BTF系统处理兼氧池恶臭废气工程设计毕业论文.doc

广东工业大学环境工程专业毕业论文 BTF系统处理兼氧池恶臭废气工程设计设计总说明恶臭污染物是仅次于颗粒污染物的又一大类气态污染物。对于低浓度恶臭污染的控制较难。寻求合理的治理途径和控制方案已成为世界各国亟待解决的热点课题。生物法净化恶臭气体是近年来发展起来的工艺，与传统净化工艺相比，具有设备简单、投资少、运行费用低、无二次污染等优点，因而受到学者的重视。 本毕业设计方向是采用生物法处理低浓度恶臭气体的设计，既是BTF系统处理兼氧池恶臭废气工程设计，BTF系统就是指生物滴滤池系统。考虑到工程实际经济可行性本毕业设计决定采用生物滴滤池工艺。设计以阔叶林树木材锯末为填料，通过将气体加湿，调节PH值，使气体中的恶臭成分在微生物的作用下分解为二氧化碳和水。具体内容是在气流量确定的情况下设计生物滴滤池等设备以净化恶臭气体其中包括集气罩、管道布置、风机选择、鼓风机房、填料等各方面的设计计算，以实现90%祛除恶臭污染物的最终效果。关键词：恶臭，生物法，生物滴滤AbstractOdor pollutant particles of pollutants is the second largest category of another gaseous pollutants. To control low-concentration smog pollution is difficult. For rational management and control programs have become the worlds countries need to resolve the hot topic. Biological purification odors in recent years to develop the technology with the traditional purification process when compared with simple equipment, small investment, low operating costs and no secondary pollution advantages, thus academics seriously.The graduation design direction is the use of biological treatment of low concentration of odorous gases design, taking into account the economic feasibility of engineering graduates of the design decisions biological trickling filter technology. Lin designed to hardwood timber sawdust as filler, by gas humidification and adjust pH, so that the stench of gas components of the microbial decomposition of the effects of carbon dioxide and water. Specific content of the gas flow is determined by the design of low biological filter, and other equipment to clean up the malodorous gases including gas gathering enclosures. piping layout, fan choice, the blower, fillers and other aspects of the design, to achieve 90% eliminate the stench of the ultimate effect of pollutants.Keywords : Odor，Biological，Biotrickling filter34目 录1 绪论11.1 