固废处理和污水处理行业臭气治理技术及其应用

摘要：近年来，随着我国居民对生活质量要求的不断提高，关于恶臭气体治理的呼吁也越来越强烈。鉴于臭气所具有的气态性特征，其本身难以控制，对人体呼吸道产生严重的、直接的刺激，严重危害身体健康，同时也造成病菌传播，形成恶劣的社会影响。从民生角度出发，加强臭气治理技术研发是十分必要的，目前市场上出现的种类繁多、原理各异的除臭技术，其效果往往不尽人意，缺乏可靠性和安全性，甚至一部分沦为“面子工程”，因此面对多样化的臭气治理技术，还要加强其应用方面的研究。本文通过分析臭气污染的特征，结合固体废物处理和污水处理行业的匹配性，提出一些合理化建议。

一、臭气污染的特征分析

“臭气”是一种人类呼吸系统能够直接感知、并产生不良生理反应的污染形势，来源非常广泛，在生产生活中随处可见。例如，城市空间中的垃圾中转站、污水处理厂、地下排水系统等，农村环境中焚烧秸秆、喷洒农药、农肥发酵等，尤其在工业产业园区中，“臭气”的产生源头更多。根据成分差异，臭气可分为五种类型：（1）含硫（S）臭气，如H2S、R-SH、R-S-R等；（2）含氮（N）臭气，包括氨气、NH2-R等类型；（3）含氧（O）臭气，包括R-CO-R、RCOH、RCOOH等类型；此外，包括芳香烃、烯烃、烷烃等烃类化合物臭气，以及部分卤代烃；按照臭味辨识特性划分，臭气可分为六种类型：（1）鱼腥味，主要为胺类臭气，典型化学分子式为CH3NH2（CH3）3N；（2）氨气味，典型化学分子式为NH3；（3）腐肉味，主要为二胺，典型化学分子式为NH 2（CH2）4NH2NH2（CH2）5NH2；（4）臭鸡蛋味，主要为硫化氢，典型化学分子式为H2S；（5）烂洋葱味，主要成分为硫醇，典型化学分子式为CH3SHCH3SSCH3；（6）粪臭味，主要成分为粪臭素，典型化学分子式为C8H5NHCH3。

结合以上两种类型特征，基本上可以做到对臭气污染来源的判断，这是因为，不同来源的臭气其浓度、成分存在很大差异，如沉淀池、滤池主要是醛类成分，而污泥主要为H2S组分。

二、臭气治理技术分析归纳

我国除臭技术兴起于20世纪90年代，按照除臭机理的不同，整体上可分为生物法、化学法和物理法三类，以下以此为依据展开具体分析和归纳。

（一）活性炭除臭技术

活性炭除臭技术充分利用了这一吸附剂的物理特性。活性炭结构中包括大量肉眼无法观察的为空，表面积比可达到每克700-2300平方米，对于恶臭气体污染有着很好的吸附作用。同时，由于它只用到了物理特性，所以使用方便、副作用小、成本较低，但活性炭的除臭效果十分有限；随着材料科技的不断发展，目前出现了新的活性炭纤维产品，利用纤维状前驱体和程序炭化活化处理，具有吸附、脱附快，压力损失小、不易粉化、吸量增大等优势，且具有一定的耐碱、耐酸特征，可加工为不同的生活化用品形态；目前，较为先进的活性炭除臭技术为“催化剂型”，如高锰酸钾活性炭、氢氧化钾活性炭等，本质上，满足了化学效应与物理效应的结合，从而实现更好的臭气治理效果。

当然，作为一种材料为基础技术，活性炭吸附除臭技术始终存在最大的极限，一旦吸附饱和，就必须进行新的材料更换，无法实现长效性、稳定性的运用。

（二）生物除臭技术

生物除臭技术主要应对有机类形成的臭气污染现象，早在20世纪50年代就已经出现，其主要原理是微生物分解、氧化、合成等新陈代谢机制，将含有臭气的物质，转变为二氧化碳、水、4价氢氧化物等，从有机物到无机物的转变过程，即可实现臭味治理，较为常见的生物除臭技术有两类：（1）生物滤池。所谓“生物滤池”，是指经过预加湿的臭气经过生物滤床，并转化为固定于滤料表面的生物膜当中，而生物膜中的微生物可以满足氧化分解的工作，将有机物转化为无机物。但这一技术的缺点很明显，它无法实现持久性运转，局部板结的现象很严重。（2）生物滴滤塔。这一技术原理在于，污染物被循环也吸收之后，不断地传输到生物膜，实现微生物分解氧化，但是当污染物超过生物膜的负荷，就会出现压损上升的现象，导致膜内出现厌氧状态，随之形成硫化氢、有机酸等臭味气体。

