固废处理行业与污水处理臭气治理技术分析

2021-06-25何宇嘉

科学技术创新 2021年15期

关键词：臭气臭味活性炭

何宇嘉

(珠海市城市固体废弃物处理中心,广东珠海519000)

开展城市固废处理过程中,企业要根据城市环境保护要求制定科学的固废处理方案,改善城市内部环境,将污水处理臭气治理技术运用于臭气和污泥处理工序中,降低污水处理成本,保障企业经济效益能够达到预期要求。

1 臭气的产生机理

在氧气充足的条件下,污水以及固废垃圾中存在的有机质会受到好氧细菌的影响而生成具有刺激性的气体,主要以氨气为主。具体过程见图1。

图1 臭气产生机理

2 臭气排放标准要求

《城镇污水处理厂污染物排放标准》中明确规定了臭气排放标准,具体见表1。

表1 臭气排放浓度允许度

3 密封性对生物炭得率的影响

分析不同条件下密封性对生物炭产率的影响,实验热解时间为2h,热解温度为35℃。1 号先用锡箔纸把坩埚封起来,然后用针头往坩埚中冲入氮气1 分钟,预计冲入氮气200 毫升；2 号只用锡箔纸把坩埚封起来即可；3 号坩埚用锡箔纸封起来之后,用针头往坩埚里冲入氧气1 分钟,预计冲入氧气200 毫升。实验结果见表2。

表2 不同制备条件下对生物炭产率的影响

4 臭气污染的特征

作为人类呼吸系统能够直接感知的无人形式,臭气本身具有来源较为广泛的特点,存在与人们日常生活中,比如:地下排水系统、垃圾中转站、污水处理厂等,在我国农村地区农非发酵、喷洒农药、焚烧秸秆等也会产生臭气,会致使人体产生不良生理反应,城市中臭气的源头一般为工业产业园区,根据成分差异臭气主要分为5 种类型,分别为含硫臭气、含氧臭气、含氮臭气、烃类化合物臭气和部分卤代烃。根据臭味的辨识特征,一般臭气主要分为6 种类型,分别为鱼腥味、氨气味、腐肉味、臭鸡蛋味、烂洋葱味和粪臭味,总结臭气的上述两种特征,据此判断臭气污染的来源,以便为后续制定治理措施提供便利。除此之外,由于臭气本身来源不同,其成本和浓度存在较大差异。

5 臭气治理技术分类

5.1 掩蔽法。掩蔽法的脱臭原理主要为运用气味更为强烈的芳香气味掩盖臭气,将臭气与芳香气味掺和在一起,最终达到掩蔽臭气的目的,避免人体产生不良生理反应,一般这种臭气治理方式主要适应于暂时性消除低浓度臭气,降低其对场合所造成的影响,适用于臭气强度为2.5 左右,要求臭气必须为无组织排放源,相较于其它臭气治理技术而言,这种臭气治理技术能够快速消除臭气对人们生活环境造成的影响,本身具有费用低、灵活性较大的特点,缺点为不能从根源去除恶臭成分。

5.2 活性炭除臭技术。活性炭除臭技术主要利用吸附剂达到除臭效果,充分发挥除臭剂的物理效果,活性炭结构本身有着较强的吸附性,内部存在一些肉眼无法看到的孔隙,其的表面积比为700-2300m2,能够高效吸附恶臭气体污染。同时,活性炭除臭技术本身仅仅为物理除臭方式,具有副作用较小、使用较为方便、成本较低等一系列特点。但是,在实际运用这种除臭技术过程中,发现活性炭的除臭效果并不是非常好。另外,我国近年来材料科技发展速度较快,新型活性炭纤维产品层出不穷,运用活性炭纤维化的处理工艺,相比传统活性炭处理技术而言,本身具有脱附快、吸附性较强、不易粉化等一系列特点,能够根据臭气治理要求加工成为不同形态的生活化用品,更好地满足人们对除臭效果的需求。除此之外,活性炭本身作为一种基础技术材料,其本身存在一定限制,当活性炭出现吸附饱和情况时,必须更换现有的活性炭材料,相较于其它臭气处理技术而言,活性炭无法实现长效使用,且具有稳定性较低的特征。

