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廢氣除臭原理

時間:2022/6/6閱讀:1705
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1、吸收法 吸收法利用混合氣體中的一種或多種易溶成分溶解于液體之中的原理。
 
  (l)液體洗滌水對于除臭是普通的溶劑,而結合采用化學氧化劑,如Mn04、NaOCl、Ca (OH)2或NaOH等,利用水氣能有效地吸收并除去H2S、NH,和其他有機物如硫醇。
 
  (2)凝結凝結現象是在飽和水蒸氣與較冷的表面接觸時,溫度下降產生,利用這就可使可溶的臭氣成分溶于凝結的水中而除去。對于堆肥排出氣體的除臭凝結是一種很重要的方法,因為這種氣體通常濕度大,而且溫度高于周圍溫度。
 
  2、吸附法 吸附法則是利用將流動狀物質(氣體或液體)與可從流動狀物質中分離或貯存一種或幾種不溶物質的粒子狀物質接觸來減少臭氣。使用廣的除臭劑是活性炭。而熟堆肥和土壤也有較強的吸附力。
 
  3、氧化法 堆肥過程中氧化作用將有機成分氧化生成co.和H20或部分氧化的化合物.相對而言,無機物的氧化則不太穩定。例如,H.S可以氧化成S或S042-。在處理過程中熱的、化學的和生物的方法都是可以利用的。
 
  (1)加熱氧化若要氧化臭氣物質中的有機或無機成分,提供足夠的時間、溫度、氣體擾動紊流和氧氣即可。但只有操作溫度需達到650℃-850℃氣體滯留時間0 3-0 5S時才能*地破壞臭氣。此法能耗大,應用受到限制。
 
  (2)化學氧化向臭氣中直接加入氧化氣體如氧氣,但成本高,無法大規模運用。
 
  (3)生物氧化把難聞氣流中的臭氣物質通入特定的密封塔內利用生物將其氧化。密封塔的基質中需有足夠的水分,保證微生物的生長,可將排出的氣體通入需氧動態污泥系統、熟化堆肥和土壤中。臭氣的減少可以通過一系列的方法,但是生物氧化確實是非常重要的。生物氧化對于除去堆肥中所產生的臭氣起了重要的作用。
 
  4、掩蔽劑 此法目前已很少應用。因為它利用向排出氣流中加入芳香氣味以掩蔽或與臭氣結合而這種產物通常是不穩定的,并且其味道可能比原有臭氣還難聞。
 
  5、高空擴散 人煙稀少地區通常將排出的氣體送入高空,利用大氣自然稀釋臭味。  上述幾種方法如吸附、凝結和生物氧化等在去除低濃度臭味時效果較好而一般的堆肥廠產生的臭味濃度較高,除臭效果不理想,因而在堆肥物料降解轉化(好氧發酵)過程中有必要減少h'H3等致臭物質的產生。
 
  6、生物過濾法 臭氣控制方法按照技術路線可分為三大類:物理方法、化學方法和生物方法。采用物理方法的主要技術有空氣稀釋法、活性炭吸附法和低溫冷凝法等;采用化學方法的主要技術有濕法化學吸收法、焚燒法、催化氧化法和臭氧法等。由于物理化學方法有一次性投資大,運行成本高,容易產生二次污染的缺點。利用微生物將臭氣中無機和有機污染物或惡臭物質分解或轉化為無臭、無害物質是生物過濾法處理的主要技術原理。Muth-umbi等(2000)依據微生物組織形式、液相狀態將生物廢氣處理技術分為生物濾池、生物洗滌塔、生物滴濾池和膜反應器四大類。
 
  (l)生物濾池法(biofiher) 該法利用將生物活性填充料填充入處理池內,填充材料主要是草炭、木屑、樹枝、腐熟堆肥、土壤等。生物濾池法的過程是:臭氣經過加壓預濕后,從底部進人生物濾池,與填充料上附著的生物膜(微生物)接觸而被膜吸收,終得以降解為水和二氧化碳,處理過的氣體從生物濾池頂部排出。生物濾池法是zui早被研究和使用的一種處理廢氣的生物技術,1923年Beach就曾利用土壤生物濾池處理污水處理廠散發的含‰S的惡臭物質。1967 1991年,荷蘭及德國建立了30多個大型的生物濾池。目前,美國、歐洲和日本等垃圾堆肥廠主要采用生物濾池處理廢氣。
 
