專性細(xì)菌的代謝繁殖將會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定平衡，最終的產(chǎn)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(fēng)機(jī)收集的臭氣經(jīng)增濕裝置預(yù)處理(有的預(yù)處理還包括溫度調(diào)節(jié)、去除顆粒物等)后進(jìn)入生物處理裝置，氣體中的污染物從氣相主體擴(kuò)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(nèi)有一層或多層填料,填料表面是由微生物區(qū)系形成的幾毫米厚的生物膜。含可溶性無機(jī)營養(yǎng)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(dòng),然后由塔底排出并循環(huán)利用。有機(jī)廢氣由塔底進(jìn)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(kuò)散于土壤內(nèi)，臭氣中多種污染成分溶于水后吸附于土壤穎粒表面。經(jīng)過一段時(shí)間在土壤顆粒表面可逐漸培養(yǎng)出針對(duì)致臭物質(zhì)的微生物，并可不斷將致臭物質(zhì)分解，完成脫臭。生物濾床法的工藝流程為:
臭氣收集→風(fēng)管輸送→抽風(fēng)機(jī)→預(yù)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(lián)合除臭工藝對(duì)污泥濃縮池、脫水間臭氣進(jìn)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(gòu)成部分
抽引風(fēng)機(jī)、噴淋水泵，預(yù)洗池，填料，微生物群落，其中核心部分為填料和菌種。
二、常用惡臭處理方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較
對(duì)各惡臭處理選取方案的設(shè)備投資，運(yùn)行成本進(jìn)行分析，并綜合比較其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素。
(1)高能離子除臭運(yùn)行費(fèi)用最低，占地面積小且無二次污染，是最為經(jīng)濟(jì)的除臭技術(shù)。但其一次性投資較大。高能離子除臭屬于相對(duì)較新的技術(shù)，在我國城市臭氣處理中尚處于中試階段，成功應(yīng)用的可靠工程實(shí)例還很少見,其技術(shù)可靠性、運(yùn)行效果還有待考察。利用高能離子脫臭是未來發(fā)展的主要方向。由于我國的發(fā)展現(xiàn)狀，還應(yīng)對(duì)此技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)研究再應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。
(2)生物濾池和生物滴濾塔運(yùn)行費(fèi)用較低，生物濾床運(yùn)行費(fèi)用稍高于前兩種。三種生物法是目前應(yīng)用最為廣泛，且經(jīng)濟(jì)適中的除臭技術(shù)。與離子法相比其運(yùn)行成本稍高，但一次性投資較低，技術(shù)較成熟可靠。
生物滴濾塔運(yùn)行費(fèi)用稍高于生物濾池，但其反應(yīng)器的尺寸比生物濾池小，占地面積較小且反應(yīng)條件(如pH值、溫度等)易于控制，除臭效果也優(yōu)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(tài)臭氣處理技術(shù)，其運(yùn)行費(fèi)用高于生物濾池、生物滴濾塔，但具有美觀、管理方便、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，也是城市污水處理廠對(duì)惡臭氣體進(jìn)行控制的優(yōu)選方案。其局限性有占地面積較大，寒冷地區(qū)易受冰凍影響等。同時(shí)國內(nèi)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究與應(yīng)用尚處于起步階段，有待進(jìn)一步探索和完善。
比較三種生物處理工藝，不難發(fā)現(xiàn)生物滴濾塔具有一定的優(yōu)越性，此法用于城市污水處理廠除臭具有廣泛的應(yīng)用前景。
(3)植物提取液除臭與活性氧除臭運(yùn)行費(fèi)用適中,且都具有占地面積小、無二次污染及檢修率低等優(yōu)點(diǎn)，是較為經(jīng)濟(jì)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(jià)格昂貴，因此運(yùn)行費(fèi)用很高。該法常用于低濃度臭氣物質(zhì)的去除和臭氣的后處理過程。
(5)化學(xué)除臭運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高，且設(shè)備投資很高?；瘜W(xué)除臭法還會(huì)產(chǎn)生二次污染，其適用于處理高濃度的酸堿廢氣。
三、建議與措施
根據(jù)以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較分析，各種惡臭處理技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，但目前就我國城市惡臭處理研究發(fā)展現(xiàn)狀而言，采用組合法會(huì)更加經(jīng)濟(jì)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(xué)除臭-活性炭吸附等組合技術(shù)。
(1)如污水處理廠惡臭氣體主要產(chǎn)生于進(jìn)水格柵間、曝氣沉砂池、污泥濃縮池、污泥脫水機(jī)房及污泥碼頭。其中進(jìn)水格柵(一般設(shè)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(jī)房建議選取生物滴濾塔除臭技術(shù)，此法運(yùn)行費(fèi)用較低、反應(yīng)條件較易控制、占地面積適中、無二次污染且技術(shù)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(shù)組合除臭效果顯著且經(jīng)濟(jì)合理。
(2)生物濾床是一種新型生態(tài)臭氣處理技術(shù)，具有美觀、管理方便、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，也是城市污水處理廠對(duì)惡臭氣體進(jìn)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(shù)也是污水處理廠臭氣處理的優(yōu)選方案。
(3)活性炭吸附除臭效果好，且對(duì)低濃度臭氣處理相當(dāng)有效，缺點(diǎn)是活性炭吸附運(yùn)行費(fèi)用很高，對(duì)于不受經(jīng)濟(jì)影響，且對(duì)臭氣處理效果要求較高的污水處理廠應(yīng)采用此法對(duì)臭氣進(jìn)行后處理。建議采用生物滴濾塔-活性炭技術(shù)。
(4)化學(xué)除臭法適用于對(duì)高濃度廢氣的處理，其他除臭技術(shù)多適用于中、低濃度廢氣，因此對(duì)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(shù)對(duì)低濃度廢氣進(jìn)行后處理。
四、結(jié)語
幾種除臭技術(shù)各有其特點(diǎn)，但就我國城市惡臭處理研究現(xiàn)狀，綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(shù)。如果將其組合不但節(jié)省投資，而且也會(huì)達(dá)到預(yù)期的除臭效果。因此，組合法除臭是今后研究的重點(diǎn)。
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