淺談污水除臭技術的應用及研究

王鑫

摘 要：近年來城市污水處理設施數量不斷增加，由此產生的臭氣污染嚴重影響了環境空氣質量，并嚴重損害了城市居民健康。污水脫臭問題引起廣泛關注。本文首先介紹污水臭氣組成，其次分析了除臭技術的應用情況，最后介紹了除臭新技術研究應用，為實際工程應用提供指導。

關鍵詞：污水 除臭技術 應用 研究

隨著中國城市化進程加快，城市污水處理設施更加完善，其意義在于減少污染、保護環境。污水處理設施作為城市核心區域廣泛分布的固定市政設施，在運行過程中會產生大量惡臭氣體。惡臭是指一切能刺激人的嗅覺器官，引起人們不愉快感覺，損害生活環境及人體健康的氣味。城市中異味對環境質量和人民生活均會產生不可忽視的影響。隨著人們環境意識及對生活環境質量要求的提高，對異味造成的不滿和控告增加，惡臭治理引起國家及有關部門重視。對目前常用除臭技術進行分析，對在實際工程中選擇合理高效的除臭技術，具有重要的意義。同時，要進一步探究除臭技術的研究現狀及未來的發展方向。

1 污水臭氣組成

中國城市污水組成復雜，無論生活污水還是工業污水，在運輸及處理過程中必然會產生臭氣。日常運行時，攪拌等水流湍動促進污水中原有及產生的惡臭污染物向外釋放，形成惡臭污染。惡臭污染物有刺激性氣味，除使人產生不愉快外，對呼吸、消化、循環、神經和內分泌系統都會產生損害。常見惡臭成分主要有3類：一是含硫化合物，包括H2S、甲硫醚、甲硫醇等；二是含氮化合物，包括NH3、吲哚、二甲胺等；三是含碳、氫、氧化合物，如低級醇、脂肪酸、醛等。為保證良好生存空間及人們身體健康，有效控制污水臭氣污染成為亟待解決的問題。

2 除臭技術應用

要有效解決污水臭氣問題，必須綜合考慮各方面因素，對具有不同水質、臭氣散發特征的污水處理廠采取不同措施，通常從惡臭源治理和溢出氣體治理2個方面進行。

2.1 惡臭源治理

惡臭源治理是除臭技術的重要組成部分，包括惡臭源抑制和散發控制。惡臭源抑制可通過投放適當化學藥劑等方法控制化合物所處狀態，保持系統良好運行，減少惡臭污染物產生。散發控制主要是通過對惡臭源集氣和排氣系統的設計，利用較少的排氣量達到較好的通風效果，控制后續脫臭裝置規模。對惡臭源的有效收集是整個惡臭控制的重要環節，可通過密閉臭氣源、在局部設吸風口等措施收集臭氣。

2.2溢出氣體治理

對溢出氣體的治理是除臭的主要方面。城市污水處理廠除臭即是通過某些方法將惡臭分子掩蔽、吸收、破壞或降解的過程。近年來，國內除臭技術快速發展，由傳統的物理化學方法和生物法逐步向天然植物液除臭法、高能離子除臭法和活性氧氧化法等新的生物法轉變。另外，多種方法聯合也成為重要發展趨勢。

2.2.1 生物法

生物法是利用自然界的微生物和細菌對惡臭硝化降解自然除臭，其原理是使收集的廢氣在適宜條件下通過長滿微生物的固體載體，被填料吸收并被微生物氧化分解。除臭過程大致分為從氣相到液相傳質、惡臭污染物進入微生物、惡臭分子作為營養物質被分解利用3個階段。生物法具有除臭效率高、設備簡單、費用低等優點，在城市污水處理廠應用最廣泛。

