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所屬欄目:環境法論文 發布日期:2012-08-15 09:34 熱度:
摘要:泵站起到了防汛、排水的作用,這毋庸置疑,但泵站周邊環境惡劣,空氣質量差的問題,一直困擾著周邊的百姓。那么解決百姓的這一難題也就成為了排水泵站設計改造的重中之重,而眾多除臭技術則在這一問題上得以應用。
關鍵詞:生物過濾,活性炭吸附,植物液噴淋,污水泵站,H2S
一、概述:
由于空氣質量對社會生產和社會生活的諸多領域產生著重要的影響,大氣環境的質量與保護已越來越受到人們的關注與重視,在市政工程、雨水強排、生活污水排放與處理過程中揮發的有毒有害氣體對空氣的污染、對人體健康的危害日趨為人們所認識。所以,減少污染氣體對泵站和周圍環境的空氣污染,改善工人工作環境和居民正常生活環境,近年越來越受到社會各界的重視。
二、除臭技術的原理及分類
最近幾年來,各處雨、污水泵站在設計和改造時都特別注重采用通風、除臭技術,保證了工人的工作環境及站外周邊環境質量,防止了對大氣的污染。目前的除臭技術分門別類,舉不勝舉,本文只取其中的兩種技術進行簡單介紹,它們分別是:生物過濾+活性炭吸附技術以及植物液噴淋技術。
(一)生物過濾+活性炭吸附技術
一、生物過濾除臭法
生物除臭法主要是利用自然界細菌和微生物對臭氣的消化和降解過程來自然除臭的方法。生物過濾除臭技術的原理是:收集到的廢氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體(填料),氣味物質先被填料吸收,然后被填料上的微生物氧化分解,完成廢氣的除臭過程,固體載體上生長的微生物承擔了物質轉換的任務。微生物還要創造一個適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養成分的良好條件來保持微生物活性。
微生物除臭過程分為三步:
(1)臭氣同水接觸并溶解到水中;
(2)水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收,惡臭成分從水中轉移至微生物體內;
(3)進入微生物細胞的惡臭成分,作為營養物質為微生物所分解、利用,從而使污染物得以去除。
二、活性炭吸附
活性碳的多孔性對某些有害氣體有很強的吸附能力,廢氣通過活性碳層時被碳表面存在的未平衡分子吸引力或化學鍵力吸附在活性碳上,從而達到凈化廢氣的目的。
活性炭吸附除臭裝置選用催化型活性炭吸附裝置。催化型活性炭是一種新型的吸附劑,能較好地吸附臭味中的有機物和H2S。其主要技術原理為:
(1)催化型活性炭未被化學劑浸漬,與化學浸漬炭相比,具有較大的目標化合物吸附空間,故吸附有機物氣體的能力明顯增大。
(2)催化型活性炭是煙煤基帶增強催化能力的粒狀活性炭,促進氧化反應能力特別強,在吸附過程中,催化型活性炭將H2S與氧都吸附在其表面上,發生氧化作用生成90%以上的H2SO4和少量的H2SO3和S。
(3)催化型活性炭吸附臭味氣體后,90%以上的生成物——H2SO4極易于吸附且易溶于水,基于這種特性,當催化型活性炭吸附飽和后,可通過水洗炭床,溶解生成物H2SO4并將其排出炭床而達到再生的目的。
三、環境條件
生物過濾+活性炭吸附除臭裝置均為室外式安裝,保證設施在-30℃~50℃環境下仍能正常運行。微生物低溫下可以進行代謝,但反應速度較慢。為保證設施在-30~50℃環境條件下都能有很好的除臭效果,防止生物菌種因環境溫度突然下降導致菌種大量死亡,擬采用殼體雙層保溫系統、溫控措施,保證微生物適宜的生長環境,確保微生物的最佳狀態,從而達到污染物去除的最佳效果。
四、工藝流程
惡臭氣體從集氣系統中排出,經引風管導入生物除臭裝置,廢氣中的污染物與微生物接觸,被微生物捕獲降解、氧化,使污染物分解為無害的CO2和H2O以及硫酸、硝酸等無機物。除臭裝置包括生物降解和活性炭吸附部分。
工藝流程控制圖見下圖
(二)植物液噴淋技術
一、原理
眾所周知,用姜或檸檬可以去除魚腥味,把菠蘿切成薄片可以去除家裝異味。這都是人們在日常生活中常用的利用天然植物去除異味的好方法。
該技術是采用新型節水型的高壓造霧技術噴灑植物液除臭劑,系統工作時,以幾十公斤的壓力,通過特殊的噴嘴,將植物除臭藥劑霧化成小于20μm的顆粒,將異味份子捕獲并與之發生反應,從而達到分解、消除、削弱臭味的目的。