研究的目的和意义11.2恶臭气体与大气污染简述11.2.1恶臭气体的分类与产生11.2.2恶臭气体物的污染特征及危害31.3 恶臭处理国内外研究状况和线路61.3.1 恶臭处理目前国内外的研究状况概述61.3.2 恶臭处理的主要研究线路及未来的展望61.4恶臭治理技术的比较和选取141.4.1恶臭气体的生物处理特点141.4.2恶臭气体物的生物转化151.4.3恶臭气体物生物去除过程151.4.4生物过滤法的应用171.5设计依据231.6设计原则232 工艺计算242.1废气量计算242.2废气的收集242.2.1集气罩的分类和设计242.3管道系统设计252.3.1管网的布置形式262.3.2管道的设计计算262.4风机的选择272.5生物滤池的设计计算282.5.1生物滤池表面积的计算282.5.2滤料的选择计算283 平面布置303.1平面布置304工程预计304.1主要建筑物投资概算一览表304.2各类设备及管道投资一览表314.3运行费用31参考文献32致谢331 绪论1.1 研究的目的和意义城市恶臭主要产生于工农业生产，市政污水，污泥处理以及垃圾处置过程，其危害是影响人们身心健康和环境质量，其已被国家列入废气污染治理的一部分。以往的城市污水、废物处理厂地处人员稀少的郊外，我们的感觉不是很明显，近几年由于城市界域的不断扩大，它们已经离我们越来越近。同时人们对城市生活工作的环境质量要求也越来越高。为了提高污水处理场和周边的环境卫生质量，我们必须要对臭气进行有效处理。1.2恶臭气体与大气污染简述恶臭指凡是能刺激人的嗅觉器官，普遍引起不愉快或厌恶、损害人体健康的气味。恶臭污染是大气、水、废弃物等物质中的异味通过空气介质，作用于人的嗅觉思维而感知的一种感知(嗅觉)污染，是一种日益引起全球重视的大气污染公害。随着人们对生活环境质量要求的逐步提高，人们对各种异常气味造成的不满情绪和控告事件不断增加。尤其在西方发达国家，关于恶臭的投诉案件已经仅次于噪声污染，居第二位。例如在美国，恶臭事件约占大气污染事件的60；在日本，1981年的恶臭诉讼案占所有公害诉讼案的239。目前，对恶臭的研究、治理和评价，已受到世界各国广泛重视，各国专家和学者均同意将恶臭污染从大气污染中单独分离出来，列为世界七大环境公害之一。在我国，恶臭污染问题也变得日益严重，恶臭扰民事件也已发生多次，因此关于恶臭的研究和治理已经引起了市政各有关部门的注意1。1.2.1恶臭气体的分类与产生臭味之所以能被人感知是由于其具有高挥发性及亲水和亲脂性。恶臭物质的致臭原因主要是由于含有特征发臭基团。含发臭基团的气体分子与嗅觉细胞作用，经嗅觉神经向脑部神经传递信息，从而完成对气味的鉴别。瓦德麦克分类法依据气味物质的结构及人对气味物质的感觉特征将气味物分为9类：醚类、芳香类、花类或香脂类、琥珀类、韭菜或大蒜类、焦臭、山羊臭、不快臭、催吐臭。地球上存在的200多万种化合物中，15具有气味，约有1万种为重要的恶臭物质。按化学组成可分成以下5类。 1、含硫的化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚类等； 2、含氮的化合物，如胺、氨、酸胺、吲哚类等； 3、卤素及衍生物，如卤代烃等； 4、氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、酸、酯等； 5、烃类，如烷、烯、炔烃以及芳香烃等。除硫化氢和氨外，恶臭物质大都为有机物。这些有机物具有沸点低、挥发性强的特征，我们又称其为挥发性有机化合物，简称VOCs(挥发性的有机化合物)。VOCs指碳氢化合物及其衍生物。有机化合物按其结构分为开链化合物(或脂肪族化合物，分子链是张开的)、脂环化合物(分子链呈环状)、芳香族化合物(单、双键交替连接的六碳原子环状结构)及杂环化合物(环上原子除碳外，还有其他原子参加构成)等四大类。目前估计在100万种以上，而且数量持续增加2。1992年，在土耳其召开的关于工农业废弃物管理问题的国际研讨会上，许多专家一致呼吁对于恶臭不必说哪种有害、哪种无害，仅仅因其存在就构成了公害。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。表12列出了常见的恶臭污染源。从表12可看出，硫系恶臭物质涉及的行业广泛，在各种恶臭物质污染中影响是最大的。含硫化合物的主要致臭成分是硫化氢、甲硫醇、甲硫醚及二甲基二硫化物，它们统称为总还原硫化物(TRS)。