窦 红，郑雯倩，裴 琨，李根利

（1.石家庄市环境监控中心，石家庄 050000；2.河北省环境监测中心，石家庄 050030）

恶臭废气，是指损害人类生活环境，并能够使人产生不愉快感觉的气体，自人类环境保护工作开展以来，恶臭废气的发现数量已经达到4000余种[1]。诸多类型的恶臭废气中对人类危害较大的包括：硫化类气体（如硫化氢等）、氮化合物（如酰胺等）、烃类（芳烃等）[2]。这些恶臭废气的来源较广泛，包括化工生产、石油加工以及各类药品实验合成等，均有可能产生恶臭废气。同时，污水处理厂将多渠道排放而来的污水汇集到一处后，其中的金属成分、非金属物质之间均有可能发生化学变化，产生恶臭废气分子。

1 污水处理厂恶臭废气的危害

依据我国《恶臭废气污染物的排放标准规定》，当污染排放气体达到10-6级别时就会被人体所感知，它可通过视觉、嗅觉、触觉等渠道，对人体神经系统、呼吸系统以及循环系统等产生干扰，继而诱发心脏病、癌症、肺结核等多种慢性疾病[3]。由此，为有效改善人类生存环境，解决社会发展与生存之间的矛盾，就必须形成科学性、持续性的恶臭废气治理方案。

2 污水处理厂恶臭废气的处置技术方案分析

基于国内污水处理厂现有水平，下面提出恶臭废水的处置技术方案。

2.1 物理处置技术方案

所谓物理技术处置法，是借助气体物理变化的特性，对废气进行净化。当前，国内污水处理厂中所应用的物理处置方案包括：热处理方法、吸附处理方法和低温等离子分离法三种[4]。

2.1.1 热处理法

热处理法，是国内污水处理厂中最常见的恶臭废气物理净化方法。该方法实际操作时，主要是通过热力燃烧处理、催化燃烧以及直接燃烧的方式，对恶臭废气中的可燃烧气体进行转化。但热处理方式与后续提到的化学加热催化转化法之间的差异为，热处理法是利用热环境将恶臭废气中分子成分“集中”起来，它并不能从根本上对恶臭废气中的污染成分净化干净。

例如，某污水处理厂利用热处理法对恶臭废气进行处理时，处理人员采用直接燃烧法对气体进行净化。该污水处理厂中所设置的污水处理结构为“恶臭废气加热渠道-加热后气体净化渠道”两部分。初期进行恶臭废气处理时，气体体积为110 m3，初步加热处理后的净化气体体积为77.89 m3；然后将污水处理后的气体经污染气体深度净化渠道进行二度处理。处理后测验达标程度，若恶臭废气处理后等级达标，即可将气体排放出来。该污水处理厂利用热力污水处理措施，实行污水初步净化、深度性净化调节过程，借助简单的物理加热工具，实现了恶臭废气处理的效果，这是现代污水处理厂中最便捷，也是实际应用率最高的废气净化方案。

2.1.2 吸附处理法

吸附处理法，是指污水处理厂对恶臭废气气体进行处理时，直接利用固体或者液体吸附材料对气体进行净化。吸附处理法对恶臭废气的净化过程，主要是将气体中污染成分，如烃类、硫化类成分都吸附出来，并借助分子循环运动的特征，弥补恶臭废气净化后的空间，从而达到有效进行恶臭废气处理，消除气体刺激性气味的目的。

例如，某污水处理厂进行恶臭废气处理时，就采用了吸附法进行净化。首先，污水处理人员先按照收集气体的具体情况，选择吸附能力对等的原料。本次恶臭废气中，烃类占首位，第二位是硫化物，第三位是氮化合物。由此，操作人员所选择的吸附材料主要包括：吸附能力较强的树脂、活性炭、活性白土、硅胶四类，并按照3:1:1:1的比例进行原料调配。最后，将混合后的物质放置到恶臭废气存放环境中，静置12～18 h后，对净化气体进行检验。若气体不达标，继续按照以上标准进行净化操作；若气体达标，可直接排放。

2.1.3 低温等离子分离法

低温等离子分离法，主要是指把恶臭废气体放置在特定低温环境下，使恶臭废气中离子结构“静止”，然后运用树脂、活性炭等物质，将恶臭废气体成分中的污染物分离开来。待气体周围温度恢复到正常状态时，空气中的氢、氧离子将填充恶臭废气中空缺部分。例如，某污水处理厂进行恶臭废气处理时，就采用了低温等离子处理法进行恶臭废气体净化。污水处理厂的工作人员首先按照恶臭废气中含有的污染成分不同进行分类；其次，按照烃类、硫类以及氧化类三类物质的结冰点进行低温调节，待每一种气体均处于固体状态时，运用专业的恶臭废气离子分离仪器将污染离子“摘除”；最后，以50℃为一个等级提升温度，直到提升到常温为止。静置10～15 h后，对净化恶臭废气体样进行抽样检查，气体达标即可排放。

该污水处理厂按照恶臭废气气体类型不同，采取气体污染分离处理策略，可针对性进行污染气体成分的清洁处理，恶臭废气体的净化效果好。但由于该种处理技术的实际操作中需特定的净化处理环境，实际操作的成本投资费用较高，在国内大型污水处理厂中的应用尚可，中小型污水处理企业的应用率较低，这是该种恶臭废气气体净化处理方法的局限性。

