廢氣除臭常用處理方法綜述

 

空氣污染問題越來越受到人們的重視，其中工業廢氣的排放是造成空氣污染的重要原因之一。介紹了幾種工業廢氣除臭的方法。一起看看吧~

 

一、物理除臭

 

1.吸附

 

吸附是利用多孔固體吸附劑將氣體(或液體)混合物中的一種或多種成分在表面聚集或濃縮，從而達到分離目的的操作。吸附是氣體污染物常用的凈化方法，凈化率高，但吸附劑的容量一般有限，因此只適用于處理低濃度廢氣或凈化要求高的前端處理，起輔助作用。

 

物理吸附是由分子間作用力引起的，這是一個可逆的過程。因為分子間力無處不在，物理吸附沒有選擇性。吸附容量與吸附質的沸點成正比。物理吸附一般在較低的溫度下進行，過程類似于蒸汽冷凝。只要溫度或壓力升高，吸附質就會沉淀。

 

1.1吸附劑的類型

 

(1)活性炭

 

活性炭是***常用的吸附劑之一，對***多數有機廢氣具有******的凈化效果。一般氣體用活性炭達到飽和吸附時，吸附量約為35%，應用于凈化設備時，吸附量可達20 ~ 25%，即每噸活性炭可吸附200 ~ 250公斤有機氣體。

 

但其吸附能力有限，防潮性差，再生困難，成本高，有被新材料替代的趨勢。

 

纖維活性炭是近年來發展起來的一種新型吸附材料。它比表面積***，孔徑均勻，孔隙中小，在吸附質分子中擴散距離短，因此吸附脫附率高，殘留量小。

 

(2)活性氧化鋁

 

機械強度高，可用于氣體干燥和含氟廢氣凈化

 

(3)硅膠

 

通常用于吸附極性分子和作為干燥劑，硅膠吸水后吸附其他氣體的能力會******降低，限制了其應用范圍。

 

2.洗滌

 

一般用水去除廢氣中的固體雜質和水溶性氣體，同時可以對廢氣進行冷卻，作為生物處理和等離子體處理的預處理。

 

3.冷凝

 

冷凝是在不同的溫度和壓力下使用不同飽和蒸汽壓的氣體。在降溫或升壓的條件下，一些污染物冷凝出來，達到凈化或回收的目的，甚至可以利用不同的冷凝溫度將不同的污染物分離出來，達到廢氣循環利用的目的。

 

冷凝法運行成本高，適用于高濃度、高沸點VOCs的回收，但不適用于低濃度有機廢氣，簡單的冷凝法往往達不到規定的分離要求，因此常被用作吸附、燃燒等高濃度廢氣凈化的預處理工藝。

 

4.掩蔽法

 

它采用更強的芳香氣味與氣味混合來掩蓋氣味，使其被人們所接受。適用于需要立即暫時消除低濃度惡臭氣體影響的場合。惡臭強度約2.5，無有組織排放源。其***點是能盡快消除惡臭影響，靈活性***，成本低。其缺點是惡臭成分沒有去除。

 

5.稀釋擴散法

 

有氣味的氣體通過煙囪排入***氣；或者用無味的空氣稀釋；從而降低臭味物質的濃度，減少臭味。適用于中低濃度有組織排放的惡臭氣體處理；成本低，設備簡單。缺點是容易受氣象條件限制，有氣味的物質依然存在。

 

二、化學除臭

1.化學清洗和吸收

 

其原理是利用強酸(硫酸)、強堿(氫氧化鈉)和強氧化劑(次氯酸鈉)作為洗滌噴淋液，與氣體中的氣味分子進行氣液接觸，使氣相中的氣味成分轉移到液相，通過化學試劑與氣味成分之間的中和、氧化或其他化學反應，去除氣味物質。而化學除臭法主要針對酸堿廢氣，成本高，氣體成分多。單一的化學反應很難消除氣味。總之，化學吸收法處理臭氣還不是很成熟，這種方法還需要進一步完善。

 

可通過化學洗滌處理的氣味物質包括有機硫化合物、含氮化合物、有機酸、含氧烴、鹵化物等廢氣物質。適用于污泥處理、食品、石油、化工、制藥等行業。

 

2.燃燒法

 

燃燒方法可分為直接燃燒和催化燃燒。在催化燃燒的基礎上，導出了再生催化氧化燃燒過程，簡稱RCO。

 