这些气体嗅阈值极低，即使浓度是在10-9数量级，也会由呼吸器官明显感觉出来，加之具有极大的毒性，是不容忽视的一类必须予以消除的恶臭污染物。表1-2 恶臭物质的主要来源物质名称主 要 来 源 硫化氢硫醇类硫醚类氨胺类吲哚类 硝基化合物烃类醛类醚类醇类酚类酯类脂肪酸类有机卤素衍生物牛皮纸浆、炼油、炼焦、天然气、石油化工、炼焦化工、煤气、粪便处理、二硫化碳的生产或加工牛皮纸浆、炼油、煤气、制药、农药、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、橡胶加工牛皮纸浆、炼油、农药、垃圾处理、生活污水下水道氮肥、硝酸、炼焦、粪便处理、肉类加工、禽畜饲养水产加工、畜产加工、皮革、骨胶、石油化工、饲料粪便处理、生活污水处理、炼焦、屠宰牲畜、粪便堆积发酵、肉类和其他蛋白质腐烂燃料、炸药炼油、石油化工、t、ti-、电石、化肥、内燃机排气、涂料、溶剂、油墨、印刷炼油、石油化工、医药、内燃机排气、垃圾处理、铸造溶剂、医药、合成纤维、合成橡胶、炸药、照相软片石油化工、林产化工、合成材料、酿造、制药、合成洗涤剂、油脂加工、肥皂、皮革制造、合成香料钢铁厂、焦化厂、染料、制药、合成材料、合成香料、溶剂、涂料、油脂加工、照相软片合成纤维、合成树脂、涂料、胶黏剂石油化工、油脂加工、皮革制造、肥皂、合成洗涤剂、酿造、制药、香料、食物腐烂、粪便处理合成树脂、合成橡胶、溶剂、灭火器材、制冷剂1.2.2恶臭气体物的污染特征及危害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。(1)易挥发性 人通过嗅觉器官感觉到臭味物质的存在，是由于气味物分子或微粒运动到达嗅觉器官的结果。一般来说，蒸气压大的物质具有更为强烈的气味，但也有少数例外，如香猫酮和混合二甲苯麝香，在10-110-2Pa蒸气压下也有强烈的气味。(2)易溶解性 一般气味大的物质是溶于水和脂肪的。因此这样的物质能够渗透嗅觉器官绒毛周围的水性黏液，然后穿过多脂的绒毛本身而产生嗅觉作用。(3)吸收红外线能力强有气味的物质能强烈地吸收红外线。气味物质对红外线的吸收波段可以决定它的气味。其原理与物质对可见光谱的吸收波段决定该物质的颜色类似，物质对某波段光的吸收是由于物质分子振动与光振动之间相互干扰的结果，气味物质对某红外线波段的吸收，也说明了该物质具有相同频率分子内部振动。但是，还没有充分理由说明为什么气味物质对红外线吸收波段的吸收比对紫外光和可见光吸收波段的吸收更为明显。石蜡油及二硫化碳例外，它们有气味，但对红外线基本不吸收。(4)丁铎尔(Tyndoll)效应 气味物质，例如丁香酚(C10H12O2)、黄樟脑(C10H10O2)等，当测定它们在甘油、石蜡油或水中的溶解度时，发现在曝光以后，显示出丁铎尔效应，也就是当一束紫外光通过溶液时，由于被溶质微粒散射，呈现出乳白色。(5)拉曼(Raman)效应 当一单色光(例如从汞蒸气灯发出的绿色光)被一种纯物质散射时，散射光的波长总是大于或小于原来单色光的波长，这种效应称拉曼(Raman)效应，其波长变化的量称为拉曼位移。拉曼位移是物质分子振动的一种度量。而人们通常认为物质的气味取决于分子内部的振动。故拉曼位移与气味间应存在某种关系。比较甲基硫醇、乙基硫醇、丙基硫醇及戊基硫醇的光谱，可以发现它们都有25672580cm-1的拉曼位移，它们都有类似的强烈臭味。其他不具有该数值拉曼位移的物质，没有硫醇的特殊臭味。1、恶臭气体的污染特征：(1)污染范围广 恶臭物质排放到大气中，可在大气环流作用下迅速蔓延，造成大范围污染。(2)测定困难 恶臭污染以心理影响为主要特征，极低的浓度就可使人产生不快，这使其测定非常困难。目前还难以找到一个可全面评述恶臭的可检测性、强度、厌恶度及性质的简单测定方法。因此，恶臭的有效测定方法是大气污染控制的一个重要研究内容。(3)评价困难 恶臭污染源多为常见的、局部的无组织排放源，污染又多为短时间、突发性的，因而难以捕捉，加之恶臭扩散方式复杂，故迄今世界上还没有一种公认的恶臭评价方法，因此目前这方面的研究也相当活跃。(4)治理困难 通常有害气体对人产生的生理影响与其浓度成正比，而恶臭给人的感觉量(恶臭强度)与对人的刺激量(恶臭物质浓度)的对数成正比。韦伯费希纳(Weber-Fechner)公式很好地反映了这种关系：YklgX (11)式中 Y恶臭强度；X恶臭物质含量，1x10-6。