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废气除臭常用处理方法综述

未知   作者:厂房臭气处理设备厂家_车间除臭净化治理设备-山东本蓝环保设备工程有限公司   发布时间:2021-07-13 10:43   浏览次数

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废气除臭常用处理方法综述
 
空气污染问题越来越受到人们的重视,其中工业废气的排放是造成空气污染的重要原因之一。介绍了几种工业废气除臭的方法。一起看看吧~
 
一、物理除臭
 
1.吸附
 
吸附是利用多孔固体吸附剂将气体(或液体)混合物中的一种或多种成分在表面聚集或浓缩,从而达到分离目的的操作。吸附是气体污染物常用的净化方法,净化率高,但吸附剂的容量一般有限,因此只适用于处理低浓度废气或净化要求高的前端处理,起辅助作用。
 
物理吸附是由分子间作用力引起的,这是一个可逆的过程。因为分子间力无处不在,物理吸附没有选择性。吸附容量与吸附质的沸点成正比。物理吸附一般在较低的温度下进行,过程类似于蒸汽冷凝。只要温度或压力升高,吸附质就会沉淀。
 
1.1吸附剂的类型
 
(1)活性炭
 
活性炭是最常用的吸附剂之一,对大多数有机废气具有良好的净化效果。一般气体用活性炭达到饱和吸附时,吸附量约为35%,应用于净化设备时,吸附量可达20 ~ 25%,即每吨活性炭可吸附200 ~ 250公斤有机气体。
 
但其吸附能力有限,防潮性差,再生困难,成本高,有被新材料替代的趋势。
 
纤维活性炭是近年来发展起来的一种新型吸附材料。它比表面积大,孔径均匀,孔隙中小,在吸附质分子中扩散距离短,因此吸附脱附率高,残留量小。
 
(2)活性氧化铝
 
机械强度高,可用于气体干燥和含氟废气净化
 
(3)硅胶
 
通常用于吸附极性分子和作为干燥剂,硅胶吸水后吸附其他气体的能力会大大降低,限制了其应用范围。
 
2.洗涤
 
一般用水去除废气中的固体杂质和水溶性气体,同时可以对废气进行冷却,作为生物处理和等离子体处理的预处理。
 
3.冷凝
 
冷凝是在不同的温度和压力下使用不同饱和蒸汽压的气体。在降温或升压的条件下,一些污染物冷凝出来,达到净化或回收的目的,甚至可以利用不同的冷凝温度将不同的污染物分离出来,达到废气循环利用的目的。
 
冷凝法运行成本高,适用于高浓度、高沸点VOCs的回收,但不适用于低浓度有机废气,简单的冷凝法往往达不到规定的分离要求,因此常被用作吸附、燃烧等高浓度废气净化的预处理工艺。
 
4.掩蔽法
 
它采用更强的芳香气味与气味混合来掩盖气味,使其被人们所接受。适用于需要立即暂时消除低浓度恶臭气体影响的场合。恶臭强度约2.5,无有组织排放源。其优点是能尽快消除恶臭影响,灵活性大,成本低。其缺点是恶臭成分没有去除。
 
5.稀释扩散法
 
有气味的气体通过烟囱排入大气;或者用无味的空气稀释;从而降低臭味物质的浓度,减少臭味。适用于中低浓度有组织排放的恶臭气体处理;成本低,设备简单。缺点是容易受气象条件限制,有气味的物质依然存在。
 
二、化学除臭
废气除臭
1.化学清洗和吸收
 
其原理是利用强酸(硫酸)、强碱(氢氧化钠)和强氧化剂(次氯酸钠)作为洗涤喷淋液,与气体中的气味分子进行气液接触,使气相中的气味成分转移到液相,通过化学试剂与气味成分之间的中和、氧化或其他化学反应,去除气味物质。而化学除臭法主要针对酸碱废气,成本高,气体成分多。单一的化学反应很难消除气味。总之,化学吸收法处理臭气还不是很成熟,这种方法还需要进一步完善。
 