2.1直接燃燒法

 

這種方法也叫熱氧化法和熱燃燒法，即利用高溫(> 800℃)分解有機物。該方法主要用于高濃度揮發性有機化合物廢氣的凈化。對于不能自行燃燒的中低濃度尾氣，通常需要助燃劑或加熱，消耗***量能源，運行費用高。并且空燃比難以控制，容易造成二次污染。所以不應該推廣。

 

2.2催化燃燒法

 

在直接燃燒法的基礎上加入催化劑(如二氧化錳)，******降低了廢氣的反應活化能，使其能在較低溫度下完全燃燒，無二次污染，工藝簡單，操作方便，安全性***；該裝置體積小，占地少；設備維護和折舊成本低。該方法適用于中高濃度有機廢氣的處理，在***內外得到廣泛應用，效果******。

 

2.3再生催化氧化燃燒過程

 

為了提高經濟性，達到節能減排的目的，體現廢氣無害化、資源化處理的目的，在催化燃燒的基礎上進行改進，增加熱能的回收利用，即再生催化氧化燃燒工藝(RCO)

 

再生催化燃燒裝置主要由再生床、換向閥、燃燒室等組成。蓄熱材料是蓄熱式催化氧化燃燒過程的關鍵部分，直接影響整個裝置的熱回收效率和溫度效率。蜂窩陶瓷材料一般用于實際工程。蜂窩陶瓷材料具有比表面積***、阻力系數小、傳熱能力強的***點。但是它的價格高，使用壽命短，一般只有3到5個月，嚴重的情況下只有2個月。

 

在整個蓄熱式換熱器中，由于需要通過蓄熱材料與冷熱空氣交替進行熱交換，所以換向閥的質量要求很高，而且操作程序的編制必須準確，否則容易造成安全事故。

 

該方法吸收了催化燃燒技術的***點，具有凈化效率高、蓄熱效率高、熱再利用效率高的***點。與兩種方法相比，其適用濃度范圍更廣，運行能耗相對較低，但初投資***，維護成本高，是有機廢氣處理***域一項先進且有前景的技術。

 

3.等離子體法除臭

 

(1)工作原理

 

在所有***溫度***于零的氣體中，都存在一定的電離現象。任何微小的射線和其他能量都可能加速氣體中的分子以獲得能量。當能量高于氣體的電離能時，電子與分子的碰撞會導致氣體電離。這是20世紀60年代形成的等離子體化學理論，高能離子提純技術就是基于這一理論發展起來的。等離子體是一種不同于氣態、固態和液態的***四態物質，由高能電子、正負離子、自由基(OH、H、O、O3等)組成。)和中性粒子。

 

在電場的作用下，離子發生器產生***量的α粒子，與空氣中的氧分子碰撞，形成正負氧離子。鄰氧離子具有很強的氧化性，能在極短的時間內氧化分解甲硫醇、氨、硫化氫等污染因子，與VOC分子接觸后打開有機揮發性氣體的化學鍵。經過一系列反應，***終生成穩定無害的二氧化碳、水等小分子。同時，氧離子可以破壞空氣中細菌的生存環境，降低室內空間的細菌濃度。帶電離子可以吸附比自身重量***幾十倍的懸浮顆粒，靠自身重量沉降下來，從而去除空氣中的懸浮膠體，凈化空氣。

 

(2)應用***勢

 

a、去除率高。該技術的除味率可達90%以上。

 

b、節能:處理5000M3/h的臭氣，耗電僅1000W。

 

c、由于不需要預熱時間，設備可以立即開關機。

 

D、“低溫等離子”設備使用的電壓在36V以下，安全可靠，不會對人體造成任何傷害。

 

e、“低溫等離子體”設備組合性強:可混合并聯應用，在處理高濃度異味氣體方面可發揮明顯***勢。

 

f、比其他現有技術占用空間小。

 

g、無需過濾即可操作，因此不產生任何液體排泄；它是模塊化結構，因此更容易輕松重新定位。

 

h、它可以在高達80℃的溫度下工作，因此可以在典型的“潮濕”環境中使用，無需制冷。

 

i、因為它有類似于靜電除塵的功能，所以它也有除塵的功能；只需要***限度的維護。

 

j、電子能量高，幾乎能與所有惡臭氣體分子相互作用。

 

(3)制約因素

 

一次性投資高。

 

