煤化工污水除臭工藝簡析

　　煤化工企業(yè)產(chǎn)生的污水臭氣源分別來自污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水處理系統(tǒng)中的臭氣源主要分布在進水頭部、預(yù)處理、初級處理及濾池反沖洗液、污泥處理上清液等，曝氣池的攪拌和充氧也會產(chǎn)生部分臭氣;污泥處理系統(tǒng)中的臭氣來源主要分布在污泥濃縮、厭氧消化后的污泥脫水和污泥堆放、外運過程。

　　根據(jù)目前國內(nèi)企業(yè)污水處理場運行實際情況來看，煤化工企業(yè)常用的污水除臭工藝有以下幾種：

　　1、生物除臭技術(shù)

　　生物除臭技術(shù)是人工利用自然界中微生物的凈化能力，將生物群控制在特定的設(shè)施內(nèi)去除臭氣的方法。先將人工篩選的體重微生物菌群值種于填料上。當(dāng)污染氣體經(jīng)過填料表面初期，可從污染氣體中獲得營養(yǎng)源的那些微生物菌群在適宜的溫度、濕度、PH值等條件下，將會得到快速生長、繁殖，并在填料的表面形成生物膜。當(dāng)廢氣通過其間，有機物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解，得到凈化再生的水則被重復(fù)使用。

　　污染物去除的實質(zhì)是以廢氣作為營養(yǎng)物被微生物吸收、代謝及利用。這是微生物相互協(xié)調(diào)的過程，變焦復(fù)雜。它由物理、化學(xué)、物理化學(xué)一集生物化學(xué)反應(yīng)所組成。生物過濾廢臭氣凈化系統(tǒng)核心為高效生物濾（池）塔、有利于生物附著和生長的復(fù)合填料和微生物優(yōu)勢菌種。在適宜的環(huán)境條件下，濾（池）塔中的微生物在填料表面形成生物膜，利用廢氣中無機和有機物作為生物菌種生存的碳源和能源，通過降解異味物質(zhì)維持其生命活動，將異味物質(zhì)分解為水、二氧化碳和礦物質(zhì)等無臭物，達到凈化廢臭氣體的目的。

　　這種除臭技術(shù)的不足之處在于：

　　（1）是在凈化工程中，濾料中的物資也不斷被生物降解和損耗，一般3-5年需更換一次濾料。

　?。?）是微生物生長繁殖需一定量的水分，所以在濾料上生物菌落的含水率一般為40%以上。廢氣中的濕度>95%。

　?。?）是廢氣生物凈化的一般溫度為中溫（20-37攝氏度）和高溫（50-65攝氏度），不適合溫度低的地方。如果加上保溫系統(tǒng)的話，能耗相當(dāng)高，運行費用高。另外，在廢氣凈化過程中，含氯有機物、氨氣、硫化氫的氧化分解會導(dǎo)致凈化環(huán)境中的酸堿值下降，它將影響微生物的生化作用。

　?。?）是煤化工污水臭氣中含大量不可生化降解的惰性有機物，單純的采用微生物凈化工藝并不能完全滿足目前環(huán)保要求。

　　總之，我國的生物除臭技術(shù)尚處于起步階段，許多問題需要進一步探討和解決。如反應(yīng)動力學(xué)研究，填充物的特性研究，動態(tài)負(fù)荷研究，設(shè)備研發(fā)，高效優(yōu)勢菌種的篩選，生物菌群的研究等。

　　2、吸附技術(shù)

　　目前采用最多的吸附材料為活性炭。活性炭具有微晶結(jié)構(gòu)，微晶排列完全不規(guī)則，晶體中有微孔，使它具有巨大的比表面積。這決定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附廢水和廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機污染物、色素等。工業(yè)用途的活性炭要求機械強度大、耐磨性能好，結(jié)構(gòu)力求穩(wěn)定，吸附所需能量小，以有利于再生。

　　活性炭精細的多孔表面結(jié)構(gòu)，可廣泛用于油脂、飲料、食品、飲用水的脫色、脫味，氣體分離、溶劑回收和空氣調(diào)節(jié)，用作催化劑載體和吸附劑，適合廢氣處理過程脫味和除臭。

　　但活性炭應(yīng)用于煤化工污水除臭氣上存在限制，尤其在相對濕度較大時活性炭吸附能力明顯降低。而且吸附飽和后，由于成分復(fù)雜，脫附存在困難，從而造成運行費用高、維護不便、產(chǎn)生二次污染。同時運行阻力較大，能耗高。

　　3、光觸媒催化氧化技術(shù)

　　光觸媒的主要成分是納米級角柱銳鈦型二氧化鈦（TiO2）。光觸媒催化氧化技術(shù)被譽為當(dāng)今世界上最先進的空氣凈化新技術(shù)，近來在中國也得到較廣泛應(yīng)用。

　　在室溫下，當(dāng)波長在253.7納米以下的波長照射到二氧化鈦顆粒上時，在價帶的電子被光量子所激發(fā)，躍遷到導(dǎo)帶形成自由電子，而在價帶形成一個帶正電的空穴，這樣就形成電子－空穴對。利用所產(chǎn)生的空穴的氧化及自由電子的還原能力，二氧化鈦和表面接觸的水、氧氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化力極強的自由基。這些自由基可分解幾乎所有有機物質(zhì)，將其所含的氫和碳變成水和二氧化碳。

　　在光量子照射下，當(dāng)空氣進入光催化反應(yīng)腔時，高能“電子－空穴”對即刻與有毒有害的有機廢氣直接進行化學(xué)反應(yīng)，氧化、分解為無污染的水和二氧化碳等。

　　常州天馬集團污水廠之前采用的是噴淋和活性炭吸附工藝。在使用3年后，此工藝越來越不能滿足公司車間廢氣處理的要求。該企業(yè)經(jīng)過反復(fù)考察，最終選擇了光觸媒催化氧化技術(shù)。設(shè)備運行4年，廢氣凈化率一直保持在90%以上（處理風(fēng)量為25000立方米/小時，排氣筒高度為25米，排氣筒內(nèi)徑為0.9米）。在2014年進行的多次檢測分析結(jié)果得出，該工藝對污水臭氣的去除效率達到90%以上。（本文作者為中國煤化工VOC廢氣治理技術(shù)中心主任/上海安居樂環(huán)保科技有限公司總經(jīng)理）