文_光喜萍 山西省環(huán)境保護技術評估中心

1 惡臭氣體的來源及分類

1.1 惡臭氣體來源

隨著經濟的發(fā)展,惡臭的產生源也不斷增加,主要有化工企業(yè)、污水處理廠、污水渠、垃圾轉運、垃圾堆放、垃圾填埋、垃圾焚燒、畜牧業(yè)、家禽養(yǎng)殖、堆肥以及由餐館、快餐店、垃圾堆放、下水道、室內裝修等。

1.2 惡臭氣體分類

惡臭氣體從其組成可分為五類：一是含硫化合物,如硫化氫、硫醇類、硫醚類等；二是含氮的化合物,如氨、胺類、酰胺、吲哚類等；三是鹵素及其衍生物,如氯氣、鹵代烴等；四是烴類,如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等；五是含氧的有機物,如酚、醇、醛、酮、有機酸等。

2 惡臭污染評價

2.1 惡臭污染評價程序和方法

2.1.1 評價程序

首先明確評價對象,確定評價的主要參數(shù)有環(huán)境因子(氣象資料、地形、地貌、風向、風速、大氣穩(wěn)定度、季節(jié)變化)用于臭氣擴散預測，社會因子（人群狀況、年齡分布、文化層次、社會地位、精神狀態(tài)、生活經歷等）反映人們對臭氣污染的敏感程度和環(huán)境意識，惡臭源（污染源類型、排放口分布位置、排放方式、排放時間規(guī)律和主要惡臭污染物種類、性質、排放濃度、數(shù)量、惡臭污染治理設施運轉狀況、效率等）。根據(jù)以上數(shù)據(jù)開展調查,將評價指標,即臭氣濃度、臭氣強度、單一惡臭物質濃度數(shù)量化、定量化,選擇合適的擴散模型進行預測,并與惡臭法規(guī)標準、居民投訴情況比較,作出污染程度和影響程度大小的評價,提出脫臭措施,控制臭氣污染,或繼續(xù)進行監(jiān)督、監(jiān)測管理,確保公民免受臭氣侵害。

2.1.2 評價方法

(1)惡臭物質的儀器測定評價法

目前GC、GC/MS、分光光度計、傳感器等儀器仍是臭氣物質測定評價的主要手段。GC、GC/MS在復雜臭氣物質的定性定量分析中發(fā)揮了優(yōu)勢,測定結果用于評價臭氣的健康危害性。分光光度法和傳感器廣泛用于現(xiàn)場連續(xù)測定,便于快速作出現(xiàn)場的臭氣污染評價。

(2)臭氣擴散模型預測評價法

惡臭污染預測評價的重點是確定一個區(qū)域的臭氣暴露頻率和特點。多數(shù)情況下,臭氣的擴散受到復雜的或非穩(wěn)態(tài)的氣象條件和地形條件影響,基于高斯模式的擴散模型,如穩(wěn)態(tài)模型ISC3、AUPLUME等,其預測結果常常與實際情況不相符。為了提高臭氣擴散預測的可靠性和準確率,近年又將非穩(wěn)態(tài)模型如 TAMP、CALPUFF、CALMET、KSP、MISKAM、PRIM等應用于臭氣的擴散預測,用于描述復雜環(huán)境條件下和小距離短時間內的臭氣擴散。模型評價法已廣泛應用于管理、控制臭氣污染排放，避免引起惡臭，如污水處理人員用于評價水池的惡臭排放，評估可替代的控制措施；填埋場管理人員用于管理惡臭和灰塵，評價惡臭排放的影響；在污染源治理過程中，可用于估計排放所可能產生的影響等。

2.2 惡臭污染評價的基本內容

2.2.1 一般環(huán)境臭氣的評價

一般環(huán)境的臭氣具有低濃度、范圍廣、臭氣發(fā)生源不易確定、評價時間長等特點。由于其臭氣濃度和單一物質濃度的測定較困難,一般采用臭氣強度來描述。一般環(huán)境臭氣的評價結果可用于繪制臭氣濃度分布圖,以及用于確立臭氣環(huán)境目標值

2.2.2 惡臭污染的社會經濟環(huán)境影響評價

主要評價由惡臭污染造成環(huán)境質量下降所帶來的經濟損失，分析治理惡臭污染的費用和所取得的經濟效益的關系，如由于臭氣的影響使從業(yè)人員減少，工作效率降低；其他地區(qū)向該地區(qū)投資減少，抑制了區(qū)域經濟發(fā)展；在商業(yè)區(qū)由于惡臭的影響使顧客減少，貿易額下降；在旅游區(qū)則由于旅游環(huán)境被惡臭污染，地域價值受到損害，經濟效益受到影響等。

3 惡臭物質治理方法

3.1 吸附法

由于具有臭味的物質,大多數(shù)為分子量比較大的有機物，如硫醇、胺類等，活性炭對其吸附力強，因此活性炭吸附法通常對除臭活性炭要求是：吸附容量高、阻力較低、無粉塵、截留度高；對除臭的吸附設備的要求是：在一般情況下,可以是淺層床(20～70mm)或深層床(300～900mm)，空床氣速通常為0.3～2.5m/s。