(4)應用***域

 

等離子體有機廢氣凈化設備廣泛應用于油煙和粉塵治理***域，如***型火電廠、卷煙廠、紡織廠、印刷廠、造紙廠、鋼鐵廠、水泥廠等。廢氣和氣味控制***域，如污水和垃圾處理廠、泵站、石化廠、化工廠、制藥廠、卷煙廠、香料廠、屠宰場等。空氣凈化，如醫院、餐廳、酒店、娛樂場所、車輛、航空候車室等公共場所，以及辦公室、家庭、汽車、實驗室等。

 

4.光催化氧化技術

 

在高能紫外C波光的照射下，氣味分解產生游離氧，攜帶不平衡的正負電荷，需要結合產生。帶正電荷的游離氧也具有極強的氧化性。在高能紫外C波照射、氧化和氧離子自由基的共同作用下，無機或有機高分子惡臭物質轉化為無毒無害的低分子物質，如水、二氧化碳等。，并且還具有殺菌功能。這種方法可以立即消除異味。

 

Uv+O2 → o-+o *(活性氧)O+O2→O3(臭氧)

 

5.空氣微生物臭氧機殺菌除臭技術

 

5.1臭氧殺菌除臭簡介

 

臭氧由三個氧原子組成，是氧的同素異形體。其分子式為O3，分子量為48。在常溫常壓下，O3是一種有***殊腥味的淡藍色氣體。當它的濃度適中時，它有一種“新鮮”的氣味。在常溫下，臭氧不穩定，會自行分解成O2和單原子O。兩個單原子O可以結合成O2。單原子O極其活潑，具有很強的氧化和分解功能。它的氧化能力是氯的兩倍，反應快，殺菌速度比氯快600-3000倍，幾秒鐘內就能殺死細菌和病毒。

 

臭氧分解能力強，能快速強力殺滅水、空氣和附著表面的各種細菌、病原微生物、病毒、真菌和原生動物。臭氧處理具有反應速度快、效率高、無殘留、無二次污染的***點。

 

臭氧殺菌主要依靠分解或溶于水后產生的單原子氧(O)和羥基(OH)的強氧化能力。臭氧***先與細胞壁和細胞膜的脂質雙鍵發生反應，然后通過細胞壁和細胞膜進入細胞。它作用于外被脂蛋白和內脂多糖漿，改變內膜的通透性，導致內膜漏出，***終導致細胞裂解死亡。

 

臭氧是一種強氧化劑，屬于消毒中的過氧化物消毒劑，具有廣譜、高效的殺菌效果。臭氧對空氣微生物有很強的殺滅作用，低于允許濃度(0.2mg/m3)，即對一般細菌繁殖體有很***的殺菌作用。據報道，臭氧已用于病房空氣消毒，并取得了令人滿意的效果。濃度為30毫克/立方米的臭氧使用15分鐘，自然菌殺滅率達到92%以上。對于氣溶膠中的金黃色葡萄球菌，濃度為0.12毫克/立方米的臭氧，作用30分鐘后殺滅率可達99.9%以上，5.67毫克/立方米臭氧對枯草芽孢桿菌變種芽孢作用60分鐘后殺滅率可達99%以上。氣溶膠中的尼日爾。臭氧對抗細菌的方法是直接氧化細菌的細胞體，即破壞其DNA基因，達到抑制的效果。

 

5.2臭氧快速除臭

 

因為臭氧具有很強的氧化分解作用，臭氧可以強烈分解空氣中的異味分子，使異味分子發生變化，進而達到快速去除空氣中異味的目的。

 

5.3臭氧的應用范圍

 

廣泛用于食品車間、制藥車間、醫院等密集場所消毒；對家庭、賓館、飯店、辦公室、學校、幼兒園、娛樂場所和公共場所進行消毒、殺菌、除臭，防止疾病傳播。

 

6.植物提取物的除臭

 

植物提取物的除臭機理是氣味中的氣味分子被噴灑分散在空間中的植物提取物液滴吸附，在室溫下發生中和、氧化分解、酯化、加成等反應，生成無味無毒的分子。利用植物提取物對惡臭氣體中H2硫的平均去除率達96%以上，廠界符合《城市污水處理廠污染物排放標準》二類排放要求。

 

植物提取物除臭劑主要用于產生惡臭氣體且不便于收集的結構中，例如:

 