可通过化学洗涤处理的气味物质包括有机硫化合物、含氮化合物、有机酸、含氧烃、卤化物等废气物质。适用于污泥处理、食品、石油、化工、制药等行业。
 
2.燃烧法
 
燃烧方法可分为直接燃烧和催化燃烧。在催化燃烧的基础上,导出了再生催化氧化燃烧过程,简称RCO。
 
2.1直接燃烧法
 
这种方法也叫热氧化法和热燃烧法,即利用高温(> 800℃)分解有机物。该方法主要用于高浓度挥发性有机化合物废气的净化。对于不能自行燃烧的中低浓度尾气,通常需要助燃剂或加热,消耗大量能源,运行费用高。并且空燃比难以控制,容易造成二次污染。所以不应该推广。
 
2.2催化燃烧法
 
在直接燃烧法的基础上加入催化剂(如二氧化锰),大大降低了废气的反应活化能,使其能在较低温度下完全燃烧,无二次污染,工艺简单,操作方便,安全性好;该装置体积小,占地少;设备维护和折旧成本低。该方法适用于中高浓度有机废气的处理,在国内外得到广泛应用,效果良好。
 
2.3再生催化氧化燃烧过程
 
为了提高经济性,达到节能减排的目的,体现废气无害化、资源化处理的目的,在催化燃烧的基础上进行改进,增加热能的回收利用,即再生催化氧化燃烧工艺(RCO)
 
再生催化燃烧装置主要由再生床、换向阀、燃烧室等组成。蓄热材料是蓄热式催化氧化燃烧过程的关键部分,直接影响整个装置的热回收效率和温度效率。蜂窝陶瓷材料一般用于实际工程。蜂窝陶瓷材料具有比表面积大、阻力系数小、传热能力强的优点。但是它的价格高,使用寿命短,一般只有3到5个月,严重的情况下只有2个月。
 
在整个蓄热式换热器中,由于需要通过蓄热材料与冷热空气交替进行热交换,所以换向阀的质量要求很高,而且操作程序的编制必须准确,否则容易造成安全事故。
 
该方法吸收了催化燃烧技术的优点,具有净化效率高、蓄热效率高、热再利用效率高的特点。与两种方法相比,其适用浓度范围更广,运行能耗相对较低,但初投资大,维护成本高,是有机废气处理领域一项先进且有前景的技术。
 
3.等离子体法除臭
 
(1)工作原理
 
在所有绝对温度大于零的气体中,都存在一定的电离现象。任何微小的射线和其他能量都可能加速气体中的分子以获得能量。当能量高于气体的电离能时,电子与分子的碰撞会导致气体电离。这是20世纪60年代形成的等离子体化学理论,高能离子提纯技术就是基于这一理论发展起来的。等离子体是一种不同于气态、固态和液态的第四态物质,由高能电子、正负离子、自由基(OH、H、O、O3等)组成。)和中性粒子。
 
在电场的作用下,离子发生器产生大量的α粒子,与空气中的氧分子碰撞,形成正负氧离子。邻氧离子具有很强的氧化性,能在极短的时间内氧化分解甲硫醇、氨、硫化氢等污染因子,与VOC分子接触后打开有机挥发性气体的化学键。经过一系列反应,最终生成稳定无害的二氧化碳、水等小分子。同时,氧离子可以破坏空气中细菌的生存环境,降低室内空间的细菌浓度。带电离子可以吸附比自身重量大几十倍的悬浮颗粒,靠自身重量沉降下来,从而去除空气中的悬浮胶体,净化空气。
 
(2)应用优势
 
a、去除率高。该技术的除味率可达90%以上。
 
b、节能:处理5000M3/h的臭气,耗电仅1000W。
 
c、由于不需要预热时间,设备可以立即开关机。
 
D、“低温等离子”设备使用的电压在36V以下,安全可靠,不会对人体造成任何伤害。
 
e、“低温等离子体”设备组合性强:可混合并联应用,在处理高浓度异味气体方面可发挥明显优势。
 
f、比其他现有技术占用空间小。
 
g、无需过滤即可操作,因此不产生任何液体排泄;它是模块化结构,因此更容易轻松重新定位。
 
h、它可以在高达80℃的温度下工作,因此可以在典型的“潮湿”环境中使用,无需制冷。
 
i、因为它有类似于静电除尘的功能,所以它也有除尘的功能;只需要最低限度的维护。
 
j、电子能量高,几乎能与所有恶臭气体分子相互作用。
 
(3)制约因素
 
一次性投资高。
 
(4)应用领域
 
等离子体有机废气净化设备广泛应用于油烟和粉尘治理领域,如大型火电厂、卷烟厂、纺织厂、印刷厂、造纸厂、钢铁厂、水泥厂等。废气和气味控制领域,如污水和垃圾处理厂、泵站、石化厂、化工厂、制药厂、卷烟厂、香料厂、屠宰场等。空气净化,如医院、餐厅、酒店、娱乐场所、车辆、航空候车室等公共场所,以及办公室、家庭、汽车、实验室等。
 
