一.化學(xué)洗滌除臭技術(shù)
化學(xué)洗滌塔原理主要是根據(jù)臭氣的成分利用強酸(硫酸)、強堿(氫氧化鈉)、強氧化劑(次氯酸鈉)作為洗滌噴淋溶液與氣體中的臭氣分子發(fā)生氣-液接觸,使氣相中之臭味成分轉(zhuǎn)移至液相,并藉化學(xué)藥劑與臭味成分之中和、氧化或其它化學(xué)反應(yīng)去除臭味物質(zhì)??蓱?yīng)用化學(xué)洗滌方法處理臭味物質(zhì)包括有機硫化合物、含氮化合物、有機酸、含氧碳氫化合物、含鹵化物等廢氣物質(zhì)。適合用于污泥處理、食品、石油、化工、制藥等行業(yè)。
(1)、洗滌設(shè)備常用的化學(xué)洗滌設(shè)備為填充塔,化學(xué)吸收液從塔頂往下噴淋,廢氣向上流,臭氣與吸收液充分接觸、反應(yīng)而被去除。吸收液與廢氣流量比例(液/氣比)一般為1-3 L/m 3 ,填料高度一般為2-5米,氣體空塔流速一般為0.5-1米/秒。操作良好之填充塔,除臭效果可達到90%以上。
(2)、化學(xué)吸收劑常用之化學(xué)吸收劑包括下列幾種:
(1)堿性溶液堿性吸收液常用含有 1~10%氫氧化鈉之溶液,對消除硫化氫很有效,其它如甲硫醇、硫化甲基、二硫化甲基、低級脂肪酸等經(jīng)常在廢水處理場造成臭味之物質(zhì),此法可獲得甚佳處理效果。
(2)酸性溶液酸液洗滌主要用于消除由氨、三甲胺等堿性氣體所致臭味,一般多使用硫酸 (0.5-5%之溶液)為洗滌液。
(3)次氯酸鈉溶液: 次氯酸鈉一般與酸堿性吸收液一起使用。對于其它方法很難消除之硫化甲基,使用次氯酸鈉吸收液之控制效果甚佳。處理污水處理場高濃度臭氣時,次氯酸鈉溶液濃度 (有效氯濃度) 約為500~2000 ppm;而處理較低濃度臭氣時,使用次氯酸鈉溶液濃度約50~500 ppm。以各項氧化劑之性能而言,次氯酸鈉,效果亦不錯,故使用。在溶液中之次氯酸鈉系以次氯酸 (HOCl)形式存在:NaOCl+ H2O→HOCl+ NaOH......在 pH=7.5,次氯酸鹽溶液之有效氯以50% HOCI和次氯酸根離子 (OCl - )存在。在pH=l0,只有0.3%有效氯以HOCl存在;在pH=l1或12,HOCl幾乎解離成無用之次氯酸根離子,因此pH值控制很重要。
二.生物過濾除臭技術(shù)
生物過濾除臭工藝采用“微生物”降解技術(shù),利用生長在濾料上的除臭微生物對H2S、SO2、NH3等及大部分揮發(fā)性的有機惡臭物進行降解,除臭率可達98%-99%。系統(tǒng)壽命長達10年以上,能在室外-20℃-40℃的范圍正常工作??梢匀赀\行,每天連續(xù)運行24小時,其處理過程不產(chǎn)生二次污染。而且系統(tǒng)占地面積小,節(jié)省土地資源。處理系統(tǒng)主題采用玻璃鋼制作,耐腐蝕性能好。
生物過濾除臭系統(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,利用廢氣的無機和有機物作用為碳源和能源,通過降解惡臭物質(zhì)維持其生命活動,將惡臭物質(zhì)分解為水、二氧化碳和礦物質(zhì)等無臭物,達到凈化惡臭氣體的目的。
生物降解過程
1、氣液擴散階段:惡臭氣體物質(zhì)被填料上的微生物吸附或吸收在生物體內(nèi),由氣相轉(zhuǎn)移至生物相;
