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恶臭气体净化研究与进展
林业大学
本科毕业(设计)论文
(2014届)
题目:
恶臭气体净化研究进展
教学院(部)环境科学与工程学院专业环境科学
学生姓名
指导教师(高级实验师)
评阅人(副教授)
2014年6月03日
恶臭气体净化技术研究进展
摘要:
恶臭作为一种严重的环境污染现象越来越引起人们的重视,那些产生恶臭的污水处理厂、橡胶厂等生产单位已经成为人们抱怨和投诉的重点区域,现在恶臭气体已被列为七大公害之一,成为污染控制重要内容。
本文在恶臭气体净化的各种技术进行资料调研的基础上,从恶臭污染来源,臭气基本成分及危害等方面进行了综述。
详细介绍了物理化学法、化学法、生物法等净化方法的特点和工艺过程。
研究结果表明:
恶臭气体具有成分复杂,社会危害性大且对净化系统的要求极高等特点,因此治理恶臭气体的难度较大,往往需要一种或几种净化技术才可以将之完全去除。
与化学法、物理化学法进行比较发现,生物技术具有投资省,无二次污染等优点是目前人们首选的除臭技术,值得广泛使用。
关键词:
恶臭气体;物理化学法;化学法;生物法
ThedepurationtechnologyforOdours-Areview
ABSTRACT:
Odorouscompoundsemittedintotheatmospherefromindustrialprocessescausesevereenvironmentalproblemsandpotentialhealthrisks.Withtheincreasingofodorsemission,thedemandforprovidingnuisance-freeairisincreasing.Manyplantswillproduceodors,suchasrubberfactoryproductionunitshavebecomekeyareaspeoplecomplainandcomplain.Nowthestenchgashasbeenlistedasoneofthesevenmajorpublicnuisance,becomeoneimportantcontentofpollutioncontrol,sothisarticleinthepollutantsonthebasisofthepreliminaryresearchtothestench,mainoriginofodorpollution,ozonefundamentalcomponentandharm.Detailedintroducesthephysicalmethod,chemicalmethod,biologicalmethodandthelatesttechnologymethodmanymethodssuchasgaspurificationtreatmenttothestench,andthefutureresearchdirectionwerestudied.Theresultsforcomplex,becausethestenchmaterialcompositionandolfactorythresholdislow,therequirementtothepurificationsystemisextremelyhigh,soifyouwanttoachievesensorytasteless,governanceisdifficult,mostofthecaseswiththemultistagepurification,soneedtostrengthenthedevelopmentandapplicationofcombinedtechnologyresearch.Currenttechnologybiologicaldeodorizationiswidelyappliedintheinternational,isaworthystudyfield.
Keywords:
Malodoroussubstances;treatmenttechnology;physicalmethods;chemicalmethod;biologicalmethod
前言
由于工业的迅速发展,化工行业的崛起,工业排放的恶臭气体亦越来越多,影响人们的正常生产与生活,因此迫切需要加强对恶臭气体的治理。
本文详细介绍近十多年来,对恶臭气体的处理技术。
主要包括物理方法、化学方法、生物方法和最近技术。
物理的技术方法主要遮掩法、稀释法、吸附法和冷凝法;化学的技术方法主要有吸收法、化学氧化法、电化学氧化法、液体吸收法和燃烧法;生物的技术方法主要有生物洗涤法、生物滴滤法、生物过滤法、土壤生物滤池法、堆肥生物滤池法、膜生物反应器和转鼓生物过滤池;最新技术方法主要有微波催化氧化技术、膜基吸收净化技术和脉冲电晕技术。
1恶臭的来源及性质
1.1恶臭气体的来源
恶臭是一种复合气味,由具有气味的多种物质构成。
恶臭的来源相当广泛,主要可分为体泌污染源、生活污染源及工业污染源三类。
体泌污染源主要指脚臭、腋臭、口臭等;生活污染源主要来自厕所、卫生间、垃圾桶、下水道等地方;工业污染源是恶臭污染发生的最主要来源,污水处理厂、肉产品加工厂、造纸厂及石油化工企业都会产生严重恶臭。
1.2恶臭气体的分类
地球上存在的200多万种化合物中,五分之一具有气味,约有1万种为重要的恶臭物质[1-2]。
其中国家标准中确定了8种恶臭污染物,它们分别是氨(NH3)、三甲胺((CH3)3N)、硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲硫醚((CH3)2S)、二甲二硫((CH3)2S2)、二硫化碳(CS2)、苯乙烯(AR-CH=CH2)。
