纳米光催化空气净化技术.pdf

1、纳米光催化空气净化技术 纳米光催化空气净化器的研制，是用于室内空气中低浓度污染物的快速完全降解，项目属高新技术环保研究领域。计划在现有基础上，对纳米 Ti02 光催化与传统空气净化技术的集成技术进行研究，完成各种净化方法的最佳匹配，设计高效室内空气净化器。其主要技术及性能指标有：使用功率 20-30W，使用寿命不小于 2 年；细菌病毒去除率不低于 90%，氮气、甲醛及苯系物等污染物去除率不低于 90%。 有机废气净化除味 (臭 )装置 有机废气净化除味 (臭 )装置 概述 空气中的异味、臭味严重影响人们正常工作、生活。 根据市场需求，本公司近期开发出一种 LH-nm 型高科技有机废气净化技术设

2、备，可有效解决有机废气净化的要求。该设备的核心是产生一组能产生特定纳米波长的电光源和纳米光催化触媒材 斗组成的净化反应腔。此种采用复合纳米技术生产的净化设备产生的复合净化能量， 可使进入反应腔的有机废气即刻进行一系列理化反应，产生异 (臭 )味的有机废气即被氧化分解成无臭、无害的物质，空气中的霉菌、病菌等也同时被杀灭，从而将洁净、新鲜的空气还给人们。 以下为空气净化装置采用的废气处理工艺： 废气 风机 管道 稳流室 粗过滤 纳米光催化氧化室 吸附室 排放 净化主机纳米光催化氧化部分工作原理 该设备核心中的纳米光催化触媒材料是一种吸收光能后，能在其表面产生催化反应的物质，其功能类似于植物的叶绿素

3、。当特定纳米波长的紫外光照射光催化触媒材料时，其表面发生光催化氧化还原反应。光催化触媒材料吸收光子后在其表面产生电子 (E)和空穴 (H+)，将吸收的光能转化成化学能，即具有光催化作用。当光催化触媒材料与空气中的水接触时，表面就吸附 H20、 02、 0H-， H20、 0H被空穴 (H+)所氧化， 02 被电子 (E-)还原，反应式如下： H20+H+OH +H+ 02+E一 02-： 0H基团的氧化能力较强，使有机物氧化，最终分解为水和 C02。 下面为典型污染物的被该装备氧化机理。 脂肪族氧化机理：该装备中激发的特定波长紫外光激发光催化触媒材料所生成的 0H具有强氧化作用，将脂肪族氧化为

4、醇，进一步氧化为醛、酸，最后脱羧生成二氧化碳，整个过程可描述如下： R-CH2CH3RCH2CH20HRCH2CH0 一 RCH2C00HRCH3+C02 一 RCH20HRCH0 一 RC00H 一每将解一个碳原子，生成一个 002，重复循环，直到脂肪族完全转化为 C02 为止。 芳香族氧化机理；该装备中激发的特定波长紫外光激发催化触媒材料所生成的 0H和 H+使苯环羟基化，生成羟基环己二烯自由基，进而开环生成已二烯二醛，再按脂肪族氧化途径降解，生成 C02 和水。 无机气体氧化机理： H2S+022S+2H20 4NH3+3022N2+6H20 综上所述，利用光催化触媒材料的光化作用，可以

5、将接触光催化剂的水份、臭气、细菌、污物等有机成份都能被分解为 NOx、 S03、 C02、 H20 等小分子，在一定浓度下，各种反应的转化效率均在 96K 以上。从而具有除臭、抗菌、防污、防雾的功能。 LHnm 型高科技有机废气净化技术设备可净化有机废气的种类： 碳氢化合物、笨及苯系物，醇类、醛类、酚类、酮类、酯类、胺类、腈类、氰类、氨基类等。 LHnm 型高科技有机废气净化技术设备应用行业： 污水处理站 (厂 )、污水泵站、房地产、食品生产、汽车制造、自行车、摩托车、家用电器、电线电缆、漆包线、电 机绝缘处、电器、仪表、电子、石油化工、涂料、化工、医药、印铁、印刷、纺织、家俱、人造合成木材、

6、皮革、铸造、 制鞋业等行业。 LHnm 型高科技有机废气净化技术成套设备 1. 抽风机：离心风机 采用低噪声 60DB(A)风机，提供废气排放及克服净化装置的阻力，抽风机风压大干 400Pa。 2. 净化装置部分稳流室： 提供稳定的风速以提高后级处理设施的效率，设立废气进气稳流室，废气在稳流室内流速小于 3m/s。 3. 净化装置部分粗过滤：采用进口过滤材料，阻力小 (5mmH20)，保证 Eu4 级过滤效率。对废气进行粗过滤，可去除废气中的悬浮颗粒，而悬浮颗粒也是异、臭味的部分来源。选用不锈钢及铝材之扩张孔网，波浪型卷曲加工而成的粗过滤板，清洗后可重复使用，运行费用低。废气过滤滤速设计为 5