二、植物液除味劑的組成
植物液除臭劑是從300多種天然植物(如樹木、鮮花和草)中提取的汁液混合復配而成的。植物提取液是指從植物中提取的油、汁或浸膏的萃取液。這些原料都是可食的。植物液中含有有氣味的有機物,它們絕大多數都是植物油的主要成分。除味劑有多種型號,也有多種配方。在不同的場合、不同的臭味源會產生不同的異味分子,因此,要選用不同型號或不同配方的工作液才能除去不同異味,達到除臭的目的。
三、分解臭氣分子的機理:
在運行中,植物液除味劑經過高壓設備霧化,在空間擴散,形成半徑不大于0.02毫米的液滴。液滴具有很大的比表面積和很大的表面能。溶液的表面不僅能有效地吸咐在空氣中的異味分子,同時也能使被吸附的異味分子的立體構型發生改變,削弱了異味分子中的化合鍵,使得異味分子的不穩定性增加,容易與其他分子進行化學反應,從而達到除臭的目的,以下是植物液與部分異味分子發生反應的反應式
將硫化氫轉化為硫酸鹽離子
R-NH2+H2S——R-NH3+SH-
R-NH3+SH-+O2+H2O——R-NH3+SO42+OH
R-NH3+SO42-+OH-——R-NH2+SO42-+H20
實際上,在這個反應中,當大氣氧存在時,被胺基捕獲硫離子分解為硫酸根離子。而且,最初的胺基充當了一種催化劑,它直到反應結束都保持完整。
三、結束語
近年來,隨著民心工程的深入開展,我市各污水泵站逐步加裝除臭設施,從根本上解決了多年來污水泵站臭氣肆意散發,嚴重污染城市空氣環境的問題,使泵站周邊惡劣的生活環境得到明顯的改善,為百姓提供了舒適、健康的居住環境。
參考文獻
1、 沈培明,陳正夫,張東平,等.惡臭的評價與分析[M].北京:化學工業出版社,2005
2、 GB/T50265-97泵站設計規范[S].北京:中國計劃出版社,1997.
3、 上海市政工程設計研究院.給水排水設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2004
4、 上海市建設和交通委員會.GB50014-2006室外排水設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2006
除臭技術在污水泵站中的應用
楊雪
(天津市排水管理處機電安裝維修所天津市300070)
摘要:泵站起到了防汛、排水的作用,這毋庸置疑,但泵站周邊環境惡劣,空氣質量差的問題,一直困擾著周邊的百姓。那么解決百姓的這一難題也就成為了排水泵站設計改造的重中之重,而眾多除臭技術則在這一問題上得以應用。
關鍵詞:生物過濾活性炭吸附植物液噴淋污水泵站H2S
一、概述:
由于空氣質量對社會生產和社會生活的諸多領域產生著重要的影響,大氣環境的質量與保護已越來越受到人們的關注與重視,在市政工程、雨水強排、生活污水排放與處理過程中揮發的有毒有害氣體對空氣的污染、對人體健康的危害日趨為人們所認識。所以,減少污染氣體對泵站和周圍環境的空氣污染,改善工人工作環境和居民正常生活環境,近年越來越受到社會各界的重視。
二、除臭技術的原理及分類
最近幾年來,各處雨、污水泵站在設計和改造時都特別注重采用通風、除臭技術,保證了工人的工作環境及站外周邊環境質量,防止了對大氣的污染。目前的除臭技術分門別類,舉不勝舉,本文只取其中的兩種技術進行簡單介紹,它們分別是:生物過濾+活性炭吸附技術以及植物液噴淋技術。
(一)生物過濾+活性炭吸附技術
一、生物過濾除臭法
生物除臭法主要是利用自然界細菌和微生物對臭氣的消化和降解過程來自然除臭的方法。生物過濾除臭技術的原理是:收集到的廢氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體(填料),氣味物質先被填料吸收,然后被填料上的微生物氧化分解,完成廢氣的除臭過程,固體載體上生長的微生物承擔了物質轉換的任務。微生物還要創造一個適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養成分的良好條件來保持微生物活性。
微生物除臭過程分為三步:
(1)臭氣同水接觸并溶解到水中;
(2)水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收,惡臭成分從水中轉移至微生物體內;
(3)進入微生物細胞的惡臭成分,作為營養物質為微生物所分解、利用,從而使污染物得以去除。
二、活性炭吸附
