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臭氣處理

名稱: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,會使中樞神經產生障礙、病變,引起慢性病、急性病。雜環香料的閾值低、氣味強度大且不愉快,在生產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,會使中樞神經產生障礙、病變,引起慢性病、急性病。雜環香料的閾值低、氣味強度大且不愉快,在生產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。該廠產生的廢氣濃度較低,成分復雜,監測難度大,治理困難。國外早在20世紀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和實踐經驗。我國20世紀80年代才開展惡臭氣體污染的調查、測試和標準方面的研究,而對脫臭技術的研究則是從20世紀90年代才開始進行。
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、適用范圍和特點見表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
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污染物
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,污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,可避免二次污染
上表列出的惡臭氣體處理方法各有優缺點,究竟選擇哪一種處理方法更為合適,則要根據惡臭物質的性質、濃度、處理量、當地的衛生要求和經濟情況等具體因素而定,在實踐中也常將幾種方法結合使用。20世紀50年代發展起來的生物法,因具有顯著優點而得到很快發展,其中尤以日本、德國、荷蘭等國取得的成效最顯著。我國在20世紀80年代末才開始這方面的研究。近些年來對惡臭氣體的處理越來越受到人們的重視,研究的重點已轉向生物法的研究。
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,以達到凈化氣體的目的。生物處理大致可以分為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,目前應用最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
優點
缺點
適用范圍
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、污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,需處理剩余污泥,投資和運行費用高
適用于處理工業產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
與生物洗滌塔相比設備簡單
傳質表面積小,需處理剩余污泥,運行費用高
適用于處理化肥廠、污水處理廠及農業產生的污染物質量濃度低于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、無二次污染、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,并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,并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,影響因素多而復雜,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。
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低溫等離子體技術:低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態,當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、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,所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。
低溫等離子體的產生途徑很多,質阻擋放電是一種獲得高氣壓下低溫等離子體的放電方法,這種放電產生于兩個電極之間。介質阻擋放電可以在0.1~10105Pa的氣壓下進行,具有輝光放電的大空間均勻放電和電暈放電的高氣壓運行的特點。整個放電是由許多在空間和時間上隨機分布的微放電構成,這些微放電的持續時間很短,一般在10ns量級。介質層對此類放電有兩個主要作用:一是限制微放電中帶電粒子的運動,使微放電成為一個個短促的脈沖;二是讓微放電均勻穩定地分布在整個面狀電極之間,防止火花放電。介質阻擋放電由于電極不直接與放電氣體發生接觸,從而避免了電極的腐蝕問題(SO2腐蝕性強)。介質阻擋放電過程中,電子從電場中獲得能量,通過碰撞將能量轉化為污染物分子的內能或動能,這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團,同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產生大量的新生態氫、臭氧和羥基氧等活性基團,這些活性基團相互碰撞后便引發了一系列復雜的物理、化學反應。從等離子體的活性基團組成可以看出,等離子體內部富含極高化學活性的粒子,如電子、離子、自由基和激發態分子等。廢氣中的污染物質與這些具有較高能量的活性基團發生反應,最終轉化為CO2和H2O等物質,從而達到凈化廢氣的目的。
在放電過程中,電子先從電場獲得能量,通過激發或電離將能量轉移到污染物分子中去,那些獲得能量的污染物分子被激發,同時有部分分子被電離,從而成為活性基團。然后這些活性基團與氧氣、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩定產物和熱。另外,高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質俘獲,成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性,在化學反應中起著重要的作用。
低溫等離子體技術原理:異味氣體從氣體收集系統收集后首先進入除水器中進行水氣分離,然后再排入等離子體反應器單元,在該區域由于高能電子的作用,使異昧分子受激發,帶電粒子或分子間的化學鍵被打斷,產生自由基等活性粒子,這些活性粒子和O2反應達到消除異味目的。同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產生OH 自由基、活性氧等強氧化性物質,這些強氧化性物質也會與異味分子反應,使其分解,從而促進異味消除。凈化后的氣體經排氣筒高空排放。
低溫等離子體技術特點:
與目前國內常用的異味氣體治理方法相比較本裝置具有如下優點:
技術高端,工藝簡潔:開機后,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,耗電量約為0.003kw/m廢氣。
適應工況范圍寬:設備啟動、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:本設備由不銹鋼材,銅材、鉬材、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,操作極為簡單,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。
用范圍廣:介質阻擋放電產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。
低溫等離子體技術應用范圍:
低溫等離子體降解污染物是利用高能電子、自由基等活性粒子與廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。該技術能夠應用于污水處理廠、石油化工、制藥、污水處理、涂料、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產生惡臭異味的場所。

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