（三）离子除臭技术

利用电化学技术，通过离子管放电产生能量，实现氧分子、水分子转化为“强化活性氧”，包括“氢自由基”、“氧自由基”、“双极离子”等，这些具有很高化学反应能力、易和可氧化物结合的特性，可以将烃类、醇类等有机物转化为无臭物质，如二氧化碳、水等。

（四）天然植物液除臭技术

从天然植物中获取的萃取液，除了具有除臭功能之外，还具有安全性、生态性等特征。作用机理在于，植物液中具有大量的活性官能团，包括双键、羟基等，在于臭气分子接触之后，可以迅速实现分解、置换、化合等功能，使其变成无臭味的产物。植物液除臭技术应用空间不受限制，可选择现场雾化、本源喷洒、集中处理等不同形式，也是目前城市空间中臭气治理的主要运用形式。

三、固废处理和污水处理行业臭气治理技术应用建议

（一）活性炭技术应用

活性炭吸附法是最早的除臭方法之一，其对有机臭气处理效率较高，但因活性炭更换频繁，操作不便，再加上压损大、对无机成分吸附容量低等特点，使得其在污水处理和固废处理行业除臭领域中的应用越来越少，国内目前尚有部分案例应用于垃圾中转站除臭，但总体来说，在污水处理和固废处理行业的除臭，活性炭吸附将逐渐被其它技术取代。

（二）生物除臭技术应用

生物除臭系统运行过程中，湿度、温度、pH值、填料孔隙率、停留时间等指标的控制十分关键。如果能够按照设计工况连续正常运转，其运行成本低的优势还是比较明显的。尤其适合大型污水处理厂，臭味源比较稳定、臭气气量比较大的场合，但对操作工人专业素质要求比较高，否则生物滤池较难按照设计工况正常运行；

（三）离子法除臭技术应用

离子法主要用于低浓度的臭气处理，对固废、污水处理行业的运用均可，但要根据实际需求展开。研究表明，离子法对于乙酸、醛等有机臭气成分的去除率可高达90%，但对于H2S和NH3的去除率不超过45%。还要考虑离子发生器的关键元件离子管会随着时间的推移逐渐衰退，相应的除臭效率也会逐步下降，根据离子管生产厂家提供的资料，使用1-2年后，离子管产生的离子强度会有一定程度的下降。而且对于污水厂环境，由于湿度很高，其处理效率也会受到较大的影响。

（四）天然植物液除臭技术应用

天然植物液洗涤除臭技术是在总结酸碱洗涤法优缺点的基础上，研发而成的除臭技术，工艺较灵活，运行管理方便，且反应之后不产生毒副产物，不存在二次污染问题，具有很好的安全性，可广泛地用于固废处理的填埋场、污染地面等；尤其适合于占地小的污水泵站和污水厂较难进行臭气收集的场合，可随时停机，随时开机，对系统的影响不大；但植物液是一次性使用的原材料，其运行费用较高是影响其在大型污水处理厂大范围适用的原因之一。

四、结束语

综上所述，目前相对成熟的臭气治理技术在效果、成本等方面各有千秋，在应用过程中要区别对待、灵活匹配，才能达到良好的治理效果。臭气治理不仅是一项重要的环保工作，同时也是关系到民生建设的大事，在我国居民生活质量要求不断提高的背景下，臭气治理技术的应用已经逐渐从“规模化”转入“分散化”，单位、家庭、个人等均可从市场中获取臭气治理设备，但这并不是根除臭气污染的方法，在环保层面需要综合统筹，将臭气污染治理建立专门的调查、监管、治理和评估体系，提高决策的科学性。