从式(11)推算出，即使将恶臭物质去除90，人的感觉认为只去除了50。通常把正常人勉强可以感觉到气味的含量，即恶臭的最低嗅觉含量称为嗅觉阈值。一般情况下，人的嗅觉对多数恶臭物质的嗅觉阈值都在10-9以下，远远超过了分析仪器对恶臭物质的最低检出含量(仪器的最低检出含量在10-610-9)范围内)。迄今为止，有4000多种恶臭物质仅凭人的嗅觉即能感觉到。其中对人体健康危害较大的有氨、硫化氢、硫醇类、二甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、正丁酸(酪酸)和酚类等有机污染物。有些恶臭物质随废水、废渣进入水体后，不仅使水散发出臭味，而且使鱼类等水生生物也发出恶臭而不能食用。有些恶臭物质还与环境中的化合物结合造成严重的二次污染。恶臭物质分布广、影响大，它除了刺激人的嗅觉器官使人觉得不愉快外，还对人的呼吸系统、消化系统、内分泌系统、神经系统和精神产生不利影响，高浓度情况下会导致急性中毒甚至死亡。这表现在以下几个方面。(1)危害呼吸系统人们闻到恶臭，对呼吸产生反射性抑制，甚至憋气，妨碍正常呼吸功能。(2)危害循环系统随呼吸变化，会出现脉搏和血压变化。如氨会使血压出现先下降后上升现象。(3)危害消化系统 人经常接触恶臭，会使人产生厌食、恶心，甚至呕吐，进而发展到消化功能减退。(4)危害内分泌系统 经常受恶臭刺激，会使人的内分泌系统功能紊乱，影响机体代谢。(5)危害神经系统 恶臭的刺激，会使嗅觉疲劳甚至丧失。“久闻不知其臭”最后会导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调。(6)影响精神状态 恶臭使人烦躁不安，思想不集中，工作效率降低，判断力和记忆力下降，影响大脑的思维活动。(7)有机恶臭物质的危害 易引起各类中毒。大多数中毒症状表现为呼吸道疾病，多为积累性。在高浓度污染物突然作用下，有时可能造成急性中毒，甚至死亡。一些有机物接触皮肤，可引起皮肤病，有些有机污染物具有致癌性，如氯乙烯、聚氯乙烯，尤其是一些稠环化合物，如苯并芘等3。随着工业生产的不断发展，恶臭污染亦日益严重，而国内许多行业产生的恶臭气体几乎未经处理就直接排放到大气中。随着人们环保意识及对生活质量要求的不断提高，迫切需要对恶臭污染予以坚决治理。1.3 恶臭处理国内外研究状况和线路1.3.1 恶臭处理目前国内外的研究状况概述发达国家在臭气污染，特别是对污水处理厂恶臭污染的研究和治理等方面起步较早，经验较丰富，其中以美国、德国和日本的成果最为显著。我国对恶臭污染的研究起步比较晚参考日本的经验，于1993年制定了恶臭污染物排放标准。包括臭气浓度及三甲胺、硫化氢、甲硫酸、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯8种单一恶臭物质的厂界标准及排放际准，目前并未被人们所普遍重视。现行的恶臭处理法从脱除的原理上大致可以概括成物理法、化学法和生物处理三种类型 4。1.3.2 恶臭处理的主要研究线路及未来的展望1、物理脱臭法物理脱臭法处理通常作为脱臭处理工艺的前处理。对于含有可溶性成分多的臭气一般可以臭气凝缩法，从经济上比较适合我国国情，但是其应用局限性大，一般很少采用。物理法中常用的效果比较好是大气稀释法和吸附法。大气稀释扩散法是将恶臭气体由烟囱排向大气，通过大气的稀释扩散以及氧化反应使其浓度降低，以保证下风向和臭气发生源附近工作和生活的人不受恶臭的危害。此法主要适用于臭气浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理。大气稀释法受当地气象条件和地形条件影响较大，另外对烟囱高度也有一定的要求，以保证受控点恶臭物质浓度不超过环境标准。吸附脱臭法是使得恶臭气体通过吸附剂填充层而被吸附去除的方法，常用的吸附剂一般为活性炭、硅藻土、以及陶瓷碎片等。有时也根据吸附气体成分的特殊性使用添加药剂的吸附填料。在吸附脱臭法中较常用的方法是活性炭吸附法。活性炭吸附法分为非再生型和再生型。利用活性炭(Activated Carbon，AC)优良的吸附能力，可以很高效地吸附臭气中的硫醇、酚等构成成分，特别的对于浓度低的臭气更有效。对于浓度高的工厂的臭气，一般使用能够现场再生的装置。也就是说在除臭装置中加入再生装置。