感觉臭味的一个总的先决条件是是其化学物质显示出高挥发性(分子量在350以下)及亲水和亲脂性。
恶臭气体按化学组成可分为以下5类[3]:
(1)卤素及其衍生物:
如氯气、卤代烃等;
(2)含氧的有机物:
如酚、醇、醛、酮、有机酸等;
(3)含氮的化合物:
如氨、胺类、酰胺、硝基化合物、吲哚类等;
(4)含硫化合物:
如硫化氢、硫醇类、硫醚类等[4-7]。
1.3恶臭气体的特征
恶臭气体作为世界七大环境公害之一,从大气污染中单独分离出来,说明其具有自身的特点。
恶臭气体的污染特征如下[8]:
(1)恶臭污染的发生是由恶臭污染源排放强度、排放高度、气象条件、地形条件等因素综合作用的结果。
恶臭污染受气象条件影响较大,在同等源强条件下,由于风向、风力气压等气象条件不同,形成的污染影响差别很大。
(2)人类嗅觉对恶臭物质比仪器更为灵敏,通常mg·L-1级甚至mg·m-3级以下的臭气就可被人感知。
同时,人体对恶臭嗅觉的差异性较大,这种差异有时可达20~30倍,并且人体对恶臭的感受具有疲劳性。
部分恶臭污染物的嗅阈值见表1-1。
表1-1部分恶臭污染物嗅阈值统计表(mg·m-3)
Table1-1Statisticsfoulodorthresholdvaluesofpollutants(mg·m-3)
组分
硫化氢
甲硫醚
乙硫醚
丁硫醇
丙硫醇
乙硫醇
甲硫醇
嗅阈值
0.47
1.0
0.59
0.11~1
0.075~0.75
0.26
2.1
(3)大多数恶臭是多种低浓度成分组成的,大多数恶臭成分的阈值或最小检知浓度较低。
如果恶臭达到阈值以后,大多数立即发生强烈的恶臭。
(4)恶臭有多种污染源,产生恶臭的怪味也多种多样,给人以各种不舒服的感觉。
目前,恶臭强度使用臭气浓度这一无量纲单位衡量,不像废气、污水、噪声那样可以用某个单位来表示量的概念,而是要依靠人们的嗅觉器官来判别。
(5)恶臭受到温度、阳光和湿度的影响易于氧化,因此衰减的很快。
恶臭污染一般都是区域性污染。
(6)恶臭污染一般都难以通过技术手段彻底治理,恶臭成分大部分被去除后,在人的嗅觉中并不会感到明显的减少或减轻,因此,对于防治恶臭效果来说,受害者一般并不是要求减少恶臭,而是要求没有恶臭。
(7)恶臭污染具有可逆性,受到污染的人一般只要到清洁区,换一换气就可以解除其污染。
1.4恶臭气体的危害
恶臭对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经精神系统都会造成影响[9]。
(鼻腔上部嗅觉细胞伸出的嗅觉神经进入嗅球,经两条通路传入大脑的嗅觉中枢,从而分辨恶臭物质的性质和种类)。
高浓度的恶臭还可使接触者发生肺水肿甚至窒息死亡。
恶臭污染危害常常伴随着产生物质对人体的直接危害,如恶臭甲醛和苯,吸入后有极强的致癌作用[3]。
恶臭对人体的危害主要表现在以下几个方面[10]:
(1)危害呼吸系统:
嗅到臭气时,反射性地抑制吸气,妨碍正常呼吸功能;
(2)危害消化系统:
经常接触恶臭物质,使人食欲不振与恶心,进而发展成为消化功能减退;
(3)危害循环系统:
如氨等刺激性臭气,使人血压先下降后上升,脉搏先减慢后加快,硫化氢还能阻碍氧的输送,造成体内缺氧;
(4)危害神经系统:
长期受低浓度恶臭物质刺激,首先使嗅觉脱失,既而导致大脑皮层兴奋与抑制过程的调节功能失调。
有的恶臭物质,如硫化氢不仅有异臭作用,同时对神经系统产生毒副作用;
(5)其他危害:
使内分泌系统的分泌功能紊乱,影响机体的代谢活动;氨和醛类对眼睛有刺激作用,引起眼泪、疼痛、结膜炎、角膜浮肿等。
恶臭的持续作用会使人烦躁、忧郁、失眠、注意力不集中、记忆减退,从而使学习和工作效率降低[11]。
长期受到恶臭的持续作用会引起嗅觉疲劳,导致嗅觉失灵。
1.5主要研究内容
恶臭污染早已经被列入大气污染、水质污染、土壤污染、噪声、振动、土地下沉、恶臭污染等7种典型公害之列,其危害情况和如何采取降低措施已经得到人们的广泛关注。
那些产生恶臭的污水处理厂、橡胶厂等生产单位已经成为人们抱怨和投诉的重点区域,成为环境治理的主要区域。
目前,对于臭味的去除方法主要有:
(1)化学除臭法,如氧化法、吸收法、吸附法、燃烧法等;
(2)物理化学除臭法,如掩蔽法、稀释扩散法等;(3)生物除臭法[7x12]。
本文对恶臭气体不同净化方法研究进展进行综述,并对各种净化技术的优缺点进行了比较。
2恶臭气体物理化学净化技术研究进展
物理化学法不改变恶臭物质的化学性质,只是用一种物质将它的臭味掩蔽和稀释,或者将恶臭物质由气相转移至液相或固相。
常见方法有掩蔽法、稀释法、冷凝法和吸附法等。
2.1掩蔽法
(1)掩蔽法的脱臭原理:
采用更强烈的芳香气味或者其他令人愉快的气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接受。
(2)掩蔽法的特点:
可尽快消除恶臭影响,灵活性大,消费低,但恶臭成分并没有被去除掉。
(3)掩蔽法的适用范围:
适用于需要立即或者暂时消除低浓度恶臭气体影响的场合。
因不能肯定恶臭气味的化学组成而不能以适当的脱臭装置去除时,可以采用更强烈的芳香气味或其他令人愉快的气味与臭气混合,以掩蔽臭气或改变臭气性质,使气味变得能够为人们所接受[13x]。
或采用一种能抵消或部分中和恶臭的添加剂,以减轻恶臭。
常见配对的恶臭抵消剂见表(2-1)。
表2-1常用的恶臭物质配对抵消剂
Table2-1malodoroussubstancescommonlypairedoffsetagent
恶臭物质配对掩蔽物质
丁酸
桧油
氯
香草醛
樟脑
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