固廢處理行業與污水處理臭氣治理技術分析

何宇嘉

(珠海市城市固體廢棄物處理中心,廣東 珠海519000)

開展城市固廢處理過程中,企業要根據城市環境保護要求制定科學的固廢處理方案,改善城市內部環境,將污水處理臭氣治理技術運用于臭氣和污泥處理工序中,降低污水處理成本,保障企業經濟效益能夠達到預期要求。

1 臭氣的產生機理

在氧氣充足的條件下,污水以及固廢垃圾中存在的有機質會受到好氧細菌的影響而生成具有刺激性的氣體,主要以氨氣為主。具體過程見圖1。

圖1 臭氣產生機理

2 臭氣排放標準要求

《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中明確規定了臭氣排放標準,具體見表1。

表1 臭氣排放濃度允許度

3 密封性對生物炭得率的影響

分析不同條件下密封性對生物炭產率的影響,實驗熱解時間為2h,熱解溫度為35℃。1 號先用錫箔紙把坩堝封起來,然后用針頭往坩堝中沖入氮氣1 分鐘,預計沖入氮氣200 毫升；2 號只用錫箔紙把坩堝封起來即可；3 號坩堝用錫箔紙封起來之后,用針頭往坩堝里沖入氧氣1 分鐘,預計沖入氧氣200 毫升。實驗結果見表2。

表2 不同制備條件下對生物炭產率的影響

4 臭氣污染的特征

作為人類呼吸系統能夠直接感知的無人形式,臭氣本身具有來源較為廣泛的特點,存在與人們日常生活中,比如:地下排水系統、垃圾中轉站、污水處理廠等,在我國農村地區農非發酵、噴灑農藥、焚燒秸稈等也會產生臭氣,會致使人體產生不良生理反應,城市中臭氣的源頭一般為工業產業園區,根據成分差異臭氣主要分為5 種類型,分別為含硫臭氣、含氧臭氣、含氮臭氣、烴類化合物臭氣和部分鹵代烴。根據臭味的辨識特征,一般臭氣主要分為6 種類型,分別為魚腥味、氨氣味、腐肉味、臭雞蛋味、爛洋蔥味和糞臭味,總結臭氣的上述兩種特征,據此判斷臭氣污染的來源,以便為后續制定治理措施提供便利。除此之外,由于臭氣本身來源不同,其成本和濃度存在較大差異。

5 臭氣治理技術分類

5.1 掩蔽法。掩蔽法的脫臭原理主要為運用氣味更為強烈的芳香氣味掩蓋臭氣,將臭氣與芳香氣味摻和在一起,最終達到掩蔽臭氣的目的,避免人體產生不良生理反應,一般這種臭氣治理方式主要適應于暫時性消除低濃度臭氣,降低其對場合所造成的影響,適用于臭氣強度為2.5 左右,要求臭氣必須為無組織排放源,相較于其它臭氣治理技術而言,這種臭氣治理技術能夠快速消除臭氣對人們生活環境造成的影響,本身具有費用低、靈活性較大的特點,缺點為不能從根源去除惡臭成分。

5.2 活性炭除臭技術。活性炭除臭技術主要利用吸附劑達到除臭效果,充分發揮除臭劑的物理效果,活性炭結構本身有著較強的吸附性,內部存在一些肉眼無法看到的孔隙,其的表面積比為700-2300m2,能夠高效吸附惡臭氣體污染。同時,活性炭除臭技術本身僅僅為物理除臭方式,具有副作用較小、使用較為方便、成本較低等一系列特點。但是,在實際運用這種除臭技術過程中,發現活性炭的除臭效果并不是非常好。另外,我國近年來材料科技發展速度較快,新型活性炭纖維產品層出不窮,運用活性炭纖維化的處理工藝,相比傳統活性炭處理技術而言,本身具有脫附快、吸附性較強、不易粉化等一系列特點,能夠根據臭氣治理要求加工成為不同形態的生活化用品,更好地滿足人們對除臭效果的需求。除此之外,活性炭本身作為一種基礎技術材料,其本身存在一定限制,當活性炭出現吸附飽和情況時,必須更換現有的活性炭材料,相較于其它臭氣處理技術而言,活性炭無法實現長效使用,且具有穩定性較低的特征。