7、m/s。滤层初阻力为 12Ps，终阻力为 25Pa。 4. 净化装置部分光催化氧化室：为净化除味、臭装置的主要部分，工作原理见说明。废气过流速设计为1 5m/s。阻力小于 20Pa。 5. 净化装置部分吸附室：采用纳米催化材料粉体附载的纤维吸附层，可进一步吸附分解有机、无机废气，提高废气的净化效率。废气流速设计为 1 5m/s。滤层初阻力为 34Pa，终阻力为 250Pa。 6. 电器自动化控制柜：提供净化装置整个系统的控制，采用专业设计微电脑技术，操作管理安全、可靠。7. 设备外罩：提供净化成套设备各部件的安装空间，便于设备的安装、运输。 规格型号及技术参数 LH-nm-2000 LH-nm

8、-4000 LH-nm-8000 LH-nm-12000 LH-nm-16000 LH-nm-24000 电源(三相 /单相 ) -380V/-220V(50Hz) 风量(m3/h) 2000 4000 8000 12000 16000 24000 净化主机输入功率 300W 600W 1.3KW 2KW 2.5KW 4KW 噪声(dB)(A) 58 58 60 60 60 60 0.650.652 1.261.262.45 1.261.263.75 1.851.263.75 2.451.263.75 1.851.263.75 主机外形尺寸(m) 外形可按用户要求定制 ,形式有立式及卧式 ,也

9、可多台安装于一只集装箱式柜内 (上为卧式尺寸 ) 除尘率(%) 85-90 灭菌率(%) 90-99 Co 去除率(%) 70-80 氨氮去除率(%) 70-88 其他有出废气去除率(%) 50-90 负离子浓度(个 /cm) 110 环保工程 -环境异味控制工程 -加拿大 ECOLO 技术 ECOLO ODOR CONTROL SYSTEM WORLDWIDE，ECOLO 公司是世界上著名的环保技术服务公司。该公司长期以来从事固体废物处理，环境异味气体处理等环境保护工作。公司总部、生产基地和研究中心都设在加拿大。几十年来，已在全世界 48个国家和地区建立了分公司，参与了全球各地的环保工作。尤

10、其是在消除各种场合的各种异味、臭味方面，方法独特，成绩显赫。该公司可以根据各种不同的工作场合和公共场合，不同的异味源，有针对性地设计工艺，清除异味，保持环境空气清洁，维持一个健康的环境。 系列喷洒系统 小瓶装 系列控制器 一、ECOLO 技术的特点 多年来，消除异味常用的方法是用一些香精来掩盖异味，或者用抽气的方式减少臭气的浓度，或用臭氧氧化分解异味分子。这些方法都要在一些特定的条件下进行，才能得到较好的效果。在实际使用过程中仍有许多问题。适用性不够广泛，具体使用方法过于繁琐。例如：香味掩盖使得空气的气味浓度更大，许多人对此不适宜；抽气排味法不适合开放性的场合；臭氧法也不适合开放场地，臭氧的浓

11、度过大也有害于人体。 Ecolo 除臭的技术原理是将一些特殊天然植物提取液-airsolution 液体雾化，让雾化后的分子均匀地分散在空气中，吸附空气中的异味分子，与异味分子发生分解、聚合、取代、置换和加成等等的化学反应，促使异味分子发生改变了原有的分子结构，使之失去臭味。反应的最后产物为无害的分子，如水、氧、氮等等。 在不同的场合、不同的臭味源会产生不同的异味分子。因此，要选用不同型号溶液才能除去不同异味， 达到除臭的目的。 airsolution 不仅除去异味的能力强，而且可以根据客户的要求，使得被处理的环境为无味或少气味。 Ecolo 系列产品广泛用于家庭、宾馆、 办公楼、餐厅厨房、公

12、共场所、娱乐厅等场所。更广泛适用于垃圾场（站）、污水处理厂（站）、公厕、屠宰场、牲畜饲养场、鱼类加工厂、饲料加工厂、食品加工厂 、 印刷厂、喷漆行业、皮革加工厂、制药厂等各种复合异味的场所。 Ecolo 产品的多样性使得这一技术可用于封闭的场所、 半封闭的场所和开放性的场所。与其它控制异味技术相比，它具有投资少，效率高、运行费用低，安全性好以及适用性广等优点。 Ecolo 不仅在技术上能够提供充分的保证，在为客户服务方面也有自己的特点。在有 Ecolo 公司代理商或销售商的地区，所需的客户可以通过电话与代理商或销售商联系，公司在接到电话后会派出有专业知识的技术员或工程师上门，到现场作深入的了解