  (2)生物濾塔法(bioscrubber) 它包括2部分:裝有填料的洗滌器和具有活性污泥的生物反應器。臭氣污染物與填料水是通過洗滌器里的噴淋柱將微小水珠逆氣流噴灑而接觸的,其中的臭氣污染物被水吸收轉入液相而被代謝分解。生物濾塔工藝的優點是:其液相(通常帶有懸浮微生物)是流動的,在兩個分開部分連續循環,這樣有利于反應條件的控制。目前,荷蘭和德國建有50多個生物洗滌塔負荷為250_38Om3/m3.h。其缺點是需較高能耗,并要求有嚴格的運行維護技術。
 
  (3)生物滴濾池法(biotrickling filter) 臭氣污染物質的吸收和降解同時發生在一個反應裝置內,這與生物濾池比較相似,不同的是:反應器高,池內的填充料是惰性化學材料小球(如聚乙烯),在填充料上要不斷噴灑循環水,降解污染物則依靠生長在球體表面的微生物膜。生物滴濾池缺點是:填料的比表面積較低,一般為l00_300m3/m3,故水溶性差的以及揮發性有機污染物質是不適用這種方法處理的,同時產生的剩余污泥也需進行處理,增加了投資和運行成本。
 
  (4)膜生物反應器法(membranebioreactor) 它的出現是在20世紀90年代中期,是一種新型廢氣處理生物技術。其核心裝置是一個氣_液兩相反應器,帶微孔的疏水性膜材料置于兩相中間將兩相隔開,帶微孔的疏水性膜一側與氣相廢氣流接觸,另一側與液相營養液接觸。對特定污染物有降解作用的微生物液接種于相中。微孔膜選擇性地吸收臭氣中的特征性污染物并滲透進入營養液內,隨后接種在渡相中的微生物將污染物降解。Inge等( 2002)通過實驗室小試去除DMS(二甲硫醚),獲得大的去除能力,達到4 82kgDMS/m3d,去除率為74%。目前,該技術尚處于中試階段。  盡管這4種生物處理的基本原理相同,但因不同的工藝措施,處理效果、對操作者的要求和運行成本也各不相同。以上各種方法,在現有技術水平狀況下,因生物濾池處理成本低,設備簡單,易于操作和維護,可靠性較好,而在生產中應用廣泛,如在堆肥廠、水處理廠、食品加工廠和部分廢氣濃度較低的冶煉廠和化工廠的尾氣處理過程中都有應用。
 
 
 
  7、原位控制技術 原位和異位控制技術是堆肥過程中的臭味控制的兩類重要技術。無論國內還是國外對于原位控制技術的研究較多,如,Eklind等通過調節堆肥原料來減少氮素損失,增加堆肥物料的碳氮比可減少43%-62%的氨素損失。賀琪等利用磷酸和氫氧華鎂等化學物質減少了堆肥中90%的氨素損失。蒲一濤等研究表明,接種固氮菌能不僅能增加堆肥總氮及氨態氮含量,還能使發酵時間縮短。石春芝等發現褐色球形固氮菌(Azotobac-ter sp)MIGl 2和纖維素分解菌為綠色木霉(Tri-chodermaviride)兩者可減少堆肥過程中的氨揮發。原位控制技術也有一定局限性,如原位控制技術屬于前段治理技術,臭氣控制失靈的問題極易發生在堆肥設備運行出現問題時或者堆肥參數發生變化時。
 
  8、異位控制技術 異位控制技術主要包括物理方法、化學方法和生物方法等。物理和化學方法的缺點是一次性投資大、運行成本高、容易產生二次污染等。與前兩者相比,生物法是經濟有效和常用的方法。這是因為生物法具有適應性強,結構簡單,材料易得,易于管理和操作,處理能力大,處理效果好,運行成本低等優點。結構和填料因生物除臭法之間的差異而異.
 
  生物濾池法是目前應用廣泛的生物法。  生物除臭法中應用早的一種是土壤除臭法。該法在國外尤其是在日本和歐洲仍相當廣泛的應用,因為其操作簡單,不需添加任何微生物和其他輔助性材料。而泥炭除臭法在歐洲養殖業較發達的國家應用非常廣泛。由于鋸末具通氣性好、吸附性強、保水性適中、適合于微生物生長的特點,因而近年來被開發用作除臭裝置的填料。此外,向處于后腐熟階段的堆肥材料中直接通入臭氣,也可達到消除臭氣的目的。但此法的不利之處是效果不穩定,處理臭氣效果常因堆肥種類和性質不同相差很大。研究結果顯示,后腐熟階段除臭效果好的是牛糞堆肥,其次為豬糞,差。此法因不需建設專門的除臭裝置,節省土地和設備投資的優勢,已成為是一種非常有前途的除臭方法。


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