4.光催化氧化技术
 
在高能紫外C波光的照射下,气味分解产生游离氧,携带不平衡的正负电荷,需要结合产生。带正电荷的游离氧也具有极强的氧化性。在高能紫外C波照射、氧化和氧离子自由基的共同作用下,无机或有机高分子恶臭物质转化为无毒无害的低分子物质,如水、二氧化碳等。,并且还具有杀菌功能。这种方法可以立即消除异味。
 
Uv+O2 → o-+o *(活性氧)O+O2→O3(臭氧)
 
5.空气微生物臭氧机杀菌除臭技术
 
5.1臭氧杀菌除臭简介
 
臭氧由三个氧原子组成,是氧的同素异形体。其分子式为O3,分子量为48。在常温常压下,O3是一种有特殊腥味的淡蓝色气体。当它的浓度适中时,它有一种“新鲜”的气味。在常温下,臭氧不稳定,会自行分解成O2和单原子O。两个单原子O可以结合成O2。单原子O极其活泼,具有很强的氧化和分解功能。它的氧化能力是氯的两倍,反应快,杀菌速度比氯快600-3000倍,几秒钟内就能杀死细菌和病毒。
 
臭氧分解能力强,能快速强力杀灭水、空气和附着表面的各种细菌、病原微生物、病毒、真菌和原生动物。臭氧处理具有反应速度快、效率高、无残留、无二次污染的优点。
 
臭氧杀菌主要依靠分解或溶于水后产生的单原子氧(O)和羟基(OH)的强氧化能力。臭氧首先与细胞壁和细胞膜的脂质双键发生反应,然后通过细胞壁和细胞膜进入细胞。它作用于外被脂蛋白和内脂多糖浆,改变内膜的通透性,导致内膜漏出,最终导致细胞裂解死亡。
 
臭氧是一种强氧化剂,属于消毒中的过氧化物消毒剂,具有广谱、高效的杀菌效果。臭氧对空气微生物有很强的杀灭作用,低于允许浓度(0.2mg/m3),即对一般细菌繁殖体有很好的杀菌作用。据报道,臭氧已用于病房空气消毒,并取得了令人满意的效果。浓度为30毫克/立方米的臭氧使用15分钟,自然菌杀灭率达到92%以上。对于气溶胶中的金黄色葡萄球菌,浓度为0.12毫克/立方米的臭氧,作用30分钟后杀灭率可达99.9%以上,5.67毫克/立方米臭氧对枯草芽孢杆菌变种芽孢作用60分钟后杀灭率可达99%以上。气溶胶中的尼日尔。臭氧对抗细菌的方法是直接氧化细菌的细胞体,即破坏其DNA基因,达到抑制的效果。
 
5.2臭氧快速除臭
 
因为臭氧具有很强的氧化分解作用,臭氧可以强烈分解空气中的异味分子,使异味分子发生变化,进而达到快速去除空气中异味的目的。
 
5.3臭氧的应用范围
 
广泛用于食品车间、制药车间、医院等密集场所消毒;对家庭、宾馆、饭店、办公室、学校、幼儿园、娱乐场所和公共场所进行消毒、杀菌、除臭,防止疾病传播。
 
6.植物提取物的除臭
 
植物提取物的除臭机理是气味中的气味分子被喷洒分散在空间中的植物提取物液滴吸附,在室温下发生中和、氧化分解、酯化、加成等反应,生成无味无毒的分子。利用植物提取物对恶臭气体中H2硫的平均去除率达96%以上,厂界符合《城市污水处理厂污染物排放标准》二类排放要求。
 
植物提取物除臭剂主要用于产生恶臭气体且不便于收集的结构中,例如:
 