13、和分析，根据实际情况和客户的要求作出设计。当设计方案经客户同意后，才到现场安装。同时，在使用过程中，回对所安装的设备作长期的维护指导和监察。 二、Ecolo 的安全性和适用性 Ecolo 中所用的有效液体 airsolution，是一种可靠的、符合国际健康标准的产品。经过多个国家多年的科学实验、严格的测验以及大量的实践证明，该产品对人体和动物是无害的、无毒的，不会引起皮肤或呼吸系统过敏，不会引起各种不良反应的。 加拿大卫生部出具的产品安全证明中指出：“根据法律规定的操作规程进行了检测。检测数据表明，airsolution 液体是一种无危险性的产品。” 加拿大农业和农业食品局证明：“该产品可以用

14、于与食品相关的各个领域。 ”美国农业部的检验报告指出：“该产品可以用于一些产品的生产过程的各种场合，可用于公众场所、公共场合和公共交通等等地方。” 中国国家级日用品和化妆品检验中心-广东省卫生防疫站，经过三个月的试验和检验，给予的结论为：“根据所检样品微生物、理化检验及毒性试验结果，其卫生学质量符合要求。” 上海市产品毒性质量监督检验站对 airsolution 进行了“小鼠急性口毒性试验、小鼠急性吸入毒性试验、呼吸道粘膜刺激试验、家兔皮肤刺激试验。”检验结果都优于国家技术要求。证明是安全无毒产品。 已有四十多个国家和地区的政府机构或国家科研机构为该产品做了专门的研究后，提出了证明，证明该产品

15、是安全、无毒、不会造成二次污染。 该产品是水溶性乳化液体。因此，无自然性、不会燃烧、不会爆炸，容易保存和运输。 三、airSolution 液体的品种 airsolution 液体是从 300 多种天然植物（如树木、鲜花和草）中提取的汁液混合复配而成。在溶液中的有效分子，含有共轭双键等活性基团，可以与不同的异味发生作用。在实际工作中，对不同的场合、不同的异味源，可以选用不同的型号 airsolution 液体，即可达到除去异味的目的。下表列出一部分 airsolution液体的性能和使用范围。 型 号 产品特点 主要使用范围 液体颜色 #7 身体清爽 消除人体散发出来 酒店、购物中心、 蓝色

16、#28 春天之园 粉红 #29 清凉轻率 天然色 #30 无气味型 透明 #37 除烟型 透明 #42 海风型 浅黄 #44 加勒比海之夜 藏室、吸烟室等地。#42 可消除海鲜味。饭店、餐馆、学校、护理中心等。 驼色 #5 森林清新 红色 #11 天然气味 透明 #15 清爽清新 红色 #17 清爽空气 黄色 #23 南极之风 清除垃圾站中料槽、装卸车、挤压等等工序发出的臭味，消除食品副产品的气味。交通中心、酒店、购物中心、 办公楼、饭馆、垃圾类、废品处理点、污水处理站（厂）、工厂等 绿色 #18 厨房芬芳 绿色 #26 清新空气 透明 #27 自然气味 清除烹调、餐厨、食品发出的气味。 饭店

17、、生化垃圾、食品加工厂等。 透明 #505 VS 浅绿 四、 ECOLO 异味控制产品在中国的部分实例 名称地址 工程项目 上海四季酒店 地下污水处理中心异味控制 上海万豪酒店 地下污水泵房异味控制 上海东方明珠 263 米球体 污浊空气控制 上海松江污水处理厂 脱水间、格栅、进水泵房异味控制 上海耀丰生物环保技术有限公司 10 吨/日处理泔脚水（餐厨垃圾）异味控制上海申兰农牧技术有限公司 养鸡场、养猪场排泄物堆肥异味控制 上海长航大厦 污水中心 上海国航大厦 地下污水中心异味控制 上海晶满堂餐厅 餐厅异味 上海钢琴厂 喷漆车间异味控制 上海紫江集团虹彩塑料厂 苯、甲苯、二甲苯等异味控制 上海

18、嘉里华庭公寓 公共场所异味 上海沧浪厅 各公共场所异味 麦当劳餐厅 各公共场所异味 上海松江废弃物处置场 垃圾污水、垃圾填埋异味 杭州民生制药 污水及车间异味控制 杭州市华东医药股份有限公司 污水处理异味控制 浙江海政制药 污水 杭州国棉一厂 污水处理异味控制 广东高明溢达纺织有限公司 污水厌氧池异味控制 佛山污水处理厂 脱水间、格栅、进水泵房异味控制 广东中华广场污水处理中心 厌氧池异味控制 北京北小河污水处理厂 脱水间异味控制 深圳卫生处理厂 处理死畜异味控制 广州五羊新屯垃圾中转站 垃圾异味 高碑店粪便处理厂 粪便渣异味控制 广州广德大厦 污水处理异味控制 河北烟草大楼 污水处理异味控制

