摘要：惡臭污染是大氣、水、廢棄物等物質(zhì)中的異味通過空氣介質(zhì)作用于人的嗅覺思維而感知的一種感知（嗅覺）污染。除硫化氫和氨外，這些惡臭物質(zhì)大都為有機(jī)物，而且是揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）。本方案提供了一套通用的惡臭異味治理裝置，針對(duì)惡臭異味的化學(xué)組分，從根本上治理惡臭廢氣污染。
治理惡臭廢氣的核心技術(shù)是靜電等離子廢氣治理技術(shù)，輔助技術(shù)是酸堿洗滌技術(shù)和生物膜過濾技術(shù)，見圖1。
1靜電等離子廢氣治理技術(shù)[1]
靜電等離子技術(shù)是靜電技術(shù)與等離子技術(shù)的完美結(jié)合的復(fù)合技術(shù)，將靜電技術(shù)的吸附和凝聚特性與等離子技術(shù)的荷電和裂解特性有機(jī)組合，形成了靜電等離子技術(shù)的四大技術(shù)優(yōu)勢(shì)：荷電、裂解、吸附和凝聚，而廢氣的凈化就是這四種特性共同作用完成的。
為了方便靜電等離子技術(shù)在多種廢氣治理現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，靜電等離子凈化機(jī)以單元體的形式出現(xiàn)，單元體的最大流量4000m3/h，功耗0.6kW。
在進(jìn)行大流量的廢氣治理時(shí)，根據(jù)廢氣的濃度和理化性質(zhì)，合理進(jìn)行單元體的串并聯(lián)。
2酸堿洗滌技術(shù)
酸堿洗滌技術(shù)是在原有洗滌技術(shù)的基礎(chǔ)上，順序采用酸液和堿液進(jìn)行兩次洗滌的洗滌技術(shù)。由于廢氣的成分中，堿性氣體的含量一般少于酸性氣體的含量，所以，在應(yīng)用酸堿洗滌技術(shù)時(shí)，先經(jīng)過酸液洗滌再進(jìn)行堿液洗滌。
洗滌時(shí)，由于氣體的滯留時(shí)間有限，所以洗滌是吸收性質(zhì)的工藝流程，采用弱酸和弱堿液，目的是將氣體中的酸性成份和堿性成份留在液體中，排出的難溶性有機(jī)廢氣交給靜電等離子技術(shù)處理。
3生物膜過濾技術(shù)
填料層是由直徑小于2cm的PE防腐空心塑料球填充到方形或圓形容器中制成的。在小球填料上長著微生物，使表面形成一層生物膜，有機(jī)廢氣在與生物膜接觸時(shí)被吸附分解，達(dá)到祛除目的（生物膜法）。
填料層在使用時(shí)，確保填料內(nèi)的小球充分被洗滌液淋濾，確保水膜充分覆蓋小球的內(nèi)外表面。當(dāng)廢氣通過填料層時(shí)，氣液兩相充分接觸，使廢氣中的親酸親堿的廢氣成份被充分吸收。廢氣通過速度控制在1m/s以下。
填料層內(nèi)的空心小球只能做部分維護(hù)性更換，不能做全部更新，避免破壞生物膜。
4惡臭廢氣治理流程
4.1惡臭廢氣從洗滌罐的底部進(jìn)入罐體，先經(jīng)過酸液生物膜填料層洗滌，經(jīng)過洗滌，惡臭廢氣中的堿性成份被吸收；
4.2經(jīng)過酸洗后的廢氣進(jìn)入堿液生物膜填料層再次洗滌，除掉廢氣中的酸性成份；
4.3經(jīng)過洗滌罐洗滌后，惡臭廢氣的成份僅剩中性有機(jī)廢氣了，這些有機(jī)廢氣經(jīng)過靜電等離子的裂解和強(qiáng)氧化，轉(zhuǎn)化為簡單的單質(zhì)物質(zhì)、二氧化碳和水等無機(jī)物；
4.4將裂解氧化的氣體再一次進(jìn)行酸洗和堿洗，徹底清除惡臭廢氣的組份，凈化廢氣。
5三廢處理
本方案是一個(gè)惡臭廢氣治理方案，涉及由廢氣向廢水和固體廢棄物轉(zhuǎn)化的問題。在這些轉(zhuǎn)化過程中，需要杜絕或盡量減少二次污染。
在本系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，存在兩個(gè)固廢產(chǎn)生的流程：
5.1酸堿循環(huán)儲(chǔ)液箱需要根據(jù)液體的濁度定期進(jìn)行循環(huán)過濾，過濾后產(chǎn)生的固態(tài)廢棄物送交廠內(nèi)指定地點(diǎn)統(tǒng)一處理。