5.3 生物除臭技术。生物除臭技术主要应用于有机类臭气污染处理工作中,其应用原理主要为氧气、微生物分解、合成等,本身为新陈代谢处理机制,内部含有臭气物质,能够将臭气有效转化为4价氢氧化物、二氧化碳、水等,真正实现从有机物质到无机物质的转变过程,不仅能够有效提升臭气处理的效果,还能降低臭气处理的成本。应用范围较广的生物除臭技术主要包括两种,分别为:生物滴滤塔、生物滤池。其中生物滴滤塔的应用原理主要为循环吸收污染物,并将污染物传输到生物膜的位置,运用微生物实现污染物质分解氧化工作。当污染物的数量严重超过生物膜的承载量时,其就会出现压损上升的状况,甚至还会导致膜内出现厌氧等一系列状况,最终形成硫化氢等臭味气体。生物滤池主要是指经过预加湿处理的生物滤床,能够将生物滤池转化为生物膜,这种生物膜能够固定在滤料表面位置,生物膜中的微生物质能够满足氧化分解工作的需求,有效提升固废物质氧化分解工作的整体水平,高效将有机物质全部转化为无机物质。但是,实际运用这一技术时,发现其本身有着一个较为明显的缺点,应用生物滤池过程中发展其无法实现持久性运转,部分生物膜较为容易出现局部板结等一系列状况。

5.4 离子除臭技术。离子除臭技术运用于固废物质臭气处理工作中,能够通过离子管的方式释放电能,将水分子和氧分子全部转化为“强化活性氧”,内部主要包括:“双极离子”、“氧自由基”等物质,本身具有易和氧化物结合、化学反应能力较强等特点,能够将醇类、烃类等相关有机物质全部转化为无臭物质,有效提升除臭处理效果。

5.5 天然植物液除臭技术。天然植物液除臭技术能够从天然植物中萃取液体,相较于其它臭气处理技术而言,这种臭味处理技术不仅能够有效处理臭气,还有着生态性和安全性的特点,植物液中含有大量的活性官能团,这些物质与臭气接触之后,能够快速实现臭气置换、分解等相关工作,将固废物质转化成为无臭味物质,并且与其它臭味处理技术相比,天然植物液除臭技术本身并不会受到空间的限制,企业可以根据处理要求选择不同形式的处理技术,常见的处理技术主要包括:集中处理、本源喷洒等,现在很多城市处理空间中臭气时,采用都是这一类型处理技术。

5.6 稀释扩散法。稀释扩散法本身的脱臭原理主要为通过烟囱的方式将臭味气体排放至大气中,或者根据除臭处理要求运用无臭味空气稀释臭味空气,以此达到稀释臭味物质浓度的目的,最大限度上减少空气中的臭味,其本身的适用范围主要为处理低浓度的恶臭气体,本身具有所需设备较为简单的优势,处理费用较低,但是,较为容易受到气象条件的限制,处理臭气过程也中并没有有效去除恶臭物质。

5.7 催化燃烧法和热力燃烧法。在高温的状态下,为空间内部供给足够的氧气,能够有效将臭气全部分解为水和二氧化碳,对比其它臭气处理方式,催化燃烧法和热力燃烧法的处理效果更佳,常见的臭气处理方式主要包括:催化燃烧和直接火焰燃烧两种方式,催化燃烧主要运用催化床层,在其作用下,臭气的化学反应会被加速,本身具有臭气净化流量较小、浓度较高的特点。直接火焰燃烧方式能够高效处理臭气,这种热处理方式的处理率能够达到99%。考虑到环保等因素,运用上述两种方式处理臭气时,需要配置浓缩转轮一起使用,应用高浓度、低风量处理方法,其脱臭原理为在高温的作用下,燃料气和恶臭物质会充分混合,最终达到完全燃烧的目的。相较于以上臭气处理方式而言,这种臭气处理技术本身具有消耗燃料、设备较为容易出现腐蚀状况的现象,臭气处理成本较高,处理工序开展期间较为容易形成二次污染。