2.2.2 天然植物液除臭法

天然植物液除臭法的原理是將霧化的天然植物提取液均勻噴灑到異味氣體中。液滴高效吸附惡臭分子并將其分解為無毒無味分子。該方法對H2S、甲硫醇及三甲胺的去除率較高，具有無二次污染、廉價、科學、安全等特點，無需安裝臭氣源密封、臭氣收集及輸送系統，適宜處理分散不易收集的臭氣，但無法凈化收集的廢氣，對低濃度、密閉空間內臭氣具有廣闊的應用前景。

2.2.3 高能離子除臭法

高能離子除臭法是運用電離在高能電場中產生大量α粒子，與氧碰撞生成強氧化性的正負氧離子，打開揮發性有機化合物（VOC）分子化學鍵，將其迅速分解為穩定無害小分子。同時，氧分子與空氣中顆粒及塵埃碰撞，顆粒荷電聚合成較大顆粒物沉降下來。高能離子能有效降低空氣中細菌濃度。高能離子除臭法是項新技術，設備占地小、運行管理方便、系統抗沖擊能力強。

2.2.4活性氧氧化法

活性氧氧化法除臭原理是利用高壓靜電脈沖放電，將空氣中氧電離成高密度、強氧化活性物質，高密度活性氧與惡臭污染物碰撞，將其氧化分解為低濃度、無機小分子。同時，氧被激發產生二次活性氧，進一步氧化有機物。該方法運行成本低、工藝簡單、無明顯二次污染，對低濃度高流速惡臭廢氣處理效果好，不少污水泵站采用此方法取得了較好效果。

2.2.5 聯合法

由于惡臭成分復雜且嗅覺閾值低，就感官無味的要求而言治理難度大，多級凈化成為理想的選擇。目前，采用的聯合法主要有生物-生物法、生物-洗滌法和吸附-氧化-吸附等。

3 除臭新技術研究應用

近年來，除臭技術研究引起關注。低溫等離子體法和納米材料凈化法是當前的研究熱點。利用等離子體處理各種廢氣的優勢在實驗室已得到充分證明。納米TiO2已用于環境中多個領域，但中國該技術大部分停留在實驗室階段。此外，現行除臭技術的逐步完善也是今后惡臭治理技術的方向。

3.1 低溫等離子體法

利用低溫等離子體處理惡臭氣體是項新技術。等離子體是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的導電性流體，整體呈電中性。除臭原理是通過高壓脈沖電暈放電，在常溫常壓下獲得非平衡等離子體，即大量高能電子和·O、·OH 等活性粒子，把惡臭污染物氧化降解為無害或危害小的物質。低溫等離子體法在國外已被應用于治理VOC廢氣、煙氣脫硫、降解氟利昂類物質等研究，具有處理效率高、能耗低、適用廣、無二次污染等特點，在國內應用實例較少。

3.2 納米材料凈化法

光催化技術作為一種新興環境凈化技術，已得到較快發展。高端紫外光除臭設備的原理是當用特定波長紫外光照射半導體光催化劑時，產生具有強氧化性的價帶空穴，將惡臭分子氧化分解。TiO2以其活性高、穩定性好、抗腐蝕等優勢成為備受關注的光催化劑。利用納米TiO2光催化技術凈化室內空氣、滅菌除臭、降解有機污水等，已取得了很好的效果。

4 結語

污水惡臭污染已嚴重影響大氣環境質量和人類健康，除臭成為大勢所趨。許多城市污水處理設施在實際中已采用適當的除臭技術控制惡臭污染。通過對現行除臭技術的分析發現，除臭系統可有效治理惡臭，臭氣排放濃度可達到國家有關標準。常用除臭技術較多，其中生物法應用最廣，其次是活性氧氧化法、天然植物液除臭法、高能離子除臭法。少數污水處理廠采用催化型活性炭吸附也有良好的效果，它也可作為其他除臭技術的后續處理，保證處理效果。因此，實際選擇除臭技術時要綜合考慮各種因素，力求達到環境、經濟和社會效益并重。

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