(1)垃圾收集處理，即垃圾站、垃圾中轉站、垃圾壓縮站、垃圾填埋場、垃圾處理廠等。

 

(2)污水收集處理，即污水處理廠的垃圾站、垃圾轉運站、污水提升泵站、砂場、污泥處理車間等，均屬于散生臭味產生源，且臭味產生量不太***，因此天然植物提取物適合除臭。

 

三、生物除臭

 

1.1生物除臭的原理

 

生物濾池除臭工藝是一種安全可靠的處理方法，除臭效率達90%以上。其原理是氣味由收集系統收集后送至生物濾池除臭裝置進行處理。氣味通過潮濕、多孔、活性的微生物過濾層，利用微生物細胞對惡臭物質的吸附、吸收和降解功能。微生物細胞的***點是體積小、表面積***、吸附力強、代謝類型多樣，惡臭物質吸附后分解為CO2、硝酸和H2SO4。

 

生物除臭主要有三個步驟:

 

(1)水溶性滲透；

 

(2)生物吸收；

 

(3)生物氧化。

 

***步:水溶性滲透。濾料表面覆蓋有水層，臭氣中的化學物質與濾料接觸后溶解在表層，由氣相轉化為水相，有利于濾料中細菌的進一步吸收和分解。此外，濾料的多孔性使其具有超***的比表面積，使氣體和水有較***的接觸面積，有效增加了氣相化學物質在水相中的傳輸和擴散速率(根據實驗測試，其瞬間效果是化學清洗的幾百倍)。因此，水溶性滲透過程實際上是一個物理過程，高速的傳輸和擴散意味著濾料可以快速將臭氣濃度降低到很低的水平。

 

***二步:水溶液中的惡臭成分被微生物吸附吸收，惡臭成分從水中轉移到微生物體內。

 

***三步:生物氧化降解污染物。濾料中的***化細菌(根據氣味源類型篩選出的處理菌株)會以污染物為食，將污染物轉化為自身的營養物質，并將碳、氫、氧、氮、硫等元素從化合物的形式轉化為游離態，進入微生物的自循環過程，從而達到降解的目的。同時，專門細菌等微生物也能自我繁殖。當污染化合物作為食物和***化菌的營養需求達到平衡，水分、溫度、pH值等條件都滿足微生物的需求時，***化菌的代謝繁殖就會達到穩定的平衡，***終產品是無污染的二氧化碳、水和鹽。從而去除污染物。

 

1.2生物除臭的形式

 

生物除臭的形式主要有生物濾池、生物滴濾塔和生物濾床。

 

(1)生物濾池

 

主要包括加濕器和生物處理裝置。引風機收集的臭氣經加濕裝置預處理(部分預處理還包括溫度調節、顆粒去除等。)然后進入生物處理裝置。氣體中的污染物從氣相主體擴散到填料外層的水膜上，被填料吸收，***終降解為二氧化碳、水等。處理后的氣體從生物過濾器的***部排出。生物濾池的填料層為吸附性濾料(如土壤、堆肥、活性炭等)。).

 

(2)生物滴濾塔

 

生物滴濾塔的主體是一層或多層填料的填料塔，填料表面是由微生物菌群形成的幾毫米厚的生物膜。將含有可溶性無機營養液的液體從塔的上方均勻噴灑在填料上，液體從上到下流動，然后從塔的底部排出并循環使用。有機廢氣從塔底進入生物滴濾塔，在上升過程中通過與潤濕的生物膜接觸進行凈化，凈化后的氣體從塔***排出。

 

(3)生物滴濾床

 

生物濾池的除臭原理是將氣體收集加濕后，通過管道輸入生物濾池底部，使其在土壤中擴散。臭氣中的各種污染成分溶于水，吸附在土壤穎殼表面。一段時間后，針對臭味物質的微生物可以逐漸在土壤顆粒表面培養，臭味物質可以不斷分解完成除臭。生物濾池床法工藝流程為:臭氣收集→風道輸送→排氣扇→預洗池加濕→生物濾池→排氣。濾床填料可以是海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物。廣州獵德污水處理廠采用沖洗+生物濾床組合除臭工藝處理污泥濃縮池和脫水間臭氣，氨氮和H2S去除率分別達到90%和99%以上。

 

(4)生物除臭法的主要成分

 

引風機、噴淋水泵、預洗池、填料和微生物群落，核心部件為填料和菌種。

 