5.8 光催化氧化除臭法。光催化氧化除臭法主要运用光接触的方式高效处理臭气,以其作为光化学反应的催化剂,短时间内将有害有毒物质氧化分解。作为一种纳米级的金属氧化物材料,光触媒主要涂抹在基材的表面位置,在光线的作用下,其本身会产生较强的催化降解功能,能够有效降解空气内部的有害物质,灭杀臭气内部的细菌,采用无害处理方式分解真菌和细菌,并且光催化氧化除臭方式本身还具有较强的除臭抗污功能。

5.9 低温等离子体技术。低温等离子体脱臭技术的运用原理主要为:等离子放电过程中,其内部的粒子会废气中污染物质产生反应,这种放电过程被称之为电晕放电,当离子、电子等高化学活性等离子与污染物质产生反应之后,污染物质会转化成为H2OH 和CO2等物质,最终达到净化臭气的目的。同时,低温等离子体技术本身具有适用范围较为广泛的特点,能够高效净化臭气,主要运用于难处理多组合恶臭气体中,本身具有电子能量较高的特点,能够与所有恶臭气体产生反应,臭气处理的工艺链较短,操作较为方便,运行成本较低。

6 固废处理和污水处理行业臭气治理技术应用

6.1 活性炭技术的运用。作为最早出现的臭气处理技术,活性炭处理技术能够高效处理有机臭气。但是,实际运用活性炭处理臭气过程中,发现需要频繁更换活性炭,本身具有操作较为不便的特点。同时,使用活性炭技术过程中还存在无法高效吸附无机成分的现象,其本身的压损较大,现在固废处理和污水处理行业应用较少,只有少数垃圾站运用活性炭方式处理臭气。

6.2 生物除臭技术的运用。固废处理和污水处理行业开展臭气治理过程中,运用生物除臭系统处理固废物质,要求实际应用过程中企业要严格控制温度、填料孔隙、pH 值等,严格按照设计工况运行生物除臭系统,对比其它除臭技术而言,这种处理技术本身具有运行成本较低的特点,主要运用于大型污水处理厂中。使用该技术的企业本身具有臭源较为稳定的特点,对操作人员专业素质的要求较高,如果操作人员本身存在专业素质不足的状况,那么生物滤池正常运转就无法得到有效保障。另外,生物除臭液保存条件要求较其它方式较为严格,储存的温度过高或时间过长,都容易导致其中的生物酶成分失效。

6.3 离子法除臭技术的运用。将离子法除臭技术运用于固废处理和污水处理行业臭气治理工作中,主要处理浓度较低的臭气,要求操作人员根据臭气的实际情况合理运用离子法除臭技术。根据相关研究可知,离子法能够有效去除有机臭气成分,本身去除率能够达到90%以上,并且处理内有机臭气物质时,要求操作人员要充分考虑元件离子管本身会随着时间推移出现衰退等一系列状况,其本身的除臭率也会出现逐渐下降的状况,使用1～2 年之后,离子管内部的离子强度会出现明显下降的状况。考虑到污水处理厂环境湿度本身较高的状况,其本身的臭气处理效率也会受到较大影响。

6.4 天然植物液臭气技术应用。天然植物液臭气技术主要运用于酸碱洗涤法基础之上,详细了解这一臭气处理技术,相较于其它臭气处理技术而言,天然植物液臭气技术本身具有工艺灵活性较高的特点,运行管理较为便捷,处理臭气过程中并不会产生副产品,也不会产生二次污染,具有安全性较高的优势,主要运用于生活垃圾填埋场、污染地面中。