2、液固擴散階段:惡臭氣體物質(zhì)與生物濾(池)塔填料-生物膜表面的水接觸溶于水,由氣相轉(zhuǎn)移至液相水中,溶解在水中的H2S被棲息在填料上的生物所吸附,由液相轉(zhuǎn)移到生物相;
3、生物氧化階段:生物填料表面形成的生物膜中的微生物以惡臭氣體物質(zhì)為食棲息,惡臭物及VOCS被生微生物氧化分解,在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生能量,為我微生物的生長與繁殖提供能源,使惡臭氣體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化持續(xù)進行。
主要作用對象
惡臭無機氣體:包括硫化氫、氨、硫醇、硫醚等。
不揮發(fā)惡臭有機氣體:有機苯、甲苯、氯苯、低級脂肪烴、醇、醛等。
揮發(fā)性惡臭有機物:含硫有機物(硫醇、硫醚),含氮有機物(胺、酰胺),含氧有機物(醇、醚、酮、醛),以及烴類(脂肪烴和芳香烴)和鹵素生物等。
三.天然植物液除臭
上個世紀七十年代初,國外就開始了從植物液中提取汁液消除惡臭的研究工作,并成功的從多種可食用的天然植物中得到可以消除不同異味的、多種型號的植物提取液。自1975年取得核心技術(shù)——從350多種天然植物提取液配制成工作液來消除空氣中的異味,在已經(jīng)有超過四十個國家和地區(qū)在使用天然植物提取液異味控制技術(shù)消除各類環(huán)境異味,尤其是由有機物散發(fā)的惡臭。其重要特點是能夠迅速消除臭味而不是暫時的掩蓋臭臭味。
天然植物液產(chǎn)品由植物提煉,對人體無毒無害,不會引起皮膚或呼吸系統(tǒng)過敏等各種不良反應(yīng),是可靠的、符合國際健康標準的環(huán)保產(chǎn)品。
天然植物提取液可以根據(jù)各種不同的工作場合和公共場所,不同的異味源,有針對性的設(shè)計工藝,清除異味,保持空氣環(huán)境清潔。
天然植物提取液的組成
在天然植物提取液異味控制技術(shù)中,所使用的工作液是一系列植物提取液復(fù)配而成的,這些植物提取液它們是從樹、草和花等植物中提取的含有氣味的有機物。
這些有味的有機化合物含有大量的復(fù)雜的化合物,它們都是絕大多數(shù)植物油的主要成份,可以分成四大類:
①萜烯類:這類天然存在的化合物是植物油中的最重要的成份。它們都有相同的經(jīng)驗式C10H16。例如,蒎烷、薄荷烷。
②直鏈化合物:組成這一部分的化合物有醛、醇和酮。它們是存在一系列由水果中提取的可揮發(fā)的植物油中。如葵醇、月桂醇。
③苯的衍生物:這些化合物與從苯,特別是從丙苯衍生出來的化合物有相同的分子式。如乙酸酯。
④其它化合物:第四類的例子有、肉桂酸和甲酸香葉酯工作液
天然植物除臭工藝原理簡介
經(jīng)過天然植物提取液除臭設(shè)備霧化,天然植物提取液形成霧狀,在空間擴散液滴的半徑≤0.04mm。液滴具有很大的比表面積,具有很大的表面能。平均每摩爾約為幾十千卡。這個數(shù)量級的能量已是許多元素中鍵能的1/3-1/2。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(gòu)型發(fā)生改變,削弱了異味分子中的化合鍵,使得異味分子的不穩(wěn)定性增加,容易與其他分子進行化學(xué)反應(yīng),植物液中的酸性緩沖液發(fā)生反應(yīng),最后生成無味、無毒的有機鹽。如硫化氫在植物液的作用下反應(yīng)生成硫酸根離子和水;氨在植物液的作用下,生成氮氣和水。
