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污水处理厂恶臭废气处理工艺方案
2018-08-23

一、污水处理厂恶臭废气概况:

水处理厂恶臭废气成分比较复杂,主要成分为硫化氢、氨、硫醇、硫醚、噻吩、胺类、酰胺、吲哚、烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醇、醛、酮以及有机酸类,其中氨的量最大,其次是硫化氢(硫化氢对恶臭味的贡献率最大),部分恶臭气体组分性质如下:

硫化氢:分子式:H2S,分子量:34.08,为无色气体,能溶于水(常温常压下以 2.6:1 的体积比溶于水)具有臭鸡蛋气味。相对密度:1.19。可燃上限为 45.5%,下限为 4.3%。  
氨:是恶臭废气的主要成分,分子式:NH3,分子量:17,易挥发,在水中的溶解度极高,可以 700:1 的体积比溶于水,用水可以在较短的接触时间内去除高浓度的氨。
硫醇:具有弱酸性,易被缓和氧化剂氧化成二硫化物,可发生氢解和热解反应,工业上可用于脱硫,与其它醇类相似,硫醇可与羧酸发生酯化反应。
硫醚:醚分子中的氧原子为硫原子所代替的化合物,其通式为 R-S-R,可发生氢解和热解反应,工业上可用于脱硫。

噻吩:又称硫杂茂、硫代呋喃,分子式:C4H4S;分子量:84.13 无色液体,有类似苯的气味,蒸压:5.33kPa/12.5
℃,闪点:-9℃,熔点:-38.3℃,沸点:84.2℃,不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,相对密度(水
=1)1.06;性质较稳定。
烷烃:烷烃是非极性分子,分子间力主要是色散力,  链烷烃的稳定构象是分子中碳链呈锯齿状排列,烷烃溶于有机溶剂中,不溶于水。(水是极性分子,烷烃是非极性分子)
烯烃:分子里含有碳碳双键的烃,通式:CnH2n(n≥2);燃烧时火焰较烷烃明亮;分子里含有不饱和的双键,容易发生氧化、加成和聚合反应。
芳香烃:大多数芳香烃是有苯环结构和芳香族化合物的性质,芳香烃:较稳定,有毒,易溶于氯仿。
有机酸:有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。

二、污水处理厂常用恶臭废气处理工艺:

1、植物液除臭

天然植物提取液除臭法是将天然的树木、花草中提取的油、汁或浸膏等混合,经微乳化、再雾化扩散成半径小于

0.04mm的液滴。利用这种小液滴使被吸附的异味分子的立体构型发生改变,从而去除其臭味。天然植物提取液除臭法是一种天然的、无毒、无污染的恶臭清除方法、投资少,使用安全,设备全自动操作,安装方便、简单易行又廉价。该技术在美国、加拿大、日本等国的研究应用已日益成熟。在实际工作中,对不同的场合、不同的异味源,需选用不同型号的液体。但是应用该法处理混合恶臭废气的机理方面研究,尚未见相关报道。由于恶臭浓度和大气条件经常变化,除臭剂除臭效率不可靠,仅作为临时应急措施或者应用于臭气成分未知的场所,即适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体的场合。

2、水洗法除臭

通常,恶臭废气组分中含有能溶于水的组分,水清洗法即利用了恶臭废气的这种性质,使能溶于水的组分和水接触、溶解,达到脱臭的目的,该法价廉易得,设备和操作比较简单,但是,应用水洗法处理的污染物种类具有局限性,只适用于处理水溶性的恶臭物质。另外,任何一种恶臭物质在水中的溶解度是一定的,所以该法的去除效果并不理想,并且水洗法应用过程中,存在二次污染问题。
 3、化学洗涤法除臭:

化学吸收法也称湿式吸收氧化法,是一种被广泛应用的恶臭控制方法。该法工艺简单,技术成熟,占地面积小,适合于处理大气量、高浓度的恶臭废气。常用的设备有填料塔、喷雾塔和文丘里洗涤塔,吸收法利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应,生成新的无臭物质,从而达到脱臭目的。臭气成分不同,对应的化学药剂也各异,处理效果取决于恶臭气体在化学溶液中的溶解度。 由于化学吸收法吸收恶臭废气靠浓度差推动,所以吸收过程会受到气体扩散速率的限制,对于混合组分的恶臭废气,多采用多级吸收系统。