3.2 吸附催化法

吸附催化因其凈化率高、工作溫度低、能量消耗、操作簡便等特點,而成為凈化有機惡臭氣體的重要方法,我國很多煉油廠就是采用此法脫臭。含有機物的氣體經預處理器除去粉塵和某些催化劑毒物而后由風機送入預熱器預熱至起燃溫度以上,再進入催化床反應。由于臭氣種類多,組分復雜,含量很低，而臭氣本身對人的嗅覺限值非常低,因此設計上要注重催化劑的選擇,保證高凈化效率。必要時可選擇幾種催化劑聯(lián)合使用,以取得較好的脫臭效果。

3.3 微生物法

3.3.1 生物脫臭法

所謂生物脫臭法,就是利用微生物分解惡臭物質使其無臭化、無害化的一種處理方法。自1957年美國報道利用土壤脫臭法處理H2S專利以來,生物脫臭法就在生物過濾法(生物固著態(tài))和生物洗滌法(生物懸浮態(tài))兩種類型上發(fā)展,20世紀80年代后期才出現(xiàn)了介于它們之間的填充塔型生物脫臭法,現(xiàn)已成為生物脫臭法的主流,但從微生物所處的狀態(tài)上看它還應歸入生物過濾法。

3.3.2 生物過濾法

(1)土壤脫臭法

該法是人們最早利用的微生物脫臭法，裝置是由最下層的擴散層(石子)、其上的均勻層(砂子)和上層的土壤層構成。土壤層的厚度一般≮40cm,以緩慢速度(0.5～1.2cm/s)導入土壤層的惡臭氣體,首先被土壤顆粒吸附,然后被土壤中存在的大量微生物吸收分解，所以土壤的類型直接影響脫臭效率。為了保證脫臭效率,土壤中還要維持適當?shù)乃?40%～70%)、pH值(7～8)。一般處理系統(tǒng)使用一年后會發(fā)生酸化,需加入石灰調整pH值。為了提高土壤的脫臭效率,還需對土壤成份進行改良。該法對于低濃度的臭氣處理來說是一種既經濟又簡便的方法,并且無二次污染。其最大的不足是占地面積大,限制了使用。

(2)填充塔型脫臭法

該法以其裝置的合理性、高效性和占地面積少等優(yōu)點成為生物脫臭法的主流。臭氣由塔下部通入,臭氣成份在通過填充層時,由于填充濾料表面生長的微生物的分解作用而達到脫臭目的。為了提供微生物生長繁殖所需的水分和營養(yǎng)物質,并沖走生物代謝生成物,需要在填充塔的頂部連續(xù)或間歇的噴淋水。根據(jù)臭氣成份的捕捉過程,填充塔大致可分為吸收型和吸附型兩類。所謂吸收型是指噴淋水量較多,在載體的表面形成一層液膜,臭氣成份通過時首先溶解在液膜中,然后再被載體表面附著的生物分解。吸附型噴淋水量較少,其水量只要能潤濕載體表面的生物膜即可,臭氣成份通過時首先被吸附在載體表面的生物膜上,然后再被微生物分解。至于采用哪種類型,需根據(jù)臭氣成分的性質(主要是在水中的溶解度)而定。

3.3.3 生物洗滌法

該法又稱生物吸收法。其要點是先使惡臭成份溶解于活性污泥中,后被活性污泥中含有的微生物分解達到凈化。主要有兩種方式：

(1)曝氣式生物脫臭法

1974年日本率先提出用臭氣代替空氣通入活性污泥法的曝氣池中進行脫臭,經過幾天的馴化后,活性污泥中的微生物即可將惡臭成份分解。其去除效率與活性污泥濃度、曝氣強度、溶解氧和pH值等有關。該法對各種不同惡臭成分(H2S、胺類化合物、低級醇醛、低級脂肪酸等)都有很好的處理效果。但該裝置若單獨用于脫臭時,運轉費用高,因此常常把臭氣處理與污水處理同時進行以節(jié)省費用。

(2)洗滌器式生物脫臭法

洗滌器多為塔式結構，又稱洗滌塔，惡臭氣體由塔下部進入，與塔頂噴淋下來的活性污泥逆向接觸、惡臭成分一旦溶于水中即可被活性污泥中的微生物分解,達到脫臭。為了保證氣液充分接觸，往往在塔內設置一些金屬網(wǎng)、多孔板之類的結構。

4 結語

近年來,惡臭氣體脫臭技術發(fā)展迅速，其中生物脫臭法更是迅猛發(fā)展, 如具有多項優(yōu)點的異養(yǎng)菌生物脫臭研究、生物過濾法除臭研究等，這些技術的微生物生長適宜的溫度一般為20～30℃,接近常溫，無需加熱，能耗低，可將惡臭物質氧化分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等物質,產生二次污染的可能性低；同時生物脫臭裝置簡單,對低濃度臭氣也能達到高效處理,所以設備和運行費用低，維護管理方便。但是，對惡臭治理技術來說，任何一種治理技術都不可能將所有的惡臭物質除去，將幾種治理技術串聯(lián)起來可以達到提高去除率的聯(lián)合法被廣泛應用，為惡臭氣體控制和治理提供了有力保障。