19、 济南舜耕山庄 污水处理异味控制及公共场所异味 除臭及挥发性有机化合物的 LG Biofilter 除臭效率 95以上 Biofilter 的定义 韩国环境部新技术 54 号专利第 0329832 号 定义：用固定在填料表面的生物膜，处理气态污染物的新型反应器。 方法：把微生物固定在多孔型填料表面，利用微生物的代谢活动，把污染物质分解咸水、二氧化碳和无害的盐。 LG Bifilter 的应用现状 本质上 Biofilter 技术是 1960 年代被开发的， 1970 年代以欧洲为中心被普及。 在欧洲选定为除臭领域的 BACT(BestAvailab， eControITechnology) 现

20、在在德国和荷兰设置了 900 台以上的 Biofilter。 进入 70， 80 年代之后， 日本和美国也在活跃地应用 Biofilter。 近 2 3 年，在韩国也多样化地应用于地下水处理厂和各种引发恶臭的设施。 Bifilter 除去机制和主要微生物 LG Biofilrer 的滤材(环境部新技术 54 号)的特性简要 开发 LG Biofilter 滤材的技术比重不超过 0.15， 含水量为 80%，能吸收自重的 18 倍的营养盐类溶液和细菌培养液混合液； 每单位面积的微生物密度达成 12E+09g，具有优秀的处理能力和稳定性； 气囊的非活性物质是由 Schewerin 等生物构成的，所

21、以不能参与微生物的 代谢； 滤材的寿命为半永久性。 Biofilter 运转的条件 1、温度 最适宜的反应温度是 20 40可处理温度为 5 50。 2、相对湿度 相对湿度在 90%以上。 3、 PH 最适条件是 PH6 8， (除臭时，在 PH2 也可运转 )。 4、营养成分的供给氮，磷外还需要钠，锌，锰等微量元素。 5、处理物质的化学特性 受物质对象的溶解度，生物可降解性，毒性等影响。 Biofilter 处理的物质 Biofilter 对不同成分的处理效果 Biofilter 对不同浓度-风量的最适宜技术/VOC 的情况 Biofilter 与竞争技术的费用比较 例/VOC 的情况 比较

22、根据 处理物质：T0luene 100ppm 风 量：200Nm3min 温 度：30 运转时间：7，200hryear 燃料费：300 元/10，000Kcal 动力费：60 元Kwh 活性炭：1，000 元kg(适用 20g100g 饱和吸附率) 不考虑通货膨胀和利息 Biofilter 与竞争技术的优缺点比较 LG Biofilter 与竞争对手的比较 LG Biofilter 的特征 1 以原始技术为背景，彻底的性能管理和事后管理。 2 因为是单层下向流方式，供给营养 盐类，更换滤材，管理滤材都容易。 3 轻量滤材的开发再现了系统轻量化，所以很容易设置在多层屋顶市内。 4 长期动转 2

23、 年以上，也能保持稳定的除臭性能的维持管理。 5 不必支付营养盐类，微生物种菌剂等的维持费用。 恶臭气体 2.1 定义 国家标准 GB14554-93 将恶臭定义为：一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。 2.2 主要来源 工业生产、市政污水、污泥处理及垃圾处置设施等是恶臭气体的主要来源。恶臭气体主要产生在污水处理过程中的排污泵站、进水格栅、嚗气沉沙池、初沉池等处，污泥处理过程中的污泥浓缩、脱水干化、转运等处，垃圾处理过程中的堆肥处理、填埋、焚烧、转运等处，以及化学制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜养殖和发酵制药等相应的产生源处。 2.3 主要成分 不同的处理设施及过程

24、会产生各种不同的恶臭气体。 污水处理厂的进水 提升泵房 产生的主要臭气为 硫化氢 ，初沉淀池污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含硫气体为主，污泥消化稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。 垃圾堆肥过程中会产生氨气、 胺、 硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。好氧化及污泥风干过程可能产生很少量的硫化氢，但主要有硫醇和二甲基硫气体产生。 2.4 主要危害 恶臭物质种类繁多，来源广泛，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害，其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。 3 除臭技术现状 污水臭气除臭技术在国外已经有几十年的运营经验， 随着国内经

25、济水平的提高和环保意识的加强，在国内也正开始兴起并呈走向蓬勃的趋势。目前，国内外主要的污水臭气除臭技术有活性炭吸附法、热氧化法、除臭溶液除臭法、氧离子基团除臭法、化学洗涤法和生物过滤法等 。 活性炭吸附法主要是利用活性炭对臭气的物理吸附作用来除臭的方法。 该方法的优点是方法、结构简单，缺点是只适用低浓度的臭气，适合小气量臭气的处理。通常不用作第一级主要除臭装置，而是用作后续的精处理装置。 热氧化法主要是利用高温下的氧化作用将臭气分解成 CO2 和 H2O 或是部分氧化的化合物的方法。该方法的优点是对臭气和挥发性有机化合物非常有效，缺点是投资高、运营成本高，适合重度污染的大型设施的高流量、难处理

