恶臭废气及有机废气的处理

王全峰，丁彦培

(河南能源化工集团鹤壁煤化工分公司，河南鹤壁 458000)

恶臭物质种类繁多，来源广泛，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统等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。GB 14554—1993《恶臭污染物排放标准》中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。

1 恶臭气体

恶臭是指大气、水体、废弃物等物质中含有的、能够引起人体厌恶或不愉快的气体挥发性物质，通过空气介质作用于人的嗅觉而被感知的一种污染，是世界公认的七大公害之一[1]。恶臭气体种类繁多，到目前为止已发现的恶臭气体达10 000 种以上，人的嗅觉能感知的有4 000种以上，其中对人类危害较大的有50多种。恶臭气体按化学成分可分为5大类：①含硫化合物，如HS、SO、硫酸、硫醚等；②含氮化合物，如胺类、酰胺、吲哚等；③卤素及其衍生物，如氯气、卤化烃等；④烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等[2]；⑤含氧有机物，如醇类、醚类、酮类、酚类、脂类、有机酸等。

我国于1993年颁布了恶臭污染排放标准，1994年6月1日起立项的新建、扩建、改建项目及其建成后投产的企业执行二级、三级标准中相应的标准值[3]。

2 恶臭气体(工业废气)污染现状

近年来，随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，恶臭污染作为一种严重扰民和危害人体健康的污染，已成为公众最关注的环境问题之一。在发达国家，环境投诉中恶臭事件的投诉比例一直居高。在美国，恶臭事件投诉占全部控制污染投诉的50%以上；在日本，每年对恶臭污染的投诉事件达上万起；在澳大利亚，恶臭事件投诉的比例甚至高达91.3%。随着我国经济的高速发展和城市化进程的不断加快，城市规划、工业结构和工业布局的不尽合理所引发的恶臭污染事件日益增多，人们对恶臭污染的投诉也越来越多。我国的恶臭污染有以下特征：

(1) 复杂性。目前我国各种恶臭污染源同时共存，构成恶臭污染源的既有化工厂、石化企业、橡胶厂、喷漆涂料厂、制药厂、畜禽养殖场等点源，又有排污河、污水处理厂、垃圾填埋场等线源、面源、散发源，且各类污染源排放的恶臭污染物不相同，给环境管理部门对恶臭污染的判断与控制带来了较大的难度。

(2) 严峻性。城市化进程的不断加快，打破了原有的城市规划和工业布局，在旧工厂厂区周边新建了较多的商住楼、高档公寓、别墅等，而工厂排放的恶臭气体会大大降低这些新建居住区的生活环境质量，直接导致了工厂与居民的矛盾激化，造成投诉数量逐年递增[4]。

3 恶臭治理方法介绍

恶臭污染治理相对于一般的空气污染治理，难度更大。恶臭气体的浓度较低，很多恶臭气体的嗅觉值也较低，这就要求处理后的恶臭气体浓度更低。目前我国处理恶臭气体比较成熟的方法有燃烧法、活性炭吸附法、生物分解法、药剂喷洒法、等离子法、膜技术分离法、氧化法和紫外光解法等。

3.1 燃烧法

燃烧法是利用1 000～1 200 ℃的高温，在充足的氧气条件下对有机高分子、恶臭气体分子进行燃烧氧化，最后生成简单的低分子氧化物，如CO2，SO2，NO，NO2等。此方法对有机废气净化处理得比较彻底，但投资成本大，运行和维护费用高，产生的尾气要进行碱吸收、吸附除尘、洗涤等一系列处理，比较适合具有现成焚烧系统的企业进行废气处理。

3.2 活性炭吸附法

活性炭是一种很细小的碳粒，有很大的表面积，而且碳粒中还有更细小的孔即毛细管。毛细管有很强的吸附能力，由于碳粒的表面积很大，所以能与气体充分接触，当这些气体接触到毛细管则被吸附，可起到净化作用。此法比较适合低浓度有机气体(如甲苯)的吸附，对于高浓度的恶臭废气，活性炭很快会达到饱和而失去活性。

