除臭技术在污水泵站中的应用

　　摘要：泵站起到了防汛、排水的作用，这毋庸置疑，但泵站周边环境恶劣，空气质量差的问题，一直困扰着周边的百姓。那么解决百姓的这一难题也就成为了排水泵站设计改造的重中之重，而众多除臭技术则在这一问题上得以应用。
　　关键词：生物过滤，活性炭吸附，植物液喷淋，污水泵站，H2S
　　一、概述：
　　由于空气质量对社会生产和社会生活的诸多领域产生着重要的影响，大气环境的质量与保护已越来越受到人们的关注与重视，在市政工程、雨水强排、生活污水排放与处理过程中挥发的有毒有害气体对空气的污染、对人体健康的危害日趋为人们所认识。所以，减少污染气体对泵站和周围环境的空气污染，改善工人工作环境和居民正常生活环境，近年越来越受到社会各界的重视。
　　二、除臭技术的原理及分类
　　最近几年来，各处雨、污水泵站在设计和改造时都特别注重采用通风、除臭技术,保证了工人的工作环境及站外周边环境质量,防止了对大气的污染。目前的除臭技术分门别类，举不胜举，本文只取其中的两种技术进行简单介绍，它们分别是：生物过滤+活性炭吸附技术以及植物液喷淋技术。
　　（一）生物过滤+活性炭吸附技术
　　一、生物过滤除臭法
　　生物除臭法主要是利用自然界细菌和微生物对臭气的消化和降解过程来自然除臭的方法。生物过滤除臭技术的原理是：收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(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,完成废气的除臭过程，固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务。微生物还要创造一个适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分的良好条件来保持微生物活性。
　　微生物除臭过程分为三步：
　　（1）臭气同水接触并溶解到水中；
　　（2）水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；
　　（3）进入微生物细胞的恶臭成分，作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。
　　二、活性炭吸附
　　活性碳的多孔性对某些有害气体有很强的吸附能力，废气通过活性碳层时被碳表面存在的未平衡分子吸引力或化学键力吸附在活性碳上，从而达到净化废气的目的。
　　活性炭吸附除臭装置选用催化型活性炭吸附装置。催化型活性炭是一种新型的吸附剂，能较好地吸附臭味中的有机物和H2S。其主要技术原理为：
　　（1）催化型活性炭未被化学剂浸渍，与化学浸渍炭相比，具有较大的目标化合物吸附空间，故吸附有机物气体的能力明显增大。
　　（2）催化型活性炭是烟煤基带增强催化能力的粒状活性炭，促进氧化反应能力特别强，在吸附过程中，催化型活性炭将H2S与氧都吸附在其表面上，发生氧化作用生成90%以上的H2SO4和少量的H2SO3和S。
　　（3）催化型活性炭吸附臭味气体后，90%以上的生成物——H2SO4极易于吸附且易溶于水，基于这种特性，当催化型活性炭吸附饱和后，可通过水洗炭床，溶解生成物H2SO4并将其排出炭床而达到再生的目的。
　　三、环境条件
　　生物过滤+活性炭吸附除臭装置均为室外式安装，保证设施在-30℃～50℃环境下仍能正常运行。微生物低温下可以进行代谢，但反应速度较慢。为保证设施在-30～50℃环境条件下都能有很好的除臭效果，防止生物菌种因环境温度突然下降导致菌种大量死亡，拟采用壳体双层保温系统、温控措施，保证微生物适宜的生长环境，确保微生物的最佳状态，从而达到污染物去除的最佳效果。
　　四、工艺流程
　　恶臭气体从集气系统中排出，经引风管导入生物除臭装置，废气中的污染物与微生物接触，被微生物捕获降解、氧化，使污染物分解为无害的CO2和H2O以及硫酸、硝酸等无机物。除臭装置包括生物降解和活性炭吸附部分。
　　工艺流程控制图见下图
　　
　　（二）植物液喷淋技术
　　一、原理
　　众所周知，用姜或柠檬可以去除鱼腥味，把菠萝切成薄片可以去除家装异味。这都是人们在日常生活中常用的利用天然植物去除异味的好方法。
　　该技术是采用新型节水型的高压造雾技术喷洒植物液除臭剂，系统工作时，以几十公斤的压力，通过特殊的喷嘴，将植物除臭药剂雾化成小于20μm的颗粒，将异味份子捕获并与之发生反应，从而达到分解、消除、削弱臭味的目的。