26、的臭气。目前，尚未了解到有使用该方法的污水处理厂。 除臭溶液除臭法主要是利用人们可以接受的气味较强的气体气味掩盖和中和难闻的臭气气体气味的方法。该方法的主要优点是简单、投资少和见效快。缺点是很难完全改变臭气气体成分，对人畜、设备和环境等仍可能具有很小的损害程度。 氧离子基团除臭法主要是利用高压静电装置，在新风补给空气中产生氧离子基团，在常温常压下将臭气分解成 CO2、 H2O 和 H2SO4 或是部分氧化的化合物的方法。该方法的优点是对臭气和挥发性有机化合物有效果，缺点是仍然缺乏实际应用的定量分析数据报告，投资较高、运营成本直接受到 “电晕 ” 灯管寿命和更换空气预过滤器的频度等因素的影响，适

27、合轻度污染的具有通风过滤系统的室内空间的臭气。 特别注意的是反应产物硫酸可能对室内设备和通风空调风管产生腐蚀。目前，尚未了解到有使用该方法的国内大型污水处理厂。 化学洗涤法主要是利用化学制剂和臭气气体中的臭气经过化学反应生成没有臭味或臭味较低的化学产物来消除臭气的方法。该方法的优点是改变了臭气的成分，降低了臭气对人畜、设备和环境等的损害程度，缺点是投资大，运营成本相对较高，特别是化学反应后的产物有造成新的环境污染的可能性和倾向，需要对洗涤之后的化学产物进行严格处理。 生物过滤除臭法主要是利用自然界细菌和微生物对臭气的吸收和生物降解过程来自然除臭的方法。该方法的优点是投资适中、见效快、运行成本低

28、、效率高，真正的绿色环保方法，缺点是难以确立设计标准，不适合特高浓度臭气。 4 生物过滤除臭系统 生物过滤除臭技术当今在国际上被誉为治理恶臭气体污染的绿色解决方案， 在国内近年已被越来越多的企业认同、接受和采纳，其处理工艺对环境的亲善性和建造运行的经济性倍受欢迎。 4.1 系统的组成 生物过滤除臭系统主要由四大部分组成： 气体收集输送系统 加湿保温系统 生物过滤系统 检测控制系统。 气体收集输送系统的主要功能是将构筑物自由挥发的气体封闭收集起来并输送到后续处理系统。具体包括构筑物加盖密封系统、管道收集系统和风机。 加湿保温系统用来对不满足温度湿度处理条件要求的气体进行预处理， 使之达到较为理想

29、的温度和湿度，保障微生物能有效地去除臭气物质。 生物过滤系统主要是在适宜的条件下，利用载体填料表面积上生长的微生物的作用脱臭。臭气物质通过填料时，先被填料表面附着的微生物膜吸附，然后被氧化分解，从而完成除臭过程。 检测控制系统主要用来检测系统的运行状态和技术参数 ,通过人机对话的方式，调整工艺参数，检测设备的运行，从而使设备处于最佳运行状态，实现无人值守、远程监控的运行方式并可将有关信息远传到企业网络或控制室。 4.2 系统工作原理 生物过滤除臭技术利用微生物在纤维质或多孔材料表面形成的生物膜能够吸附、 吸收和降解恶臭气体成分，并将其转化为无毒、无害、无味的简单物质的原理，选择有机或无机材料作

30、为微生物膜的载体，将人工筛选的脱臭微生物固定于生物过滤器内，利用风机负压的作用，将臭气输送到加湿保温系统，流过含有丰富微生物的过滤介质（滤料），完成吸附、吸收和降解过程。生物过滤器处理后的清洁气体经过风机和排风管排放到大气中去。生物过滤除臭过程如图 1 所示。 图 1 生物过滤除臭系统示意图 生物过滤器一般有封闭式和开放式两种，单体生物过滤器可处理气体的流量大约在200m3/h 20000m3/h。对于超过单体要求的大气量，可以根据处理气量大小选择组合构建系统，以满足处理容量的需求。 根据配方配料的不同，生物过滤器的滤料寿命在 3 8 年之间，深度 1 2 米左右，气体停留时间在 30 90

31、秒之间甚至更快。污染物浓度范围在 5 150PPM 之间时，生物过滤系统的臭气去除效率可达 96%以上。 生物过滤器具有安装、运行和维护费用低，操作简单，除臭效率高，能彻底降解恶臭污染物，不产生二次污染等多重优势，在恶臭治理中具有广阔的应用前景。生物过滤除臭技术可以应用于恶臭气体量大、浓度高、需要长期连续除臭的工农业污染源和城市公共设施污染源的恶臭污染治理。 4.3 系统设计原则 真正绿色环保。采用现代化的真正绿色环保的技术和产品，既不但去除臭气，而且不破坏环境，不产生新的污染物质，不造成新的污染，在达到国家排放标准的同时，满足企业的环保设计要求。 美化、和谐环境。在控制成本，提高性价比的前提