(1)垃圾收集处理,即垃圾站、垃圾中转站、垃圾压缩站、垃圾填埋场、垃圾处理厂等。
 
(2)污水收集处理,即污水处理厂的垃圾站、垃圾转运站、污水提升泵站、砂场、污泥处理车间等,均属于散生臭味产生源,且臭味产生量不太大,因此天然植物提取物适合除臭。
 
三、生物除臭
 
1.1生物除臭的原理
 
生物滤池除臭工艺是一种安全可靠的处理方法,除臭效率达90%以上。其原理是气味由收集系统收集后送至生物滤池除臭装置进行处理。气味通过潮湿、多孔、活性的微生物过滤层,利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能。微生物细胞的特点是体积小、表面积大、吸附力强、代谢类型多样,恶臭物质吸附后分解为CO2、硝酸和H2SO4。
 
生物除臭主要有三个步骤:
 
(1)水溶性渗透;
 
(2)生物吸收;
 
(3)生物氧化。
 
第一步:水溶性渗透。滤料表面覆盖有水层,臭气中的化学物质与滤料接触后溶解在表层,由气相转化为水相,有利于滤料中细菌的进一步吸收和分解。此外,滤料的多孔性使其具有超大的比表面积,使气体和水有较大的接触面积,有效增加了气相化学物质在水相中的传输和扩散速率(根据实验测试,其瞬间效果是化学清洗的几百倍)。因此,水溶性渗透过程实际上是一个物理过程,高速的传输和扩散意味着滤料可以快速将臭气浓度降低到很低的水平。
 
第二步:水溶液中的恶臭成分被微生物吸附吸收,恶臭成分从水中转移到微生物体内。
 
第三步:生物氧化降解污染物。滤料中的特化细菌(根据气味源类型筛选出的处理菌株)会以污染物为食,将污染物转化为自身的营养物质,并将碳、氢、氧、氮、硫等元素从化合物的形式转化为游离态,进入微生物的自循环过程,从而达到降解的目的。同时,专门细菌等微生物也能自我繁殖。当污染化合物作为食物和特化菌的营养需求达到平衡,水分、温度、pH值等条件都满足微生物的需求时,特化菌的代谢繁殖就会达到稳定的平衡,最终产品是无污染的二氧化碳、水和盐。从而去除污染物。
 
1.2生物除臭的形式
 
生物除臭的形式主要有生物滤池、生物滴滤塔和生物滤床。
 
(1)生物滤池
 
主要包括加湿器和生物处理装置。引风机收集的臭气经加湿装置预处理(部分预处理还包括温度调节、颗粒去除等。)然后进入生物处理装置。气体中的污染物从气相主体扩散到填料外层的水膜上,被填料吸收,最终降解为二氧化碳、水等。处理后的气体从生物过滤器的顶部排出。生物滤池的填料层为吸附性滤料(如土壤、堆肥、活性炭等)。).
 
(2)生物滴滤塔
 
生物滴滤塔的主体是一层或多层填料的填料塔,填料表面是由微生物菌群形成的几毫米厚的生物膜。将含有可溶性无机营养液的液体从塔的上方均匀喷洒在填料上,液体从上到下流动,然后从塔的底部排出并循环使用。有机废气从塔底进入生物滴滤塔,在上升过程中通过与润湿的生物膜接触进行净化,净化后的气体从塔顶排出。
 
(3)生物滴滤床
 
生物滤池的除臭原理是将气体收集加湿后,通过管道输入生物滤池底部,使其在土壤中扩散。臭气中的各种污染成分溶于水,吸附在土壤颖壳表面。一段时间后,针对臭味物质的微生物可以逐渐在土壤颗粒表面培养,臭味物质可以不断分解完成除臭。生物滤池床法工艺流程为:臭气收集→风道输送→排气扇→预洗池加湿→生物滤池→排气。滤床填料可以是海绵、干树皮、干草、木渣、贝壳、果壳及其混合物。广州猎德污水处理厂采用冲洗+生物滤床组合除臭工艺处理污泥浓缩池和脱水间臭气,氨氮和H2S去除率分别达到90%和99%以上。
 