天然植物提取液中所含的有效分子是來自于植物的提取液,它們大多含有多個共軛雙鍵體系,具有較強的提供電子對的能力,這樣又增加了異味分子的反應(yīng)活性。
吸附在天然植物提取液溶液的表面的異味分子與空氣中的氧氣接觸,此時的異味分子因上述兩種原因使得它的反應(yīng)活性增大,改變了與氧氣反應(yīng)的機理,從而可以在常溫下與氧氣發(fā)生反應(yīng)。
天然植物提取液與異味分子的反應(yīng)可以做如下表述:
A.酸堿反應(yīng):如植物提取液中含有生物堿,它可以與硫化氫等酸性臭氣分子反應(yīng)。與一般酸堿反應(yīng)不同的是,一般的堿是有毒的,不可食用的,不能生物降解的。而天然植物提取液能進行生物降解,無毒。
B.催化氧化反應(yīng):如硫化氫在一般情況下,不能與空氣中的氧進行反應(yīng)。但在天然植物提取液的催化用下, 可以與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。以硫化氫的反應(yīng)為例:
R-NH2+H2S R-NH3+ + SH-
R-NH2+SH-+O2+H2O R- NH3+SO42- +OH-
R-NH3++OH- R-NH2 +H2O
又如,硫醇在空氣的氧化反應(yīng):
R-SH(空氣)+O2 →R-SS-R(慢)
R-SH(天然植物提取液)+ O2 →R-SS-R(快)
C.路易斯酸堿反應(yīng)。在有機化學(xué)中,能吸收電子云的分子或原子團稱為路易斯酸,在有機硫的化合物中,硫原子的外層有空軌道,可以接受外來的電子云,因此可稱這類有機物為路易斯酸。相反,能提供電子云的分子或原子團稱路易斯堿。一般帶負電荷的原子團,含氮的有機物屬于路易斯堿。例如,苯硫醚與天然植物提取液的反應(yīng),屬于這一類。苯硫醚是一個路易斯酸,而在其中的含氮化合物屬路易斯堿。兩者可以反應(yīng)。
D.熱力學(xué)的角度來討論。經(jīng)過霧化的天然植物提取液液滴,其直徑在0.04毫米。在這種情況下,液滴的表面能已達到一些有機化合物鍵能的三分之一和四分之一。在這種情況下,是以破壞臭氣分子中的鍵,使它們不穩(wěn)定,易分解。
E.氧化還原反應(yīng)。例如,甲醛具有氧化性,在天然植物提取液中有的有效分子具有還原性。它們可以直接進行反應(yīng)。
與甲醛和氨的反應(yīng): H
R-NH2+HCHO R-HN2+H-C=CO2+H2O
R-NH2+NH3 R-NH2+N2+H2O
理論上植物液可以消除任何異味氣體,它是利用以下幾種力來發(fā)揮作用的:1.范德華力;2.偶合力;3.化學(xué)反應(yīng)力;4吸引力
植物液除臭有以下階段:植物液靠范德華力與臭氣分子結(jié)合,臭氣分子因為和植物液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被消除。
另外,天然植物除臭液還可以消除氯氣和二氧化碳,它是通過在微粒的周圍產(chǎn)生電暈作用,電暈產(chǎn)生后,氣體分子和植物液結(jié)合從而被除去。
天然植物液除臭技術(shù)的安全性和*性
植物提取液與空氣中的各種異味分子迅速分解,且分解后的產(chǎn)物都是無害的物質(zhì),如水、氧、氮等等。植物提取液工作液的特點在于是迅速分解空氣中的異味分子,而不是掩蓋臭味。