32、下，尽可能做到美观、实用，和现代化厂区的环境融为一体，满足企业的景观化要求降低成本，提高效率。采用合理的最小化气量的设计方法， 将臭气的气量控制在最小化， 减少材料和能源的消耗， 降低建设和运营成本，提高系统的性价比和效率比。 耐腐蚀，长寿命。针对污染物气体较强的腐蚀性，选用耐腐蚀性能好的材料和设备，并通过特殊的涂层工艺技术的运用，减少设备的损害程度，延长设备的使用寿命。 污水处理过程中异味控制 污水处理过程中会产生异味，过去人们通常接受了污水处理过程产生的异味。但现在，无论是无害气体还是条件恶劣，都让公众难以忍受。异味控制已经成为污水处理系统考虑的大难题。环境条件需要较高水平的变化。文明的人

33、类更关心公共服务的健康性和安全性。另外，腐蚀问题通常与异味问题有关。解决异味问题通常降低了对混凝土的腐蚀作用，包括下水道管壁，暴露的金属和油漆。 1 产生异味的物质 异味的产生与污水的收集，处理过程和处理系统的操作有关。在生活污水以及被厌氧微生物占据的固体上都产生异味。这些厌氧微生物消耗有机物，硫和氮。通常生活污水包含足够的有机硫和无机盐。异味的成分包括有机分子和无机分子，两种主要的无机气体是 硫化氢和氨 。有机异味通常是生物体活动的结果，它们分解有机物形成了由各种有机气体组成的恶臭。常见的 发出恶臭的含硫化合物 见下表。 表 1 污水处理设施内含硫异味化合物辨别 分子式 气味特点 临界值 分

34、子量 2= 强烈蒜味 0 00005 74 15 （） 3 2 腐烂味 0 0003 104 22 6 5 2 强烈令人不快 0 00018 124 21 3 2 鼬臭味 0 000029 90 19 3 3 蔬菜腐烂味 0 0001 62 13 3 2 卷心菜腐烂味 0 00019 62 10 2 臭鸡蛋 0 00047 34 10 3 卷心菜腐烂味 0 0011 84 10 3 2 2 令人不快 0 000075 76 16 2 刺激性气味 0 009 64 07 （ 3） 3 鼬臭味 0 00008 90 10 3 6 4 鼬臭味 0 000062 124 21 6 5 腐烂味 0 00

35、0062 110 18 产生的异味不管是否强烈都让人难以忍受。 异味被认为是由于刺激鼻孔内的味觉器官引起的感觉。引起令人讨厌的情况和气味量因人而异。 硫化氢气体是污水收集和处理系统中最常见的异味气体， 有氢气体是在厌氧条件下细菌还原硫而形成的。 SO42-+有机物 S2-+H2O+CO2 S2-+2H+ H2S 在 pH 为 9 左右， 99%以上的硫化物溶解在水中，硫以没有异味的 HS 形式存在。如果 PH 保持在 8 以上，硫化氢气体不会释放。低于这个 PH 值，会从污水中释放出来。而 PH大于 9 时会释放出氨气。 2 异味的控制和特点 2.1 异味气体样本和试测方法 解决异味问题始于分

36、析气体样本。人们用鼻子确定各种异味的临界浓度。没有浓缩的样本需使用感觉分析，异味气体通常被收集到玻璃瓶或塑料袋中。浓缩的样本使用气相色谱分析法。异味气体的混合物必须经过浓缩，因为使用气相色谱时必须使气体浓度达到一定的程度。这两种情况，样本必须仔细保存以免污染。关于异味的感观测试和分析测试见图 1所示。 感官测试是指用鼻子估计气体，虽然鼻子仅仅主观地反应出气体的存在于否，但是，最近发展的技术肯定了人的反应。这些测试方法可以确定气体的气味，强度和浓度。 分析测试是由有限几种仪器能测量特定气体的成分。这些气体包括：硫化氢、氯气、氧气、含硫化合物，这种分析是复杂且昂贵的，气相色谱是在气体或液体中将微量

37、的有机物质或无机物质分开。被分离的物质可通过质量分析仪来确定。完整的确定方式称为气相色谱质量分析仪法。 2.2 阻止异味释放的控制办法 在污水从家里和工厂里放出来时，异味就开始产生了，随着污水在地下管道、泵站，直至最后的污水处理的流动过程中都会不断产生。 硫化氢气体是污水处理系统主要的异味源，金属与硫的化合物使水呈现黑色，表明水中硫化氢气体的存在。 异味气体主要产生于对原污水的预处理。通过预处理过程，在初始的构筑物中异味气体释放到空气中。污水中含有许多产生异味的物质，这些物质相互作用就会释放出异味。 溶解在原污水中的异味气体在污水处理初期会释放出来。 许多工厂通过加氯成功地控制原污水释放异味。