图1是塔式蒸汽再生。在这个装置中，蒸汽发生装置、脱除臭气的蒸汽凝缩装置及其储留槽等是必需装置。为防止活性碳颗粒校粉尘等堵塞，在气体流入吸附床层前，应先经过预净化设备。吸附脱臭法工艺成熟，既能达到净化的目的，又能回收有用物质。一般的活性炭吸附均采用固定床吸附，其维护管理比较简单并且处理效率也高。但是其交换再生周期受气体的种类、数量、温度、水分的变动影响较大，很难确保。例如处理高浓度的臭气，活性炭层会很快的被透过而失效，另外，填充吸附层内容易堵塞，易腐蚀设备，在经济上是不适用的。2、化学法化学脱臭法主要是利用化学药剂或化学方法与恶臭物质成分起反应生成无臭物质而达到脱臭目的的方法。因为恶臭物质成分大多呈现酸性或碱性，因此比较行之有效的方法是用氢氧化钠、碳酸钠、硫酸、盐酸等酸碱中和反应脱臭，其中水洗法仅对水溶性的恶臭物质有效，存在二次污染问题，一般只作为预处理手段，所以现行各国处理工艺中大多采用湿法化学吸收法、燃烧处理法。湿法化学吸收法是发展最成熟应用最普遍的恶臭脱除方法之一，其中塔式吸收是多年经验发展的主导趋势。常用的湿法化学吸收塔有三种：填料塔、喷雾塔和文丘里洗涤塔。化学吸收法其基本原理是：通过喷淋式或填料式吸收塔将恶臭气体捕捉到液体中，附着于颗粒物质上的臭气分子通过湿法吸收氧化后被从空气中去除，恶臭气体和药液中的乳化试剂反应从溶液中去除，也可和强氧化剂反应生成溶于水的无臭物质吸收去除。使用湿法化学吸收除臭，影响脱除效果的重要因素是恶臭气体的成分和吸收剂的选取以及接触过程中速率。常用的吸收液可以是清水、化学试剂溶液(酸、碱)、强氧化剂溶液或是有机溶剂，鉴于污水污泥处理设施产生的臭气特点，吸收液的选择主要针对氨气和硫化氢及有机硫化物，所以药液一般选用是强碱、次氯酸钠和硫酸的溶液。气液传质接触一般采用两相同流、逆流、交流，水平式气液接触方式。同时严格控制过程中的气液比以及气体通过的线速度，保证接触时间。这种方法具有反应速度快、反应温度低、安全高效、运行可靠、占地相对最小等优点。适于排放量大、高浓度的臭气排放场合，如污泥稳定、干化处理和焚烧过程所产生的恶臭处理等。同时当恶臭气流中成分比较复杂时，通常需采用多级吸收系统。让恶臭气体渐次通过装有不同性能药液的接触塔，最后再经过除雾装置后，直接排放或与干净空气混合稀释后排放到大气中去。这样的两级或三级吸收系统，可以广泛地除去多种恶臭气体，并达到很高的去除效率，同时也可以通过调节加药量和溶液的循环流量调节来适应气流量和浓度的变化，因此湿法化学吸收除臭具有较强的操作弹性。这种臭气脱除装置在市政设施如污水处理厂的污泥脱水过程中被广泛的应用。湿式吸收氧化法也有它的缺点，如酸、碱吸收法都需要对吸收后产生的废液进行处理，需要消耗大量的水、化学溶液、电力，排放气体中夹带残留的氯化物等。日本大多数污水处理厂以前普遍选择的除臭方法之一就是是用酸、碱和次氯酸钠除臭的化学吸收法，（另一种是用活性碳除臭的吸附法）由于强酸或强碱使用时不够安全、化学物质再生的费用不断上升，近年来已较少采用。但是我们应当看到在未来相当一段时期内，其仍将是恶臭控制技术的主流，特别是针对老厂的改造和有土地局限性的新建厂的除恶臭更俱优势。燃烧除臭法是利用高温热解恶臭气体的方法。分为直接高温燃烧法和催化低温燃烧法一般的直接燃烧处理程序。臭气用热交换机换热后导入脱臭炉，脱臭炉内的温度通常设定在650800C左右，接触时间为0.30.5秒。炉内温度应尽量均匀是很重要的。温度分布不均将造成臭气脱除效率低下。脱臭炉排放的尾气预热交换机以及废热回收交换机回收废热后大气排放。这种方式在具有废热回收的蒸汽和热风的工厂可以有效，经济的运转。对于高浓度臭气处理用直接燃烧法是有效的，但是燃料费用高，燃烧后的气体中存有NOX等气体成分，有二次污染的可能。催化燃烧法和直接燃烧法一样，也是通过使臭气成分燃烧，氧化分解的除臭方法。因为使用催化剂可以比直接燃烧法更低温地运行。燃料的使用量也大幅度的减少。图7为催化燃烧法的脱臭流程简图。被处理的臭气通过前处理装置除去有害金属，酸性气体和粉尘等后，通过热交换机预热输送到脱臭炉内处理。通常炉温设定在250350C，接触时间为0.30.5秒。催化燃烧所用的催化剂一般用铂、镍或非贵重金属铜、锰、铁、钴、锌的氧化物，也有的用稀土化合物，对于苯类、醚类、酯类的恶臭气体，净化率可这99以上。