5.3 生物除臭技術。生物除臭技術主要應用于有機類臭氣污染處理工作中,其應用原理主要為氧氣、微生物分解、合成等,本身為新陳代謝處理機制,內部含有臭氣物質,能夠將臭氣有效轉化為4價氫氧化物、二氧化碳、水等,真正實現從有機物質到無機物質的轉變過程,不僅能夠有效提升臭氣處理的效果,還能降低臭氣處理的成本。應用范圍較廣的生物除臭技術主要包括兩種,分別為:生物滴濾塔、生物濾池。其中生物滴濾塔的應用原理主要為循環吸收污染物,并將污染物傳輸到生物膜的位置,運用微生物實現污染物質分解氧化工作。當污染物的數量嚴重超過生物膜的承載量時,其就會出現壓損上升的狀況,甚至還會導致膜內出現厭氧等一系列狀況,最終形成硫化氫等臭味氣體。生物濾池主要是指經過預加濕處理的生物濾床,能夠將生物濾池轉化為生物膜,這種生物膜能夠固定在濾料表面位置,生物膜中的微生物質能夠滿足氧化分解工作的需求,有效提升固廢物質氧化分解工作的整體水平,高效將有機物質全部轉化為無機物質。但是,實際運用這一技術時,發現其本身有著一個較為明顯的缺點,應用生物濾池過程中發展其無法實現持久性運轉,部分生物膜較為容易出現局部板結等一系列狀況。

5.4 離子除臭技術。離子除臭技術運用于固廢物質臭氣處理工作中,能夠通過離子管的方式釋放電能,將水分子和氧分子全部轉化為“強化活性氧”,內部主要包括:“雙極離子”、“氧自由基”等物質,本身具有易和氧化物結合、化學反應能力較強等特點,能夠將醇類、烴類等相關有機物質全部轉化為無臭物質,有效提升除臭處理效果。

5.5 天然植物液除臭技術。天然植物液除臭技術能夠從天然植物中萃取液體,相較于其它臭氣處理技術而言,這種臭味處理技術不僅能夠有效處理臭氣,還有著生態性和安全性的特點,植物液中含有大量的活性官能團,這些物質與臭氣接觸之后,能夠快速實現臭氣置換、分解等相關工作,將固廢物質轉化成為無臭味物質,并且與其它臭味處理技術相比,天然植物液除臭技術本身并不會受到空間的限制,企業可以根據處理要求選擇不同形式的處理技術,常見的處理技術主要包括:集中處理、本源噴灑等,現在很多城市處理空間中臭氣時,采用都是這一類型處理技術。

5.6 稀釋擴散法。稀釋擴散法本身的脫臭原理主要為通過煙囪的方式將臭味氣體排放至大氣中,或者根據除臭處理要求運用無臭味空氣稀釋臭味空氣,以此達到稀釋臭味物質濃度的目的,最大限度上減少空氣中的臭味,其本身的適用范圍主要為處理低濃度的惡臭氣體,本身具有所需設備較為簡單的優勢,處理費用較低,但是,較為容易受到氣象條件的限制,處理臭氣過程也中并沒有有效去除惡臭物質。

5.7 催化燃燒法和熱力燃燒法。在高溫的狀態下,為空間內部供給足夠的氧氣,能夠有效將臭氣全部分解為水和二氧化碳,對比其它臭氣處理方式,催化燃燒法和熱力燃燒法的處理效果更佳,常見的臭氣處理方式主要包括:催化燃燒和直接火焰燃燒兩種方式,催化燃燒主要運用催化床層,在其作用下,臭氣的化學反應會被加速,本身具有臭氣凈化流量較小、濃度較高的特點。直接火焰燃燒方式能夠高效處理臭氣,這種熱處理方式的處理率能夠達到99%。考慮到環保等因素,運用上述兩種方式處理臭氣時,需要配置濃縮轉輪一起使用,應用高濃度、低風量處理方法,其脫臭原理為在高溫的作用下,燃料氣和惡臭物質會充分混合,最終達到完全燃燒的目的。相較于以上臭氣處理方式而言,這種臭氣處理技術本身具有消耗燃料、設備較為容易出現腐蝕狀況的現象,臭氣處理成本較高,處理工序開展期間較為容易形成二次污染。