5.2靜電等離子凈化設(shè)備的凈化電場(chǎng)需要定期清洗維護(hù)，清洗維護(hù)周期為1個(gè)月，清洗時(shí)采用金屬清洗劑溶液。清洗液循環(huán)使用，每隔半年對(duì)清洗液進(jìn)行循環(huán)過濾澄清，過濾產(chǎn)生的固廢送交廠內(nèi)
指定地點(diǎn)統(tǒng)一處理。
5.3耗材
系統(tǒng)的運(yùn)行耗材主要有固態(tài)堿顆粒、固態(tài)酸顆粒、金屬清洗劑和液體濾筒。
6案例分析
設(shè)計(jì)一套工業(yè)惡臭廢氣（如鑄造廢氣）治理裝置，廢氣流量為60000m3/h。要求廢氣治理后，同時(shí)滿足GBZ2.2《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》和GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，冬季實(shí)現(xiàn)室內(nèi)循環(huán)、夏季外排。
6.1罐體部分
采用PP聚丙烯材料作為罐體和管道的生產(chǎn)材料，PP管材色澤均勻、無毒無味、質(zhì)輕、耐酸堿耐腐蝕、耐溫性能穩(wěn)定、抗沖擊性好。
6.2罐體截面積
罐體的截面積取決于氣流工作速度和氣體流量，在本案中，氣體流量為60000m3/h、工作流速為1m/s，則罐體的填料工作面積為：
(60000m3/hX1m/S)/3600=16.67m2
換算成直徑，則填料層的直徑為2X(((60000m3/hX1m/S)/3600)/3.14)1/2=4.6m填料層的邊緣龍骨為50mm，則填料的直徑為4.65m，所以罐體的內(nèi)徑為4.65m。為了增強(qiáng)罐體的強(qiáng)度，選擇16mm厚的PP材料，則罐體的外徑為4.666m。
6.3罐體有效高度
為了減少罐體的高度、減少罐體運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，設(shè)計(jì)時(shí)采用液體流轉(zhuǎn)箱的工作模式，罐體內(nèi)不設(shè)液體存儲(chǔ)器。
6.3.1進(jìn)氣段
取管道內(nèi)流速為25m/s，則：
管道截面積=60000/25/3600m2=0.667m2
管道直徑=2X(60000/25/3600m2/3.14)1/2=0.92m
考慮到連接件和空間冗余，取系數(shù)1.5調(diào)整進(jìn)氣段高度，則進(jìn)氣段高度為1.38m。
6.3.2生物填料段
填料層的高度為300mm，兩個(gè)填料層的總高度為600mm，間隙為200mm，考慮連接件和空間冗余，設(shè)1.5調(diào)整系數(shù)，則填料段的高度為1.2m。
6.3.3噴淋段
噴淋段管道高度為300mm，考慮連接件和空間冗余，設(shè)2.0調(diào)整系數(shù)，則噴淋段的高度為0.6m。
6.3.4除霧層
除霧層安裝300mm高的除霧器，考慮除霧器的工作需要，調(diào)整系數(shù)選為2.5，則除霧層的高度為0.75m。
6.3.5出氣段
出氣段的高度參照進(jìn)氣段的高度，取1.38m。
根據(jù)（1）到（5）的數(shù)據(jù)，洗滌罐的高度為1.38m+1.2m+0.6m+0.75m+1.38m=5.31m。
酸堿洗滌疊加，洗滌罐的有效高度為10.62m。取系數(shù)1.2，則洗滌罐的實(shí)際高度為12.744m。
輔助循環(huán)箱有酸液循環(huán)箱和堿液循環(huán)箱兩個(gè)，設(shè)置內(nèi)循環(huán)泵系統(tǒng)和罐體循環(huán)泵系統(tǒng)。輔助液體箱有兩個(gè)職能：其一是保證罐體的洗滌液循環(huán)；其二是對(duì)經(jīng)過裂解和氧化的有機(jī)廢氣做進(jìn)一步吸收。
洗滌罐的正常運(yùn)行由系統(tǒng)的安全運(yùn)行中央控制器控制，中央控制器不僅控制風(fēng)機(jī)組、酸液循環(huán)泵和堿液循環(huán)泵，還根據(jù)循環(huán)液的PH值提示加酸和加堿。工作流程如圖2。
6.4靜電等離子凈化設(shè)備部分