催化燃烧法具有净化效率高、操作温度较低、能耗较少等特点，是一种重要的恶臭脱除方法，我国有些炼油厂就已经采用这种方法脱臭。催化燃烧法虽然能彻底将废气中的有害物质转化为无害物质，达到脱臭的目的，但整个工艺过程中对于高分子化合物的分解不是很好，还会产生脱硫废物及废催化剂等固体废物，同时存在设备投资大，运行管理较严格，监控难度大和实际操作经验不足等问题。另外一点就是催化剂的造价比较高，燃烧过程中容易使催化剂中毒，中毒的催化剂经洗涤、热处理和酸处理后可恢复活性，使用寿命为35a。如何有效延长这些高价催化剂的使用寿命是该项技术的关键。这就要求尽可能减少气体中含有的使催化剂中毒的成分，所以对气体的前处理尤为重要。另外在处理过程中炉温需要保持在350以上，对耐热材料要求也是该技术的关键点。现在工艺中一般采用发泡金属和复合材料等担体，如日本已经开发出的耐热温度高、压力损失小的石英玻璃纤维催化剂。3、生物除臭法前已提及，气味物质的成分大都是低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物，带有活性基团的这些物质被液相吸收后，特别易被生物氧化，当活性基团被氧化后，恶臭气味就消失了。臭气经不同种类的微生物分解后，产物不一样。如含氮的臭气，经微生物的氨化作用后，分解为NH3，NH3又通过亚硝化细菌、硝化细菌的作用，进一步氧化为稳定的硝酸态化合物；而含硫的臭气经微生物分解后产生H2S，H2S可以被硫化细菌氧化为硫酸, 生物除臭工艺就是基于这一原理，所以该方法要求被去除的臭味物质有好的水溶性。生物除臭法因具有简单、投资省、运行费用低、维护管理方便、效果好等优点而发展得很快。美国、德国、日本对污水处理厂的恶臭多采用生物除臭技术进行治理。生物处理脱臭法主要分为液相脱臭法和固相脱臭法。（1）液相脱臭法液相脱臭法中比较有代表意义的是活性污泥脱臭法。常用的是活性污泥曝气脱臭法和活性污泥洗涤法。活性污泥曝气脱臭法是日本福山等人在80年代初最先开发成功的，现已应用于屎尿处理场和污水处理场的臭气处理。该脱臭方法是将恶臭物质以曝气形式分散到活性污泥的混合液体底部，臭气溶解于混合液中，通过悬浮的微生物降解恶臭物质。这与废水的活性污泥法处理过程极为相似，只是用恶臭气体象空气一样注入活性污泥中。试验证明，一般活性污泥浓度控制在500010000mgL为宜，臭气的送入速度以20m3h以下为好，该方法适用于各种不同极限负荷范围内的恶臭气体。效果很好，其去除效率均可高达99以上。影响恶臭气体去除率的主要因素有曝气水深、曝气强度、污泥浓度、酸碱度以及营养物质的投放等。另外如果要想取得好的去除效果，需要对污泥进行一定的驯化。活性污泥曝气脱臭法不需要新的除臭装置，福山丈二指出本脱臭方式可以和污水处理场的活性污泥曝气池并用，所以该法既经济又节省能源。但是，该法必须控制空气与污水的体积比，使其不能对活性污泥不利，压缩机的叶轮和管道必须防腐。该法适用于臭气浓度低、氧气浓度高的气体。东京、横滨、大阪、札幌等城市都有该法的应用。活性污泥洗涤法是在回流塔中让活性污泥和臭气逆向气液接触除臭的方法。一般洗涤脱臭装置如图4所示。其原理与活性污泥曝气法相同，只是与活性污泥曝气法相比具有体积更小的优点。活性污泥通过循环槽循环使用，运行过程可以采取厌氧、好氧或者间歇的方式。如间歇过程中，回流塔工作时活性污泥停止曝气，利用夜间和休息等装置停止时段进行曝气，保证溶液中的溶解氧水平。处理过程往往需要添加炭源和含磷元素的营养液。需要定期加入新鲜污泥和排除剩余污泥。活性污泥洗涤法可以长期以高的脱臭效果运转，运行费用低，效果较好。（2）生物固相脱臭法生物固相脱臭法基本可以分为生物填充脱臭法和土壤处理法笔者认为土壤处理法比较适合我国的国情，尤其是对于城镇的小规模发生源臭气处理具有广阔的前景，所以特别介绍一下。土壤处理法是利用土壤中存在的土壤胶粒吸附难降解和难溶性恶臭成分，利用土壤中栖息的种类繁多的细菌、放线菌、霉菌、原生动物、藻类等微生物吸收降解臭气物质的，从而消除和降低臭气的方法。1957年RDPomeray 就利用土壤微生物处理H2S废气，并获得美国专利。70年代后，各国开始在这一领域开展广泛研究。近年来，在废水处理中的应用不断增加。该法具体工艺如图所示。装置中所用的土壤以腐植土为好，其它土质需进行改良。普通做法是用黑土。先把黑土与鸡肥、混合肥料很匀，做成厚度为0.5米的土层，水分保持在40一70。