5.8 光催化氧化除臭法。光催化氧化除臭法主要運用光接觸的方式高效處理臭氣,以其作為光化學反應的催化劑,短時間內將有害有毒物質氧化分解。作為一種納米級的金屬氧化物材料,光觸媒主要涂抹在基材的表面位置,在光線的作用下,其本身會產生較強的催化降解功能,能夠有效降解空氣內部的有害物質,滅殺臭氣內部的細菌,采用無害處理方式分解真菌和細菌,并且光催化氧化除臭方式本身還具有較強的除臭抗污功能。

5.9 低溫等離子體技術。低溫等離子體脫臭技術的運用原理主要為:等離子放電過程中,其內部的粒子會廢氣中污染物質產生反應,這種放電過程被稱之為電暈放電,當離子、電子等高化學活性等離子與污染物質產生反應之后,污染物質會轉化成為H2OH 和CO2等物質,最終達到凈化臭氣的目的。同時,低溫等離子體技術本身具有適用范圍較為廣泛的特點,能夠高效凈化臭氣,主要運用于難處理多組合惡臭氣體中,本身具有電子能量較高的特點,能夠與所有惡臭氣體產生反應,臭氣處理的工藝鏈較短,操作較為方便,運行成本較低。

6 固廢處理和污水處理行業臭氣治理技術應用

6.1 活性炭技術的運用。作為最早出現的臭氣處理技術,活性炭處理技術能夠高效處理有機臭氣。但是,實際運用活性炭處理臭氣過程中,發現需要頻繁更換活性炭,本身具有操作較為不便的特點。同時,使用活性炭技術過程中還存在無法高效吸附無機成分的現象,其本身的壓損較大,現在固廢處理和污水處理行業應用較少,只有少數垃圾站運用活性炭方式處理臭氣。

6.2 生物除臭技術的運用。固廢處理和污水處理行業開展臭氣治理過程中,運用生物除臭系統處理固廢物質,要求實際應用過程中企業要嚴格控制溫度、填料孔隙、pH 值等,嚴格按照設計工況運行生物除臭系統,對比其它除臭技術而言,這種處理技術本身具有運行成本較低的特點,主要運用于大型污水處理廠中。使用該技術的企業本身具有臭源較為穩定的特點,對操作人員專業素質的要求較高,如果操作人員本身存在專業素質不足的狀況,那么生物濾池正常運轉就無法得到有效保障。另外,生物除臭液保存條件要求較其它方式較為嚴格,儲存的溫度過高或時間過長,都容易導致其中的生物酶成分失效。

6.3 離子法除臭技術的運用。將離子法除臭技術運用于固廢處理和污水處理行業臭氣治理工作中,主要處理濃度較低的臭氣,要求操作人員根據臭氣的實際情況合理運用離子法除臭技術。根據相關研究可知,離子法能夠有效去除有機臭氣成分,本身去除率能夠達到90%以上,并且處理內有機臭氣物質時,要求操作人員要充分考慮元件離子管本身會隨著時間推移出現衰退等一系列狀況,其本身的除臭率也會出現逐漸下降的狀況,使用1～2 年之后,離子管內部的離子強度會出現明顯下降的狀況。考慮到污水處理廠環境濕度本身較高的狀況,其本身的臭氣處理效率也會受到較大影響。

6.4 天然植物液臭氣技術應用。天然植物液臭氣技術主要運用于酸堿洗滌法基礎之上,詳細了解這一臭氣處理技術,相較于其它臭氣處理技術而言,天然植物液臭氣技術本身具有工藝靈活性較高的特點,運行管理較為便捷,處理臭氣過程中并不會產生副產品,也不會產生二次污染,具有安全性較高的優勢,主要運用于生活垃圾填埋場、污染地面中。

7 結論

開展臭氣處理工作期間,企業采用的處理技術主要包括化學法、生物過濾法、離子除臭法等,具體應結合所在地地形條件、氣候因素、生產方式等因素綜合考量。這些污水處理臭氣處理技術能夠有效降低臭氣對人們正常生產、生活造成的影響,改善人們的生活環境,提升固廢物質處理效率,達到徹底清除臭氣的目的。