系統(tǒng)流量為60000m3/h，為了實(shí)現(xiàn)高效的凈化結(jié)果，選擇3套8單元體組合模式。
6.5風(fēng)機(jī)部分
系統(tǒng)設(shè)置一次機(jī)組和二次機(jī)組，兩組風(fēng)機(jī)選擇相同的參數(shù)。
系統(tǒng)流量為60000m3/h，要求風(fēng)機(jī)組的流量不低于60000m3/h。
罐體生物填料層的阻力為800pa、除霧器阻力為150pa、PP管道阻力500pa，則系統(tǒng)阻力為2X800pa+2X150pa+500pa=2400pa
那么一次風(fēng)機(jī)組的全壓不低于2400pa。
考慮系統(tǒng)漏風(fēng)補(bǔ)償問題，選擇補(bǔ)償系數(shù)為1.2，則風(fēng)機(jī)參數(shù)應(yīng)該不低于流量72000m3/h、全壓2880pa。
查風(fēng)機(jī)參數(shù)手冊(cè)，最后選擇的風(fēng)機(jī)型號(hào)為4-68型離心通風(fēng)機(jī)，機(jī)號(hào)10C、轉(zhuǎn)數(shù)1120r/min、配用電機(jī)75-4KW-P、流量53434m3/h～66388m3/h、全壓3207pa～3040pa。
風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速控制，受控于中央控制器。
6.6管道
系統(tǒng)的管道采用PP聚丙烯材料，氣流速度不超過25m/s。
管道截面積=60000/25/3600m2=0.667m2
管道內(nèi)直徑=2X(60000/25/3600m2/3.14)1/2=0.92m
管道的壁厚選擇為10mm，則管道的計(jì)算尺寸為外徑0.921m。實(shí)際工作中，一般需要考慮漏風(fēng)和加工工藝等相關(guān)問題，選擇補(bǔ)償系數(shù)為1.2，則管道外徑矯正為1.0052m，查表后確定主管道選擇DN1000。
6.7中央控制器
系統(tǒng)的中央控制器是系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的指揮調(diào)度工作。
6.7.1系統(tǒng)開機(jī)
開機(jī)時(shí)，系統(tǒng)先開啟內(nèi)循環(huán)泵和罐體循環(huán)泵；3分鐘后，開啟靜電等離子凈化機(jī)組；再過2分鐘系統(tǒng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。系統(tǒng)的循環(huán)泵采用周期性啟?？刂疲總€(gè)兩小時(shí)啟動(dòng)一次，每次工作5分鐘。
6.7.2系統(tǒng)關(guān)機(jī)
關(guān)機(jī)時(shí)，系統(tǒng)先關(guān)閉循環(huán)泵，5分鐘后系統(tǒng)風(fēng)機(jī)停機(jī)。
6.7.3報(bào)警提示
系統(tǒng)設(shè)置了多種報(bào)警提示功能：用電安全報(bào)警、水位報(bào)警、PH值報(bào)警、液體濁度報(bào)警、溫度報(bào)警、風(fēng)速報(bào)警等，所有的信息數(shù)據(jù)都會(huì)顯示在液晶屏上。
7結(jié)語
靜電等離子技術(shù)輔助洗滌技術(shù)治理工業(yè)惡臭廢氣有以下優(yōu)勢(shì)：
系統(tǒng)對(duì)惡臭工業(yè)廢氣具有廣譜的治理功效，治理時(shí)不需要分析惡臭氣體的具體化學(xué)成份；
系統(tǒng)的能耗少，通過PLC可編程控制和變頻調(diào)速還可以減少能耗；
系統(tǒng)產(chǎn)生的固廢量少、易處理，沒有二次污染；系統(tǒng)對(duì)惡臭物質(zhì)進(jìn)行酸堿雙重洗滌、多次生物過濾和靜電等離子氧化裂解，治理效率高，滿足環(huán)境要求。
來源:《資源節(jié)約與環(huán)保》 作者:葛維翰
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