该法对大风量、低浓度的水处理厂混合恶臭气体,净化效率不高,常需要多级洗涤塔串联,分别去除不同的恶臭物质,或吸收法后接后续处理系统。另外,该法的运行需配备较多附属设施,如药液贮存装置、药液输送和排出装置等,运行管理较为复杂,而且与药液不容易反应的臭气较难去除,效率较低。化学洗涤法处理工艺较成熟,适用于高、中浓度的恶臭废气的处理。

4、吸附法除臭
吸附法是利用多孔性固体物质如:活性炭、硅胶、沸石等物质作为吸附剂,去除气体中的一种或多种组分的方法。
吸附法都有个吸附周期,到期需完成吸附剂的再生或则更换吸附剂。

吸附法适用于处理成分复杂、低浓度、高净化要求的恶臭废气,设备简单,动力消耗少,运行管理容易。但吸附剂费用昂贵,并且对待处理的恶臭废气的湿度和含尘量要求严格,通常吸附之前要对气体进行预处理,去除颗粒物质及水分。

5、光催化氧化法除臭
光催化氧化是利用UV紫外光照射半导体粒子(即催化剂),产生光生电子空穴对,生空穴因具有极强的得电子能力,即具有很强的氧化能力,可将其表面的OH-和H2O分子氧化成-OH自由基,而-OH几乎毫无选择的将有机物氧化,并最终降解为CO2和H2O。整个光催化反应中,-OH起到决定性作用。
光催化氧化技术适合于处理低浓度恶臭气体和挥发性有机废气,光催化氧化反应速率比较慢,需要一定的停留处理时间,处理效率和光催化剂类型、性能参数、设备结构、UV光照、废气工况等有关。

6、离子氧化法除臭

当绝对温度大于零度时,任何气体均存在一定程度的电离现象,离子氧化法处理恶臭废气的基本原理就是利用气体的这种电离现象。活性氧除臭技术指在常温常压下,高压脉冲放电将空气中氧分子电离成活性氧(臭氧(O3)、原子氧(O)、羟基自由基(OH)等)利用活性氧中离子氧的极强氧化能力,将主要的臭气组分氨、硫化氢、硫醇等氧化去除。恶臭组分经过处理后,转变为低浓度的NOxCO2H2O等小分子物质,这些小分子物质均能被周边的大气所接受。活性氧技术虽然处理工艺简单,运行成本低,但是剩余的臭氧和生成的氮氧化物等,排入大气能造成二次污染,所以离子氧化法不符合高标准除臭要求。

7、生物除臭法

 生物法即微生物通过生物化学作用,将废气中的恶臭组分作为营养物质进行利用和分解,经过微生物细胞作用转化
为无臭组分,同时生物体得到增长繁殖。
生物处理恶臭废气的过程:首先是恶臭废气组分被微生物载体吸附,之后发臭物质向微生物表面扩散、被微生物吸附,最终微生物将发臭物质氧化分解。微生物吸收恶臭物质后产生的代谢物可被其它微生物当作养料利用。几乎所有的恶臭废气组分都可以被微生物降解,所以生物法除臭能够取得良好的处理效果。

生物除臭法产生二次污染小,但通常情况下,该法需要培养能够氧化分解臭气成分的菌种,且菌种的除臭效果会受到温湿度、酸碱度等因素的影响比较大,而且生物除臭设备体积庞大占地面积大,所以有效的工艺参数、结构设计、生物填料种类、有效可靠降解效率高的生物菌种以及相应的菌种生长环境的准确控制是该设备的关键。

8、联合除臭法
上述每种方法都具有优缺点,对一个污水处理厂的恶臭废气进行处理,要根据污水处理厂的实际情况(如:系统的运行能力、恶臭废气的种类、产生量、浓度等)进行选择,有时需几种方法联合应用,互为补充才能达到最为满意的除臭效果。

由于污水处理厂产生的恶臭废气成分复杂,通常很难用单一的处理方法达到预期的效果,此时可考虑采用多种方法并用的联合工艺,如:洗涤—吸附法、吸附—氧化法、吸收—氧化—吸附法等。联合法比单一的处理方法不但节省了投资,而且处理效果更好,适于高标准要求的污水处理厂恶臭废气处理。