38、剂量为 510mg/l，异味严重时剂量为 1525mg/l。 为了降低在生物处理系统中产生的异味，必须控制水中的有机负荷，污水流量中含有低于 10%的挥发性物质。如果发现超标，立刻调低进水量，用石灰或碱等化学物质提高，以降低挥发。 在格栅收集过程的预处理阶段会产生异味，有机物粘在篦子上不断腐烂而产生异味，不断积聚的固体需要每天清除，格栅必须按照保养手册和机械要求清洁保养。 异味控制是复杂而且耗时的，需要处理异味气体与减少气味产生的根源两者相结合。以下列举了几种异味控制的方法和技术。 （ 1）异味气体处理方法 1）大气释放，稀释 2）中和性化学物质 3）收集和处理 化学氧化剂冲洗 凝结 活性炭吸

39、附 燃烧 生物过滤（土壤或堆肥） 化学物质（臭氧接触器） （ 2）异味源处理方法 1）源控制，工艺或操作变化 2）处理液体状态的异味 a化学添加剂 b增加氧的浓度 根据化学添加剂对异味产生作用的原理可分为：氧化异味化合物至稳定的，没有异味的形态；提高氧化能力，阻止硫还原成硫化氢；杀死或灭活产生恶臭的厌氧细菌；使用碱类提高 p，使硫以离子态存在而不是硫化氢。 关于异味控制使用的化学物质见表 2 所示。 表 2 异味控制的化学物质的使用 化学物质 使用范围 缺点 氧化剂 臭氧 空气中的硫化氢 过氧化氢 吸收硫化氢 费用太高，杀死好氧菌 氯气 硫化氢和其他还原态硫 杀死好氧菌 次氯酸钠（钙） 同上

40、费用高 高锰酸钾 同上 产生二氧化锰沉淀 提高氧化能力 氧气 阻止硫还原成硫化氢 硝酸盐 过氧化氢 氯气 p调节 石灰 阻止硫化氢释放 氢氧化钠 沉淀剂 铁和铝 与硫化氢反应 （ 3）方法和技术的选择步骤： 1）通过样本和分析，确定异味原及其特点。 2）考虑费用，厂址，污水处理工艺的变化，异味问题的严重性，异味所影响地区的自然条件等。 3）考虑每种异味控制的利弊，选择几种补救措施满足 1 和 2 的客观需要。 4）调整工艺后监视异味气体的散发，及时反馈估计解决的有效性。 异味控制技术的有效性取决于费用，剂量，引起异味的化合物的存在，取决于污泥和处理污水的聚集效果，以及设备保养，空间限制，有毒物

41、质含量等多方面因素。因此，异味控制技术还需要排水同行共同努力。 日本污水处理设施脱臭技术简介 前言 长期以来，由于资金、认识等方面的限制，我国污水处理厂及其相关设施的建设极少考虑臭气的处理问题。但随着近年公众环保意识的逐步提高以及城市的飞速发展，有关污水处理设施臭气影响市民生活质量和健康的投诉案例屡见报端，呈上升的趋势。在净化保护水环境的同时，如何处理好臭气已成为我们广大环境保护工作者当前急需解决的课题之一。在这方面，许多发达国家走在我们的前面。本文借此机会就日本的脱臭技术进行简要介绍，供同行交流。 1 污水处理设施臭气物质成分及其衡量指标 根据日本恶臭防止法的说明，特定的恶臭物质有 22 种

42、之多。但源于城市污水处理设施的臭气，与污水的来源有关，主要以 H2S、 CH3SH、 (CH3) 2S、 (CH3) 2S2、 NH3、 (CH3) 3N 等六种物质为主。在实际应用中，除臭设备的设计常以 H2S 等前 5 种成分为考虑对象，(CH3) 3N 则忽略不计。 对于臭气物质，日本常用的发臭程度衡量指标主要有： （ 1）臭气物质浓度：单位 ppm （ 2）臭气浓度：将臭气稀释至无臭感觉时的稀释倍数 （ 3）臭气指数： 10 乘以臭气浓度的对数，即 10Log（臭气浓度） （ 4）六级臭气强度评价法： 0 级 无臭 3级 臭味明显 1 级 微有臭气感觉（仪器检知） 4级 臭气较强 2

43、级 略有臭味的感觉（嗅觉感知） 5级 强烈恶臭 2.5、 3.5 级：为防止臭气扩散影响周围环境，日本恶臭防止法对污水处理设施与周边外界交界处恶臭成分的物质浓度允许值，依据地域的社会、自然条件做出了详细规定，其相应的臭气强度上、下限分别为 2.5 和 3.5。 相对于前 3 种衡量指标，六级臭气强度评价法简洁明了，易于公众接受和理解，常用于代替物质浓度来表示臭气的程度。上述各臭气程度衡量指标间的相互对应关系，如表 1、2 所示： 表 1 六级臭气强度和恶臭物质浓度 (ppm)的关系 强度名称物质浓度 1 2 2.5 3 3.5 4 5 NH3 0.1 0.6 1 2 5 10 40 CH3SH