(1)高能離子除臭是運行成本***、占地面積小、無二次污染的***經濟的除臭技術。但是它的一次性投入比較***。高能離子除臭是一項相對較新的技術，在我***城市惡臭治理中仍處于中試階段。成功應用的可靠工程實例還很少，其技術可靠性和運行效果還有待考察。高能離子除臭是未來的主要發展方向。鑒于我***的發展現狀，該技術有待進一步試驗并應用于生產實踐。

 

(2)生物濾池和生物滴濾塔的運行費用較低，生物濾床的運行費用略高于前兩者。三種生物法是目前應用***廣泛、經濟適度的除臭技術。與離子法相比，其運行成本略高，但一次性投資較低，技術更成熟可靠。

 

生物滴濾塔的運行成本略高于生物濾池，但其反應器小于生物濾池，占地面積較小。反應條件(如酸堿度、溫度等。)易于控制，其除臭效果也***于生物濾池。因此，生物濾池比生物濾池更有效。

 

生物濾床是一種新型的生態臭氣處理技術。其運行成本高于生物濾池和生物滴濾塔，但具有外形美觀、管理方便、運行穩定、處理效果***等***點。也是城市污水處理廠控制惡臭氣體的***方案。它的局限性是占地面積***，在寒冷地區容易結冰。同時，該技術在我***的研究和應用還處于起步階段，需要進一步探索和完善。

 

對比三種生物處理工藝不難發現，生物滴濾塔具有一定的***勢，該方法在城市污水處理廠除臭中具有廣闊的應用前景。

 

(3)植物提取物除臭和活性氧除臭具有運行成本適中、占地面積小、無二次污染、維護率低等***點，是比較經濟的除臭方法。

 

(4)活性炭吸附初期投資小，但由于活性炭的吸附能力有限，超過這個能力就必須更換活性炭，而且活性炭價格昂貴，所以運行成本很高。這種方法常用于低濃度氣味物質的去除和氣味的后處理。

 

(5)化學除臭運行成本較高，設備投資很高。化學除臭也會產生二次污染，適用于處理高濃度酸堿廢氣。

 

四、建議和措施

 

根據以上技術和經濟的綜合對比分析，各種臭氣處理技術各有利弊，但就目前我***城市臭氣處理的研發現狀來看，組合法將更為經濟有效。建議采用植物提取物-生物滴濾塔；植物提取物-生物濾床；生物滴濾塔-活性炭吸附；化學除臭-活性炭吸附等組合技術。

 

(1)如污水處理廠的惡臭氣體主要產生在進氣格柵間、曝氣沉砂池、污泥濃縮池、污泥脫水機房和污泥碼頭。其中，進氣格柵(通常設置在室外)和污泥碼頭的臭氣難以收集，因此選擇植物提取物進行除臭是合理的。建議在曝氣沉砂池、污泥濃縮池和污泥脫水機房選用生物滴濾池進行除臭。該方法運行成本低，反應條件易于控制，占地面積適中，無二次污染，技術成熟，是城市污水處理廠除臭的***方法。因此，植物提取物除臭與生物滴濾塔相結合的除臭效果顯著，經濟合理。

 

(2)生物濾床是一種新型的生態臭氣處理技術，具有外形美觀、管理方便、運行穩定、處理效果***等***點，也是城市污水處理廠治理惡臭氣體的常用方案。它***的局限性是占地面積***。因此，植物提取物和生物濾床的組合技術也是不受區域影響的污水處理廠臭氣處理的***方案。

 

(3)活性炭吸附除臭效果***，處理低濃度臭氣相當有效。缺點是活性炭吸附的運行成本很高。對于不受經濟影響、對臭氣處理效果要求較高的污水處理廠，臭氣后處理宜采用該方法。建議采用生物滴濾塔-活性炭技術。

 

(4)化學除臭法適用于高濃度廢氣的處理，其他除臭技術***多適用于中低濃度廢氣，因此有***殊要求的污水處理廠應采用該方法，低濃度廢氣的后處理應采用活性炭吸附技術。

 

幾種除臭技術各有***點，但根據我***城市臭氣處理的研究現狀，組合法更適合綜合經濟技術。生物滴濾塔、生物濾床和植物提取物是目前常用的臭氣處理技術。如果兩者結合，不僅可以節省投資，還可以達到預期的除臭效果。因此，組合法除臭是未來研究的重點。