在土层的底部铺放破碎石块、卵石和气体导管，由导管输送到支持层底部的臭气通过土壤微生物被净化。该法除臭效果较好，维护容易、操作费用低，也不依赖土地的实际形状，土壤高吸附能力可以适应较大的恶臭负荷变动。在东京和横滨、名古屋、神户等城市的污水处理厂都可见到这种方法的应用。但处理气量较大时的占地面积大，另外为防止降水和土壤压实，还需用犁翻地或更换土壤。在都市中，要确保开辟出一块空地作为土壤脱臭处理场实际上是很困难的，作为其代替方法的研究，填充塔型脱臭法被提上应用日程。生物填充脱臭法处理臭气是通过附着在固体过滤材科表面的微生物降解恶臭成分来实现脱臭的目的，该法的主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，从填料层底部由下向上穿过填料，恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相，通过固着于填料上微生物的代谢作用而被分解掉。生物填充脱臭法目前研究得很多，工艺比较成熟，根据载体性质的不同而分为生物滤池（裁体为有机物）和生物滴滤池(载体为无机物)。生物填充脱臭法几乎所有的设施均连接活性炭作为其后处理装置。近年来，为了防止水分使活性炭的吸附能力下降，使用活性炭作为前处理设施的日渐增多。生物填充脱臭法其脱臭效率主要受恶臭气体的成分以及设计中空塔速度、填料载体、散水量和散水的温度以及布气的均匀性和自然条件等因素的影响。空塔速度的快慢直接影响脱臭效果，速度或过慢，脱臭效果都不好，不能充分发挥装置的脱臭性能。空塔速度通常控制在0103ms的范围内。在生物填充塔内，散水方式采用间歇式或者连续式，一般采用上流和合流气液接触方式两种。散水量应该使填料载体表面形成水膜，使发臭物质能被充分吸收，同时也要满足微生物生存、繁殖的需要，通常处理1m3臭气需要的散水量为0530L。另外散水水温应保持在1040的范围内。塔内填料载体的厚度和其布气的均匀性影响气液接触效率的好坏，关系到恶臭物质能否被载体上的水膜充分吸收，进而影响脱臭效果，载体的厚度一般为1030mL。填料材料的选择主要因素是适合细菌和其它微生物的生长以及通气阻力小。常用的填料一般是木削、沙、土壤、石头、贝壳等。近年来，一些人工合成材料正逐渐被开发和用作生物滤料。由于人工合成材料的强度、比表面积、均一性等性能均优于天然材料，很大程度上促进了生物过滤法的发展。通常情况下，这些天然填料上本身固有的细菌和其它微生物就足以用来除去臭气，无需细菌接种和添加化学药剂等额外工作。如果填充脱臭装置中使用的滤料是陶瓷、塑料等不能提供营养物质的惰性材料时，需要人为地投加除臭气物质以外的有机和无机营养盐。因为在生物填充层中，通常只有降解某种恶臭物质的单一微生物附着在填料上，不会出现混合微生物群同时存在生长的状况，所以填料内微生物数量大，而且由填料造成的压头损失也较小，可以承受较高的污染负荷，具有很大的缓冲能力，即使中断供给营养物质几天后，系统仍保持很高的脱臭效率。生物填充法处理臭气具有独特的优点，具有较强的恶臭去除能力、装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的影响，运行和维护费用很低。主要缺点是占地面积大、操作参数难以控制，生化反应过程需要相对较长的停留时间，大约需要16个月。需用大量的水来加湿进气和保持填料的最佳湿度环境，需要处置产生的大量渗沥液和脱落剥离的老化生物残体。另外对于某些成分复杂和高浓度的恶臭处理有局限性，使得其应用受到一定的限制。尽管如此，在实际中生物填充脱臭法仍得到广泛地应用。如何简化操作控制手段成为目前生物脱臭研究中的重点。近年来，生物填充脱臭法被越来越广泛地用于污水，污泥处理和垃圾处置设施的恶臭控制，但是发展比较还是缓慢，其机理的阐述也比较暧昧不清，有许多方面需要更进一步的理论研究和实践经验。4、新脱臭工艺和技术的发展实际的恶臭处理中，单一的方法往往不能完全去除臭气，特别是对成分比较复杂的恶臭气体，人们常常采用联合脱臭法。比如1985年，日本三菱重工业株式会社公布的吸附氧化法脱除城市污水处理场和粪便处理场臭气的技术。恶臭气体通过吸附塔进行吸附处理后，未被吸附的臭气再经臭氧氧化而达到除臭的目的，能将臭气强度降至l级以下。 另外在组合现有脱臭技术的同时，世界各国也寻求新脱臭技术的开发研究，比如高能离子净化系统和新型脱臭剂的研究。