　　二、植物液除味剂的组成
　　植物液除臭剂是从300多种天然植物（如树木、鲜花和草）中提取的汁液混合复配而成的。植物提取液是指从植物中提取的油、汁或浸膏的萃取液。这些原料都是可食的。植物液中含有有气味的有机物，它们绝大多数都是植物油的主要成分。除味剂有多种型号，也有多种配方。在不同的场合、不同的臭味源会产生不同的异味分子，因此，要选用不同型号或不同配方的工作液才能除去不同异味，达到除臭的目的。
　　三、分解臭气分子的机理：
　　在运行中，植物液除味剂经过高压设备雾化，在空间扩散，形成半径不大于0.02毫米的液滴。液滴具有很大的比表面积和很大的表面能。溶液的表面不仅能有效地吸咐在空气中的异味分子，同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变，削弱了异味分子中的化合键，使得异味分子的不稳定性增加，容易与其他分子进行化学反应，从而达到除臭的目的，以下是植物液与部分异味分子发生反应的反应式
　　将硫化氢转化为硫酸盐离子
　　R-NH2+H2S——R-NH3+SH-
　　R-NH3+SH-+O2+H2O——R-NH3+SO42+OH
　　R-NH3+SO42-+OH-——R-NH2+SO42-+H20
　　实际上，在这个反应中，当大气氧存在时，被胺基捕获硫离子分解为硫酸根离子。而且，最初的胺基充当了一种催化剂，它直到反应结束都保持完整。
　　三、结束语
　　近年来，随着民心工程的深入开展，我市各污水泵站逐步加装除臭设施，从根本上解决了多年来污水泵站臭气肆意散发，严重污染城市空气环境的问题，使泵站周边恶劣的生活环境得到明显的改善，为百姓提供了舒适、健康的居住环境。
　　
　　参考文献
　　1、 沈培明，陈正夫，张东平，等.恶臭的评价与分析[M].北京：化学工业出版社，2005
　　2、 GB/T50265-97泵站设计规范[S].北京：中国计划出版社，1997.
　　3、 上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004
　　4、 上海市建设和交通委员会.GB50014-2006室外排水设计规范[S].北京:中国计划出版社，2006
　　
　　除臭技术在污水泵站中的应用
　　杨雪
　　（天津市排水管理处机电安装维修所天津市300070）
　　摘要：泵站起到了防汛、排水的作用，这毋庸置疑，但泵站周边环境恶劣，空气质量差的问题，一直困扰着周边的百姓。那么解决百姓的这一难题也就成为了排水泵站设计改造的重中之重，而众多除臭技术则在这一问题上得以应用。
　　关键词：生物过滤活性炭吸附植物液喷淋污水泵站H2S
　　一、概述：
　　由于空气质量对社会生产和社会生活的诸多领域产生着重要的影响，大气环境的质量与保护已越来越受到人们的关注与重视，在市政工程、雨水强排、生活污水排放与处理过程中挥发的有毒有害气体对空气的污染、对人体健康的危害日趋为人们所认识。所以，减少污染气体对泵站和周围环境的空气污染，改善工人工作环境和居民正常生活环境，近年越来越受到社会各界的重视。
　　二、除臭技术的原理及分类
　　最近几年来，各处雨、污水泵站在设计和改造时都特别注重采用通风、除臭技术,保证了工人的工作环境及站外周边环境质量,防止了对大气的污染。目前的除臭技术分门别类，举不胜举，本文只取其中的两种技术进行简单介绍，它们分别是：生物过滤+活性炭吸附技术以及植物液喷淋技术。
　　（一）生物过滤+活性炭吸附技术
　　一、生物过滤除臭法
　　生物除臭法主要是利用自然界细菌和微生物对臭气的消化和降解过程来自然除臭的方法。生物过滤除臭技术的原理是：收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(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,完成废气的除臭过程，固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务。微生物还要创造一个适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分的良好条件来保持微生物活性。
　　微生物除臭过程分为三步：
　　（1）臭气同水接触并溶解到水中；
　　（2）水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；
