李栋 LI Dong；肖继红 XIAO Ji-hong；刘燕 LIU Yan
（山东省环境保护科学研究设计院，济南 250013）
（Shandong Academy of Environmental Science，Ji´nan 250013，China）
摘要： 恶臭污染是一种感知污染，已成为危害人类健康的一大公害；作为日益严重的环境问题，越来越受到人们的重视。各种除臭的技术不断涌现，但是恶臭废气的控制和去除技术还有许多工作需要探讨。该文首先介绍了恶臭气体的形成，然后介绍生物除臭技术发展现状，并对当前重要的除臭技术进行简单对比分析，重点论述生物过滤法处理炼油污水厂恶臭废气的技术原理、去除效率和效果。
Abstract: Stench pollution is a kind of pollution of perception, and it has become a great public hazard to harm the health of human. As the increasingly serious environmental problems, it gets more and more people´s attention. Various kinds of deodorization technology constantly emerge, but the control and removal technologies of stench gas have a lot of work need to be examined. This paper introduces the formation of stench gases, then introduces the current situation of the development of biological deodorization technology, and analyzes the comparison of the important deodorization technologies at present, mainly discusses the technology principle, removal efficiency and effectiveness of dealing with stench gas by biological filtration in gas refinery.
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关键词 ： 除臭；恶臭废气；生物除臭；生物过滤工艺
Key words: deodorant；stench gas；biological deodorization；biological filtration process
中图分类号：X512 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0315-02
0 引言
恶臭污染已被认为是仅次于噪声污染的六大公害之一。恶臭污染属于感知污染，不仅会刺激人的感觉器官，使人产生厌恶感，其恶臭的物质还会散发到大气里，甚至进入水体，使水发生变质，在这种情况下，水中生物将变得岌岌可危。凭人的嗅觉即能感觉到的恶臭物质有4 000多种，其中H2S和NH3是炼油污水厂生产过程中广泛存在的废气主要成分。因此，恶臭处理越来越来受到人们的关注，除臭技术的研究也越加深入。
1 恶臭废气的形成
恶臭污染物指一切能刺激嗅觉器官、引起人们不愉快及损害人的健康和生活环境的有害恶臭物质及挥发性有机污染物（VOCs）气体物质。恶臭物质的存在是导致恶臭废气的主要原因。而导致恶臭物质产生的原因是有机物在厌氧环境条件下发生各种复杂的还原性反应。在发酵过程中产生臭味主要是由于蛋白质、氨基酸会因微生物的活动而进行脱羧作用和脱氨作用造成的。
2 生物过滤法处理恶臭废气技术发展现状
早在1920年的德国，人们就开始对废水处理厂的废气进行处理，虽然采用的只是把恶臭气体放入生物过滤器简单生物过滤的方法，但是经此处理后的废气，其臭味得到了很大的降低。有关资料显示，废气中的臭味物质主要是由于微生物降解造成的气体污染物，通过生物过滤器进行处理可以有效降低臭味，所以生物过滤器在废气处理领域得到了广泛的应用。但是传统的生物过滤器有很大的局限性，对于处理挥发性有机物质（VOC）气体容易形成较大的压差。