44、 0.0001 0.0007 0.002 0.004 0.01 0.03 0.2 H2S 0.0005 0.006 0.02 0.06 0.2 0.7 8 (CH3) 2S 0.0001 0.002 0.01 0.05 0.2 0.8 2 (CH3) 2S2 0.0003 0.003 0.009 0.03 0.1 0.3 3 (CH3) 3N 0.0001 0.001 0.005 0.02 0.07 0.2 3 表 2 臭气强度和臭气指数、臭气浓度的关系 臭气强度 臭气指数 臭气浓度 2.5 10-15 10-32 3.0 12-18 15-63 3.5 14-21 25-126 2 污水处理

45、设施臭气主要成分的物质浓度 地域不同，水质各异。产生臭气的物质和浓度随着季节的更替，各厂处理工艺、工段（设施设备）的不同而变化。设计臭气处理设施，首先需要了解臭气的主要成分及其浓度。事实上，对于新建的污水处理设施，实测的臭气数据往往较难得到。日本下水道事业团技术开发部在统计汇总该国污水处理厂运行情况的基础上， 提出标准活性污泥法污水处理厂臭气物质及其浓度（物质浓度、臭气浓度）的参考数据，如表 3 所示： 表 3 臭气成分 物质浓度 ppm（污水处理部） 物质浓度 ppm（污泥处理部） H2S 0.6 30 CH3SH 0.07 3 (CH3) 2S 0.04 0.4 (CH3) 2S2 0.0

46、05 0.4 NH3 0.4 2 综合臭气浓度 1,000 100,000 3 臭气处理工艺简介 设计臭气处理工艺设施，首先应采取必要措施尽量避免臭气的扩散和稀释，以最大限度地减少脱臭风量负荷。在此，本文不做描述。 （ 1）药液洗脱法 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以达到脱臭的目的。 臭气成分不同， 其对应的化学药剂也各异； 本法常配活性炭吸附塔于其后。 化学药剂 去除的臭气物质 酸液（盐酸、硫酸等） NH3 及胺类 碱液（氢氧化钠等） H2S 及低级脂肪酸类 氧化剂溶液（ NaCl2O、 H2O2、 O3、 K2MnO4、 K2CrO4） H2S、 C

47、H3SH 和醛类物质 水 NH3 及胺类易水解性物质 （ 2）土壤脱臭法 利用土壤中生存的微生物在臭气通过土壤时将其成分氧化分解，达到除臭目的。该法在脱臭过程中应用了微生物，故也称为生物脱臭方式的一种。 土壤脱臭法在处理高浓度或浓度变化较大的臭气方面，不太充分。此外占地较大 （ 1m3分的处理风量需要 3 5m2土地） ，一般适用于臭气浓度低以及土地充裕的地方。 为保证土壤脱臭法的脱臭性能，要时常注意土壤床的压力变化。 当压力损失上升时，需松动土层或更替过滤砂层，同时加强出草、浇水等日常管理。一般而言，土壤脱臭法的建设费用比其他方式要低，但维护管理工作量较大。在常年积雪和土壤容易冻结的地方采用

48、要慎重考虑。 3）吸附法这是一种以活性碳为原料，利用活性炭的吸附功能对臭气进行处理的除臭方式。鉴于它脱臭效果良好，维护维护容易而被广泛应用；虽然建设费用较高，但对于小型处理装置来说，本法比药液洗脱法相对还便宜一些。 由于活性炭的吸附能力极易受臭气中的潮气、灰尘等杂物的影响而下降，为防止活性炭受潮，常需在脱臭管道上安装除湿、除尘装置，如在脱臭吸附塔的前面以及抽风扇等处设置加热器等。 4）填充塔式生物脱臭法 所谓生物脱臭，即利用好氧微生物的新陈代谢作用，将臭气成分氧化分解而实现脱臭的目的。近年来，随着性能优良的固定化填料单体的开发，填充塔的高效性和结构的紧凑性等优点得到充分体现，逐渐成为生物脱臭装置的主流。与普通物理化学脱臭方式相比，它具有管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好的优点。该法对污水处理过程产生的富有 N、 S成分臭气的处理效果优良，同时对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性。 鉴于以上优点，在应用中常将它与活性炭脱臭结合使用，利用它高效的前处理，降低活性炭再生、更换频率，从而减少运行费用。 （ 5）其他 活性污泥脱臭法（曝气氧化法） ：将臭气与供氧的空气一同送往曝气池，利用池中的活性污泥吸附分解臭气成分，达脱臭目的。本法设备投资、维护管理费较少，但需注意鼓风机与配管等的防尘和腐蚀保护，另外活性污泥