　　（3）进入微生物细胞的恶臭成分，作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。
　　二、活性炭吸附
　　活性碳的多孔性对某些有害气体有很强的吸附能力，废气通过活性碳层时被碳表面存在的未平衡分子吸引力或化学键力吸附在活性碳上，从而达到净化废气的目的。
　　活性炭吸附除臭装置选用催化型活性炭吸附装置。催化型活性炭是一种新型的吸附剂，能较好地吸附臭味中的有机物和H2S。其主要技术原理为：
　　（1）催化型活性炭未被化学剂浸渍，与化学浸渍炭相比，具有较大的目标化合物吸附空间，故吸附有机物气体的能力明显增大。
　　（2）催化型活性炭是烟煤基带增强催化能力的粒状活性炭，促进氧化反应能力特别强，在吸附过程中，催化型活性炭将H2S与氧都吸附在其表面上，发生氧化作用生成90%以上的H2SO4和少量的H2SO3和S。
　　（3）催化型活性炭吸附臭味气体后，90%以上的生成物——H2SO4极易于吸附且易溶于水，基于这种特性，当催化型活性炭吸附饱和后，可通过水洗炭床，溶解生成物H2SO4并将其排出炭床而达到再生的目的。
　　三、环境条件
　　生物过滤+活性炭吸附除臭装置均为室外式安装，保证设施在-30℃～50℃环境下仍能正常运行。微生物低温下可以进行代谢，但反应速度较慢。为保证设施在-30～50℃环境条件下都能有很好的除臭效果，防止生物菌种因环境温度突然下降导致菌种大量死亡，拟采用壳体双层保温系统、温控措施，保证微生物适宜的生长环境，确保微生物的最佳状态，从而达到污染物去除的最佳效果。
　　四、工艺流程
　　恶臭气体从集气系统中排出，经引风管导入生物除臭装置，废气中的污染物与微生物接触，被微生物捕获降解、氧化，使污染物分解为无害的CO2和H2O以及硫酸、硝酸等无机物。除臭装置包括生物降解和活性炭吸附部分。
　　工艺流程控制图见下图
　　
　　（二）植物液喷淋技术
　　一、原理
　　众所周知，用姜或柠檬可以去除鱼腥味，把菠萝切成薄片可以去除家装异味。这都是人们在日常生活中常用的利用天然植物去除异味的好方法。
　　该技术是采用新型节水型的高压造雾技术喷洒植物液除臭剂，系统工作时，以几十公斤的压力，通过特殊的喷嘴，将植物除臭药剂雾化成小于20μm的颗粒，将异味份子捕获并与之发生反应，从而达到分解、消除、削弱臭味的目的。
　　二、植物液除味剂的组成
　　植物液除臭剂是从300多种天然植物（如树木、鲜花和草）中提取的汁液混合复配而成的。植物提取液是指从植物中提取的油、汁或浸膏的萃取液。这些原料都是可食的。植物液中含有有气味的有机物，它们绝大多数都是植物油的主要成分。除味剂有多种型号，也有多种配方。在不同的场合、不同的臭味源会产生不同的异味分子，因此，要选用不同型号或不同配方的工作液才能除去不同异味，达到除臭的目的。
　　三、分解臭气分子的机理：
　　在运行中，植物液除味剂经过高压设备雾化，在空间扩散，形成半径不大于0.02毫米的液滴。液滴具有很大的比表面积和很大的表面能。溶液的表面不仅能有效地吸咐在空气中的异味分子，同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变，削弱了异味分子中的化合键，使得异味分子的不稳定性增加，容易与其他分子进行化学反应，从而达到除臭的目的，以下是植物液与部分异味分子发生反应的反应式
　　将硫化氢转化为硫酸盐离子
　　R-NH2+H2S——R-NH3+SH-
　　R-NH3+SH-+O2+H2O——R-NH3+SO42+OH
　　R-NH3+SO42-+OH-——R-NH2+SO42-+H20
　　实际上，在这个反应中，当大气氧存在时，被胺基捕获硫离子分解为硫酸根离子。而且，最初的胺基充当了一种催化剂，它直到反应结束都保持完整。
　　三、结束语
　　近年来，随着民心工程的深入开展，我市各污水泵站逐步加装除臭设施，从根本上解决了多年来污水泵站臭气肆意散发，严重污染城市空气环境的问题，使泵站周边恶劣的生活环境得到明显的改善，为百姓提供了舒适、健康的居住环境。
　　
　　参考文献
　　1、 沈培明，陈正夫，张东平，等.恶臭的评价与分析[M].北京：化学工业出版社，2005
　　2、 GB/T50265-97泵站设计规范[S].北京：中国计划出版社，1997.
　　3、 上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004
　　4、 上海市建设和交通委员会.GB50014-2006室外排水设计规范[S].北京:中国计划出版社，2006