活性碳的多孔性對某些有害氣體有很強的吸附能力,廢氣通過活性碳層時被碳表面存在的未平衡分子吸引力或化學鍵力吸附在活性碳上,從而達到凈化廢氣的目的。
活性炭吸附除臭裝置選用催化型活性炭吸附裝置。催化型活性炭是一種新型的吸附劑,能較好地吸附臭味中的有機物和H2S。其主要技術原理為:
(1)催化型活性炭未被化學劑浸漬,與化學浸漬炭相比,具有較大的目標化合物吸附空間,故吸附有機物氣體的能力明顯增大。
(2)催化型活性炭是煙煤基帶增強催化能力的粒狀活性炭,促進氧化反應能力特別強,在吸附過程中,催化型活性炭將H2S與氧都吸附在其表面上,發生氧化作用生成90%以上的H2SO4和少量的H2SO3和S。
(3)催化型活性炭吸附臭味氣體后,90%以上的生成物——H2SO4極易于吸附且易溶于水,基于這種特性,當催化型活性炭吸附飽和后,可通過水洗炭床,溶解生成物H2SO4并將其排出炭床而達到再生的目的。
三、環境條件
生物過濾+活性炭吸附除臭裝置均為室外式安裝,保證設施在-30℃~50℃環境下仍能正常運行。微生物低溫下可以進行代謝,但反應速度較慢。為保證設施在-30~50℃環境條件下都能有很好的除臭效果,防止生物菌種因環境溫度突然下降導致菌種大量死亡,擬采用殼體雙層保溫系統、溫控措施,保證微生物適宜的生長環境,確保微生物的最佳狀態,從而達到污染物去除的最佳效果。
四、工藝流程
惡臭氣體從集氣系統中排出,經引風管導入生物除臭裝置,廢氣中的污染物與微生物接觸,被微生物捕獲降解、氧化,使污染物分解為無害的CO2和H2O以及硫酸、硝酸等無機物。除臭裝置包括生物降解和活性炭吸附部分。
工藝流程控制圖見下圖
(二)植物液噴淋技術
一、原理
眾所周知,用姜或檸檬可以去除魚腥味,把菠蘿切成薄片可以去除家裝異味。這都是人們在日常生活中常用的利用天然植物去除異味的好方法。
該技術是采用新型節水型的高壓造霧技術噴灑植物液除臭劑,系統工作時,以幾十公斤的壓力,通過特殊的噴嘴,將植物除臭藥劑霧化成小于20μm的顆粒,將異味份子捕獲并與之發生反應,從而達到分解、消除、削弱臭味的目的。
二、植物液除味劑的組成
植物液除臭劑是從300多種天然植物(如樹木、鮮花和草)中提取的汁液混合復配而成的。植物提取液是指從植物中提取的油、汁或浸膏的萃取液。這些原料都是可食的。植物液中含有有氣味的有機物,它們絕大多數都是植物油的主要成分。除味劑有多種型號,也有多種配方。在不同的場合、不同的臭味源會產生不同的異味分子,因此,要選用不同型號或不同配方的工作液才能除去不同異味,達到除臭的目的。
三、分解臭氣分子的機理:
在運行中,植物液除味劑經過高壓設備霧化,在空間擴散,形成半徑不大于0.02毫米的液滴。液滴具有很大的比表面積和很大的表面能。溶液的表面不僅能有效地吸咐在空氣中的異味分子,同時也能使被吸附的異味分子的立體構型發生改變,削弱了異味分子中的化合鍵,使得異味分子的不穩定性增加,容易與其他分子進行化學反應,從而達到除臭的目的,以下是植物液與部分異味分子發生反應的反應式
將硫化氫轉化為硫酸鹽離子
R-NH2+H2S——R-NH3+SH-
R-NH3+SH-+O2+H2O——R-NH3+SO42+OH
R-NH3+SO42-+OH-——R-NH2+SO42-+H20
實際上,在這個反應中,當大氣氧存在時,被胺基捕獲硫離子分解為硫酸根離子。而且,最初的胺基充當了一種催化劑,它直到反應結束都保持完整。
三、結束語
近年來,隨著民心工程的深入開展,我市各污水泵站逐步加裝除臭設施,從根本上解決了多年來污水泵站臭氣肆意散發,嚴重污染城市空氣環境的問題,使泵站周邊惡劣的生活環境得到明顯的改善,為百姓提供了舒適、健康的居住環境。
參考文獻
1、 沈培明,陳正夫,張東平,等.惡臭的評價與分析[M].北京:化學工業出版社,2005
2、 GB/T50265-97泵站設計規范[S].北京:中國計劃出版社,1997.
3、 上海市政工程設計研究院.給水排水設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2004
4、 上海市建設和交通委員會.GB50014-2006室外排水設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2006
文章標題:除臭技術在污水泵站中的應用
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