石油化學(xué)工業(yè)和有機(jī)合成工業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí),,也向大氣中排放了大量有機(jī)、無(wú)機(jī)廢氣,,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響,,其中以帶有惡臭氣味的氣體影響為突出,。發(fā)達(dá)國(guó)家從20 世紀(jì)50年代開始重視對(duì)惡臭氣體污染的研究,并制定了惡臭氣體的測(cè)定,、評(píng)價(jià),、控制等一系列法規(guī)。我國(guó)1993年頒布了GB14554---93(惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,,制定了氨,、*胺、硫化氫,、甲硫醇,、甲硫醚、二甲二硫,、二硫化碳,、苯乙烯等惡臭污染物的排放濃度限值。
惡臭氣體不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響,,而且對(duì)人體健康具有極大的危害,,會(huì)使中樞神經(jīng)產(chǎn)生障礙、病變,,引起慢性病,、急性病和死亡。惡臭物質(zhì)是通過(guò)發(fā)臭基團(tuán),,如硫基,、羧基等刺激嗅覺細(xì)胞,使人感到厭惡和不愉快,。惡臭氣體的污染源多,,污染面廣,涉及行業(yè)多,,濃度一般較低,,成分復(fù)雜,監(jiān)測(cè)難度大,。治理困難,。
惡臭氣體的濃度較低,處理后要求的惡臭氣體濃度更低,,這使得惡臭氣體污染的治理有別于一般空氣污染的治理,。國(guó)外早在20世紀(jì)50年代末便開始了惡臭氣體污染治理的研究,并積累了豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),。我國(guó)20世紀(jì)80年代才開展惡臭氣體污染的調(diào)查,、測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)方面的研究,而對(duì)脫臭技術(shù)的研究則是從20世紀(jì)90年代才開始進(jìn)行,。
各種惡臭氣體處理方法的目的在于經(jīng)過(guò)物理,、化學(xué),、生物的作用,使惡臭氣體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,,消除惡臭。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、適用范圍和特點(diǎn)見表1,。
表1 常見惡臭氣體處理方法比較
處理方法 | 定義 | 適用范圍 | 特點(diǎn) |
燃燒法 | 通過(guò)強(qiáng)氧化反應(yīng)降解可燃性惡臭物質(zhì)的方法 | 適用于高濃度,、小氣量的可燃性惡臭物質(zhì)的處理 | 分解效率高,但設(shè)備易腐蝕,,消耗燃料,,成本高,處理中可能生成二次污染物 |
氧化法 | 利用氧化劑氧化惡臭物質(zhì)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(fèi)用高 |
吸收法 | 用溶劑吸收臭氣中的惡臭物質(zhì)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,,污染物僅由氣相轉(zhuǎn)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(zhì)的方法 | 適用于低濃度的、高凈化要求的惡臭氣體 | 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(qiáng)度的方法 | 適用于需立即,、暫時(shí)地消除低濃度惡臭氣體影響的場(chǎng)合 | 可快速消除惡臭的影響,靈活性大,,但惡臭氣體物質(zhì)并沒有被去除,,且需投加中和劑 |
生物法 | 利用微生物降解惡臭物質(zhì)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(zhì)的去除 | 去除效率高,處理裝置簡(jiǎn)單,,處理成本低廉,,運(yùn)行維護(hù)容易,可避免二次污染 |
上表列出的惡臭氣體處理方法各有優(yōu)缺點(diǎn),,究竟選擇哪一種處理方法更為合適,,則要根據(jù)惡臭物質(zhì)的性質(zhì)、濃度,、處理量,、當(dāng)?shù)氐男l(wèi)生要求和經(jīng)濟(jì)情況等具體因素而定,,在實(shí)踐中也常將幾種方法結(jié)合使用。20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的生物法,,因具有顯著優(yōu)點(diǎn)而得到很快發(fā)展,,其中尤以日本、德國(guó),、荷蘭等國(guó)取得的成效顯著,。我國(guó)在20世紀(jì)80年代末才開始這方面的研究。近些年來(lái)對(duì)惡臭氣體的處理越來(lái)越受到人們的重視,,研究的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)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(fā)臭物質(zhì),,以達(dá)到凈化氣體的目的。生物處理大致可以分為3個(gè)過(guò)程:發(fā)臭物質(zhì)被載體(固定有微生物)吸附,;發(fā)臭物質(zhì)向微生物表面擴(kuò)散,、被微生物吸附;微生物將發(fā)臭物質(zhì)氧化分解,。不含氮的惡臭物質(zhì)被分解成CO和H2O,,含硫惡臭物質(zhì)被分解成S,SO32-,,SO42-,,含氮惡臭物質(zhì)則被分解成NH4+,NO2-,,NO3-,。
生物法處理惡臭氣體主要有生物濾池、生物滴濾塔和生物洗滌器3種形式,,目前應(yīng)用廣泛的是生物濾池和生物滴濾塔,。三種主要生物處理方法比較見表2。
表2 三種主要生物處理方法比較
處理方法 | 特點(diǎn) | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 適用范圍 |
生物濾池 | 單一反應(yīng)器,,微生物和液相固定 | 氣/液表面積比值高,,設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低 | 反應(yīng)條件不易控制,,進(jìn)氣濃度發(fā)生變化適應(yīng)慢,,占地面積大 | 適用于處理化肥廠、污水處理廠及惡臭物質(zhì)量濃度介于0.5~1.0g/m3的工農(nóng)業(yè)廢氣 |
生物洗滌器 | 兩個(gè)反應(yīng)器,,微生物懸浮于液體中,,液相流動(dòng) | 設(shè)備緊湊,低壓力損失,反應(yīng)條件容易控制 | 傳質(zhì)表面積小,,需大量供氧才能維持高降解效率,,需處理剩余污泥,投資和運(yùn)行費(fèi)用高 | 適用于處理工業(yè)產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)質(zhì)量濃度介于1~5g/m3的廢氣 |
生物滴濾池 | 單一反應(yīng)器,,微生物固定,,液相流動(dòng) | 與生物洗滌塔相比設(shè)備簡(jiǎn)單 | 傳質(zhì)表面積小,需處理剩余污泥,,運(yùn)行費(fèi)用高 | 適用于處理化肥廠,、污水處理廠及農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的污染物質(zhì)量濃度低于0.5g/m3的惡臭氣體 |
惡臭氣體的生物處理技術(shù)具有其它傳統(tǒng)方法不可比擬的*性,如處理效率高,、無(wú)二次污染、所需的設(shè)備簡(jiǎn)單,、易操作,、費(fèi)用低廉、管理維護(hù)方便等,,已經(jīng)得到了各國(guó)越來(lái)越多的重視,,并且在歐美得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)近年來(lái)也有許多科研工作者進(jìn)行了生物法處理惡臭氣體的研究,,并取得了一些研究成果,。
但是由于生物反應(yīng)器涉及氣、液,、固三相傳質(zhì)及生化降解過(guò)程,,影響因素多而復(fù)雜,所以在理論研究方面和實(shí)際應(yīng)用方面還有許多亟待解決的問題,。今后的研究主要應(yīng)集中在:(1) 對(duì)于低濃度的,、復(fù)雜的混合型惡臭氣體的生物處理還有待研究;(2)適合于特定有機(jī)物降解的細(xì)菌種類和接種方法的研究與開發(fā),;(3)廢氣生物處理的動(dòng)力學(xué)及生物學(xué)原理的研究,;(4)與其它惡臭氣體處理方法結(jié)合應(yīng)用研究,以提高惡臭物質(zhì)的去除效果,;(5)新型,、生物處理設(shè)備的研制。
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