3.3 生物分解法

生物除臭技术是利用微生物将臭味中的污染生物氧化、降解为无害或低害物质的过程。将收集到的废气在适宜的条件下通过生长微生物的填料，气味物质先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成废弃的净化过程。要使微生物保持较高的活性，必须有适宜的湿度、酸度(pH)、温度和营养成分等生存条件[6]，适用对象主要是可被微生物进行分解氧化的VOCS(挥发性有机化合物)。世界卫生组织对总挥发性有机化合物(TVOC)的定义为熔点低于室温而沸点在50～260 ℃的挥发性有机化合物的总称[7]。我国是指常温下饱和蒸汽压大于70 Pa、常压下沸点在260 ℃以下的有机化合物，或在20 ℃条件下蒸汽压不小于10 Pa的具有相应挥发性的全部有机化合物。

3.4 药剂喷洒法

所用药剂包括合成的和以天然植物提取液作为的除臭剂，将其通过垃圾房除臭装置，将除臭液充分雾化后均匀分布在整个空间，即喷洒在产生臭气的物质上，经过雾化，在微小的液滴表面形成较大的表面能。该表面能可吸附空气中的臭气分子，并使臭气分子的结构变得不稳定。此时，溶液中的有效分子可向臭气分子提供电子，与臭气分子发生反应；同时，吸附在雾滴表面的臭气分子也能与空气中的氧气发生反应。这些反应包括聚合、取代、置换和分离等化学反应，改变原有异味分子的结构，使其变成无味无毒的分子，以达到除臭的目的。

3.5 等离子法

等离子是由电子、离子、自由基和中性粒子等组成，比常规分子小。等离子体净化技术是利用高频高压的电场，将空气中的氧分子和其他分子电离产生出电子、离子、自由基和中性粒子等小分子，这些等离子进入需分解的臭气分子内部，打开分子链，破坏分子的结构，轰击发生臭气的分子，从而发生氧化等一系列复杂的化学反应，将有害物质转化成无害物质。

3.6 膜技术分离法

膜技术分离的原理是利用高分子膜材料对油气分子和空气分子的选择透过性来实现两者的物理分离，有机气体与空气混合物在膜两侧压差推动下，遵循溶解扩散机理，使得混合气中的有机气体优先透过膜并被富集，而空气则被选择性地截留，从而在膜的截留侧得到脱除有机气体的洁净空气，在膜的透过侧得到富集的有机气体，达到有机气体与空气分离的目的。

3.7 紫外光解法

利用紫外光裂解恶臭物质分子及空气中的氧分子，产生游离氧，即活性氧，其与氧分子结合产生臭氧，通过高能紫外线及臭氧对恶臭气体进行协同光解氧化作用，使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳等，再通过排风管道排出。紫外光解法能处理氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醛、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等混合气体及大多数成分复杂的有机废气。

3.8 氧化法

氧化法分为化学氧化法和光催化氧化法。化学氧化法采用臭氧、高锰酸钾、次氯酸盐、氯气、二氧化氯、过氧化氢等强氧化剂氧化恶臭物质，将其转变成无臭或弱臭物质的方法。氧化过程通常是在液相中进行，也可在气相中进行，如臭气氧化过

4 结语

恶臭作为一种感知污染，除了刺激人的嗅觉外，还对人的消化系统、内分泌系统、神经系统等产生不良影响。硫化氢对微生物有毒性，对混凝土和钢筋有腐蚀作用。硫化氢是与污水管道相关的主要的臭味物质，硫氧化细菌产生的硫酸，降低了污水管表面的pH，产生腐蚀作用，硫酸侵入混凝土表面，与混凝土中碱性物质中和形成CaSO4、Al2(SO4)3粉末，破坏了混凝土中硅酸盐的晶体结构。污水系统的金属附件在高湿度条件下，也易受到酸及硫化氢的侵蚀。通过了解污水处理厂的恶臭污染、恶臭组成及其含量与污水处理厂各工艺的关系等，对减少恶臭污染的发生及对其进行有效的治理十分必要。

参考文献

[1] 蓝楠.恶臭污染扰民 防治双措并举[J].绿色视野,2009(9):35- 40.

[2] 刘锴,何群彪,屈计宁.城市污水处理厂臭气问题分析与控制[J].上海环境科学，2003(S2):4- 9.

[3] 龚真龙.微波热解污水污泥H2S释放影响因素及其处理研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学,2009.

[4] 王晓鹏.UV与喷淋技术在处理铸造臭气中的应用[J].资源节约与环保,2016(6):90- 91.

[5] 牛景丽，周娟.对活性炭的几点思考[J].才智,2011(3):238.

[6] 聂福胜.污水行业除臭技术及其应用[J].环境工程,2003,21(2):70- 71.

[7] 张少瑜.TiO2纳米管在去除室内VOCs中的研究现状[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2015,15(6):41- 44.