当前我国对挥发性有机污染物的研究还主要集中在对于一些单一化合物的处理上，并且由于很多现实客观条件的制约，使得这些研究存在局限性。应用方面还处于模仿阶段，对生物过滤法的机理和核心技术也没有全面了解，因此我国在恶臭废气的处理方面还需要做出更多的努力。
3 生物过滤法处理炼油污水厂恶臭废气
目前在全世界范围内治理恶臭气体污染最常用的就是生物过滤处理恶臭技术，该技术不仅不会对环境造成损害，还具有良好的经济效益。
3.1 生物过滤法处理恶臭原理 生物过滤法是用微生物吸收恶臭废气中的污染物，然后微生物再将其转化为无害物质。净化过程一般要经历以下几个步骤：首先，生物过滤法处理恶臭废气就是利用微生物对恶臭物质进行生物降解，通过微生物自身的代谢作用把恶臭废气转化为维持生命活动所需要的能源和养分，同时把代谢产物排除体外的一个过程。其次，恶臭废气经过加压预湿后，进入过滤塔并与填料层表面的生物膜接触。再有，微生物消化吸收恶臭废气后产生的代谢物再作为微生物的养料，持续吸收消化，如此循环使恶臭物质降解，转化为二氧化碳、水和其他小分子物质到空气中。恶臭废气中的有机物通过上述过程不断的减少，从而得到净化。
3.2 生物过滤法处理恶臭系统组成 气体收集输送系统、加湿保温系统、生物过滤系统和检测控制系统是组成生物过滤除臭系统的四个部分。
气体收集输送系统的主要功能是把构筑物自由挥发的气体封闭收集起来，并输送到后续处理系统。
加湿保温系统用来对不满足温度湿度处理条件要求的气体进行预处理，只有使其符合相关要求，才能保障微生物能有效地去除臭气物质。
生物过滤系统主要是在适宜的条件下，利用载体填料表面积上生长的微生物的作用脱臭。
检测控制系统主要用来检测系统的运行状态和技术参数，通过人机对话的方式，调整工艺参数、检测设备的运行，从而使设备处于最佳运行状态。
3.3 影响生物过滤性能的因素
3.3.1 操作工艺 操作工艺包括恶臭气体进气速度及浓度、空床停留时间、填料的pH、喷淋条件等。不同气体关于去除性能的影响取决于气体的水溶性和微生物降解性。不同的气体的水溶性可能相差很大，影响了恶臭气体从气相进入到液相的速度，从而影响了微生物的降解。
3.3.2 pH值 由于pH值直接影响生物过滤中生物体的新陈代谢，因此必须保证微生物在适合的pH范围内生长，一般来说，很多微生物生长都是比较适合在pH中性范围内的。如果pH低于3.2，去除效率会下降，如果pH过高，其去除效率基本与pH无关。然而在实际的除臭处理中，由于物质的分解产生的酸性物质和二氧化碳会造成生物过滤中的pH下降，降低微生物的去除效率。
3.3.3 温度 首先在较低的温度有利于恶臭废气中污染成份被基质表面生物膜吸收，但会影响微生物的生长，而在较高的温度下恰恰相反。所以都是通过调节臭气温度来控制床温。
3.3.4 设计负荷 生物过滤处理城市污水处理厂臭气的滤料表面负荷一般为30～250m3/（m2·h），只有保障设计负荷在合理的范围内，才能有效降低生物过滤系统成本，保持运行的稳定性。
3.3.5 臭气停留时间 臭气的处理效果和臭气在生物过滤中的停留时间有着直接的关系，如果停留时间过短，臭气中污染成分还未充分被生物膜吸收就被排除床体，除臭效果并不明显；如果停留时间过长，很容易造成床体体积过大，增加成本，所以在设计生物过滤时应该合理安排臭气停留时间。针对炼油污水处理厂产生的臭气，生物过滤停留时间一般为2～8.5min。
4 生物过滤法处理恶臭废气存在的问题及展望
虽然采用生物方法处理恶臭废气的工艺流程已基本成熟，同时也在诸多具体环节上取得了一定的研究成果，但综观这些研究的侧重点以及该方法的整个发展现状，可以发现还有一些环节有待提高和优化。①臭气可能会产生短流或在过气断面上分布不均匀；②温度较低的地区容易受到冰冻的影响；③我国对这项技术的研究并不多，几乎没有可以参考的工艺设计参数和应用实例，仅仅处于起步阶段，需要进一步探索和完善这项技术。
随着经济的不断发展，人们对生活质量的要求也越来越高，同时也越来越关注恶臭问题，当前治理恶臭废气已经成为了一项刻不容缓的事情。作为一种高效、经济、清洁的除臭方法，生物过滤法处理恶臭的发展前景十分诱人，必将成为一种重要的环保技术。
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