高能离子净化是瑞典的高新技术，开始在欧洲诸国应用于医院、办公楼、公众大厅等以空气净化。它能有效地清除空气中的细菌、可吸入颗粒物、硫化合物等有害物质。它的工作原理是利用离子发生装置发射的高能正、负离子与有机挥发性气体分子接触，并将其分解成二氧化碳和水，对硫化氢、氨也同样具有分解作用，还可以有效地破坏细菌生存的环境，降低细菌浓度或消除。高能离子脱臭技术在法国、英国、苏格兰、瑞典等国的应用实例很多，正逐步应用于污水处理厂和污水提升泵房的脱臭方面。新型脱臭剂是针对近几年来小规模污染源逐渐增多的严峻状况而开发的一种可以有效脱除臭气，并且安装简单的新技术，特别是微生物除臭剂的研究开发将成为比较前沿的课题，将具有很大的工业化应用空间。日本比较重视这一方面的研究，每年都有许多关于脱臭剂的专利问世。如：1984年日本公开特许公报5932937称L抗坏血酸亚铁脱臭剂对氨、甲硫醇、硫化氢有较好的脱臭效果。微生物除臭剂是根据微生物降解原理将筛选到的高效脱臭微生物固定在载体上，制成一定的剂型，恶臭气体通过时便达到除臭的效果。日本学者大野胜史从土壤中分离过滤得到枯草芽孢杆菌，该菌对油脂臭气有较好的抑制效果，现已制成除臭剂产品。栗田工业与东京工业大学开发出用泥炭作载体的亚硝化单细胞菌等微生物除臭剂，将此除臭剂填充于反应塔中，用以去除硫化氢和氨气等恶臭成分，在处理低浓度臭气时，可长时间保持无臭状态。日本的河须崎敏明、大越芳男等人将污水厂活性污泥在3040 下干燥后粉碎，制成除臭剂，填充进15cm直径，60cm高的柱管中用以吸收处理含硫化氢、硫醇的恶臭气体，取得了很好的效果。微生物除臭剂价格低廉，装置简单，效果稳定，操作方便，与以往药液、活性炭法相比较，具有投资省、维护管理费用低的特点，在除臭剂市场上很有潜力。5、技术展望目前，严格执行恶臭污染物排放标准，加强对恶臭的监测与治理是污水处理厂今后的发展要求。究竞选择何种处理方法合适，则要根据恶臭物质的性质、浓度、处理量及来源等因素决定，笔者认为湿式吸收氧化法和生物过滤法两种技术是发展和应用的方向。湿式吸收氧化法具有处理气量大，浓度高，操作稳定，效率高和占地面积小等优点，将成为主流和首选技术。在占地面积不受局限的情况下，针对中，低浓度的恶臭气流，生物过滤法同样是一个很好的选择。但是无论选用哪一种技术方案，都必须由专业人员对整个项目的恶臭的来源，特性和现场的具体情况做全面，科学的调查，研究和分析，才能做出科学，合理的决策5。1.4恶臭治理技术的比较和选取在恶臭废气处理的主要工艺中，目前主要采用的物理、化学等方法的工艺或设备都较复杂，运行费用也较高；用于处理某些恶臭废气时，效果仍不甚理想。生物脱臭法通过不断改进完善，克服了前述物理、化学方法的缺陷，并显示出处理效率较高、适应性较广、工艺较简单以及费用较省等优点，成为治理恶臭的一个重要发展方向。恶臭废气的微生物处理早在1957年就在美国获得专利，20世纪80年代在德国、日本、荷兰等国家有相当数量的工业规模的各类生物净化装置投入运行，至1990年在德国仅生物滤床便有500余座。废气生物反应器处理结果表明，对于许多一般性的空气污染物的控制可达到90以上。我国在20世纪80年代末、90年代初开始恶臭处理的实验室研究，并有一些研究报道。今后，随着生物脱臭技术及其各种相关研究的发展，以及各国对恶臭物质更加严格的限制，生物脱臭法将会越来越普及。1.4.1恶臭气体的生物处理特点恶臭废气生物处理技术是一项新兴的有效控制VOCs等污染物的技术，近年来有很大的发展，特别适用于处理大体积、低浓度的废气，以替代设备费用昂贵、运行维护困难、有二次污染等缺陷的空气污染控制技术。其可用于控制化工、制药、电镀、喷漆、印刷等行业产生的有害污染物(hazardous air pollutants，HAPs)以及废水处理厂、堆肥厂、垃圾填埋厂产生的恶臭(odour)等。同传统的物化处理方法相比，生物法具有许多其他方法无可比拟的优点6。1、生物脱臭法可避免或减少二次污染。一般将硫系、碳系、氮系等各种恶臭成分，以及苯酚、氰等有毒成分氧化和分解成CO2、H2O、H2SO4等物质。生物处理的产物是微生物，很容易，而化学氧化法会产生氯和含氯产物，加热法会产生氮氧化物等污染物，还需进一步处理。2、生物脱臭法投资少，能耗低，运行费用低。生物脱臭是以臭成分作为生物体内的能源，只要使微生物与恶臭成分相接触，完成氧化和分解过程。在常温常压下进行，处理的