植物提取液都是無毒無害的液體,經(jīng)過四十個國家和地區(qū)的嚴格檢測認可。一致認同:植物提取液安全、無毒、無刺激、不燃燒、不爆炸 。
天然植物液惡臭控制技術(shù)不僅投資低、操作方便,而且適用性廣、占地少、不用改變、添加構(gòu)筑物和附加更多的設(shè)施。采用專用異味控制系統(tǒng)不需要耗用大量的電能、安全使用簡單、方便工人操作、僅需要定期補充工作液,整個系統(tǒng)維護和營運費用低廉。異味控制系統(tǒng)不僅適用于封閉的室內(nèi)空間,更適合于大型、超大型的室外空間。
的系統(tǒng)工藝
由于臭源的各不相同,對植物液的選型、用量和處理方式要求也各不相同。影響處理效果的主要因素有:1.臭氣濃度(ppm);2.空氣流動的速度;3.臭氣的溶解性;4.臭氣的分子量;5.臭氣分子密度;6.臭氣結(jié)構(gòu)組成。只有根據(jù)各種不同情況采用具有針對性的系統(tǒng)工藝才能達到各種不同的除臭要求。
空間霧化法:植物提取液經(jīng)過專用霧化控制系統(tǒng)以微米級粒徑霧化在空氣當中,霧化后的分子均勻地分散在空氣中,吸附空氣中的異味分子,與異味分子發(fā)生分解、聚合、取代、置換和加成等等的化學(xué)反應(yīng),促使異味分子發(fā)生改變了原有的分子結(jié)構(gòu),使之失去臭味。該系統(tǒng)工藝不能有效控制惡臭氣體從惡臭源外溢造成的周邊環(huán)境污染,適用與中等規(guī)模和濃度的臭氣源;建設(shè)投資較少,運營成本較高。
收集蒸發(fā)法:植物提取液經(jīng)過專用蒸發(fā)器蒸發(fā)成氣態(tài)彌散在容器當中,引風機通過收集管道將惡臭氣體抽引至容器中,與彌散在容器中氣態(tài)的植物提取液混合反應(yīng)后經(jīng)排氣口排出,從而將臭味消除。該系統(tǒng)工藝可以有效控制惡臭氣體從惡臭源外溢造成的周邊環(huán)境污染,適用于較低臭氣濃度和較小臭氣量的臭氣源;建設(shè)投資中等,運營成本較低。
洗滌過濾法:儲液槽內(nèi)稀釋的植物提取液經(jīng)過循環(huán)泵揚送至洗滌容器內(nèi)的噴淋器噴淋,噴淋液瀝經(jīng)填料層回至儲液槽再經(jīng)循環(huán)泵循環(huán)。引風機通過收集管道將惡臭氣體抽引至洗滌容器中,惡臭氣體經(jīng)布氣板均勻布氣后與噴淋液逆向行進進入填料層,氣流經(jīng)多向切割、分流并充分與填料表面的稀釋的植物提取液接觸、反應(yīng),此時的惡臭氣體流速緩,在容器內(nèi)的停留時間長,成半液相,表面有植物提取液的填料對其形成過濾作用,流出填料層的惡臭氣體被噴淋液洗滌后經(jīng)排氣口排出,從而將臭味消除。該系統(tǒng)工藝可以有效控制惡臭氣體從惡臭源外溢造成的周邊環(huán)境污染,處理,適用于較高臭氣濃度和較大臭氣量的臭氣源;建設(shè)投資略高,運營成本較低。
天然植物除臭液的適用范圍
案例證明天然植物除臭劑是一種效果很好的除臭劑,和其接觸反應(yīng)后,臭氣如硫化氫和氨的含量會減少95%,二氧化硫、乙醇硫、甲醇硫的含量減少97%,所以廣泛地適用于各類污水處理廠(站)、垃圾處理轉(zhuǎn)運站、垃圾填埋場、堆肥廠、污泥堆置區(qū)等場所的除臭以及石油、化工、合成橡膠、制藥、食品加工、造紙等生產(chǎn)車間的廢氣凈化。