(4)生物除臭法的主要成分
 
引风机、喷淋水泵、预洗池、填料和微生物群落,核心部件为填料和菌种。
 
(1)高能离子除臭是运行成本最低、占地面积小、无二次污染的最经济的除臭技术。但是它的一次性投入比较大。高能离子除臭是一项相对较新的技术,在我国城市恶臭治理中仍处于中试阶段。成功应用的可靠工程实例还很少,其技术可靠性和运行效果还有待考察。高能离子除臭是未来的主要发展方向。鉴于我国的发展现状,该技术有待进一步试验并应用于生产实践。
 
(2)生物滤池和生物滴滤塔的运行费用较低,生物滤床的运行费用略高于前两者。三种生物法是目前应用最广泛、经济适度的除臭技术。与离子法相比,其运行成本略高,但一次性投资较低,技术更成熟可靠。
 
生物滴滤塔的运行成本略高于生物滤池,但其反应器小于生物滤池,占地面积较小。反应条件(如酸碱度、温度等。)易于控制,其除臭效果也优于生物滤池。因此,生物滤池比生物滤池更有效。
 
生物滤床是一种新型的生态臭气处理技术。其运行成本高于生物滤池和生物滴滤塔,但具有外形美观、管理方便、运行稳定、处理效果好等优点。也是城市污水处理厂控制恶臭气体的最佳方案。它的局限性是占地面积大,在寒冷地区容易结冰。同时,该技术在我国的研究和应用还处于起步阶段,需要进一步探索和完善。
 
对比三种生物处理工艺不难发现,生物滴滤塔具有一定的优势,该方法在城市污水处理厂除臭中具有广阔的应用前景。
 
(3)植物提取物除臭和活性氧除臭具有运行成本适中、占地面积小、无二次污染、维护率低等优点,是比较经济的除臭方法。
 
(4)活性炭吸附初期投资小,但由于活性炭的吸附能力有限,超过这个能力就必须更换活性炭,而且活性炭价格昂贵,所以运行成本很高。这种方法常用于低浓度气味物质的去除和气味的后处理。
 
(5)化学除臭运行成本较高,设备投资很高。化学除臭也会产生二次污染,适用于处理高浓度酸碱废气。
 
四、建议和措施
 
根据以上技术和经济的综合对比分析,各种臭气处理技术各有利弊,但就目前我国城市臭气处理的研发现状来看,组合法将更为经济有效。建议采用植物提取物-生物滴滤塔;植物提取物-生物滤床;生物滴滤塔-活性炭吸附;化学除臭-活性炭吸附等组合技术。
 
(1)如污水处理厂的恶臭气体主要产生在进气格栅间、曝气沉砂池、污泥浓缩池、污泥脱水机房和污泥码头。其中,进气格栅(通常设置在室外)和污泥码头的臭气难以收集,因此选择植物提取物进行除臭是合理的。建议在曝气沉砂池、污泥浓缩池和污泥脱水机房选用生物滴滤池进行除臭。该方法运行成本低,反应条件易于控制,占地面积适中,无二次污染,技术成熟,是城市污水处理厂除臭的首选方法。因此,植物提取物除臭与生物滴滤塔相结合的除臭效果显著,经济合理。
 
(2)生物滤床是一种新型的生态臭气处理技术,具有外形美观、管理方便、运行稳定、处理效果好等优点,也是城市污水处理厂治理恶臭气体的常用方案。它最大的局限性是占地面积大。因此,植物提取物和生物滤床的组合技术也是不受区域影响的污水处理厂臭气处理的最佳方案。
 
(3)活性炭吸附除臭效果好,处理低浓度臭气相当有效。缺点是活性炭吸附的运行成本很高。对于不受经济影响、对臭气处理效果要求较高的污水处理厂,臭气后处理宜采用该方法。建议采用生物滴滤塔-活性炭技术。
 
(4)化学除臭法适用于高浓度废气的处理,其他除臭技术大多适用于中低浓度废气,因此有特殊要求的污水处理厂应采用该方法,低浓度废气的后处理应采用活性炭吸附技术。
 
几种除臭技术各有特点,但根据我国城市臭气处理的研究现状,组合法更适合综合经济技术。生物滴滤塔、生物滤床和植物提取物是目前常用的臭气处理技术。如果两者结合,不仅可以节省投资,还可以达到预期的除臭效果。因此,组合法除臭是未来研究的重点。

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