2.2 化学处理技术方案

所谓化学处理技术，就是借助物质化学氧化、置换等反应进行气体净化。当前，污水处理厂中所应用的化学处置方案包括：光催化处理法、酸碱中合置换法两种。

2.2.1 光催化处理法

光催化处理法，主要是对污水处理厂收集到的恶臭废气中可以发生氧化的物质进行分解，进而将恶臭废气成分中的污染物质氧化为低污染成分。该种恶臭废气净化方法实际操作步骤可概括为：其一，设定加热或者阳光直射的净化处理环境。其二，按照三维激光多普勒测速仪检测结果，将会发生氧化反应的气体进行加热。其三，将发生化学的气体集中放置在特定空间内静置，气体检验达标后可排放。

某污水处理厂进行污水处理期间，处理人员选择光催化处理法污水处理策略进行恶臭废气净化。实际操作期间，净化人员运用三维激光多普勒测速仪检验后，得到硫化氢、有机酸、烷三种成分。然后，污水处理厂操作人员建立室外污水处理净化环境，并集中对分类后的恶臭废气进行净化。待净化后气体检验等级达标后，就可直接将其排放到空气中。

该污水处理厂关于硫化氢、有机以及烷三种恶臭废气成分的处理过程，就是化学加热催化方式实际应用的表现。

2.2.2 酸碱中合置换法

酸碱中合置换法，是指将恶臭废气中离子活跃性较强的分子置换出去，以达到恶臭废气净化处理的目的。一般来说，酸碱中合置换法操作时，需先利用树脂、活性炭等吸附材料，将离子活跃性较大的气体脱离出来，然后具体地进行恶臭废气污染因素的置换处理。一般而言，污水处理厂中所应用的中和处理溶液包括：苛性钠、次氯酸钠、硫酸和盐酸等物质。

某污水处理厂对恶臭废气进行净化处理时，污水处理人员先利用离子交换树脂将恶臭废气体中的二甲基二硫、烃类物质吸附出来，然后将吸附后的树脂材料放置在强酸或者强碱性溶液中进行中和处理。本次污水处理厂的废气净化溶液选择浓度为50%的苛性钠。树脂原料经过滤后检验置换液体中硫离子和烃离子含量均在88%～90%，说明酸碱中和法起到了较好的恶臭废气净化处理效果。

2.3 生物处置技术方案

所谓生物处理技术，是指通过自然界生物净化的方法，将恶臭废气中包含的污染气体进行过滤。生物处置技术于19世纪末期出现在英国，主要用于工业污水净化方法中。随着该项技术研究深入性的不断延伸，生物处置技术社会应用范围也在逐步扩大。当前，国内污水处理厂中恶臭废气生物处置技术包括分子诊断分析法、生物过滤法两种。

2.3.1 分子诊断分析技术

分子诊断分析技术，主要是依据污水处理厂中收集到恶臭废气的成分不同，开展的生态性分子调节处理方式。首先，分子诊断分析时，处理人员需先借助显微镜确定微生物和功能性菌群的组成形式；其次，模仿菌群的排放结构建立高精度菌群基因组织搭配网络。待两组菌群均准备就绪后，按类型进行生物分子匹配。其间，人为模仿的分子菌群将在两菌群节点连接时净化掉原有菌群中的裂变细胞，并运用新的分子结构弥补原有菌群结构断裂节点。最后，经过特定时间后，新菌群被原有菌群吞噬，恶臭废气净化工作完成。例如，某污水处理厂对100 m3生活恶臭废气进行处理时，50%采用传统过滤处理法，50%采取生物诊断处理方案。同时进行恶臭废气净化，并持续净化10 h后，对比恶臭废气处理样本。研究发现，传统过滤处理技术的净化率为33.18%，生物净化处理方式为88.96%。这一试验对比结果表明，生物诊断分析技术在生活用水中所产生的恶臭废气的处理效果更佳。

2.3.2 生物过滤法

生物过滤处理法，也是当代污水处理厂中较具代表性的生物过滤方案。该方法与生物分子诊断法的差异在于，它直接利用土壤、活性炭、堆肥等材料，降低气体中硫化物、烃类等物质的污染浓度，相对来说操作便捷度较高。例如，某污水处理厂进行生物过滤处理时，首先将所有恶臭废气集中一处，然后将其按照每次100～120m3的标准，排放到特定恶臭废气净化环境下，该排放处理环境底层是由土壤、木屑、活性炭按照1:1:1的标准混合而成，空间高45 m。气体净化处理后，污水净化处理人员对净化样本进行检测，其中低浓度甲苯含量降低了95.58%，高浓度笨含量降低78.99%。这一实际净化处理对比测验结果说明，生物过滤处理设备具有较好的恶臭废气处理效果。

2.4 新技术净化处置方案

新技术净化恶臭气体处置方案，是指在现有气体净化处理手段之上，采用多种多相自动化检测系统，对污水处理厂内的部分恶臭气体进行处理。国内污水处理厂中所应用的新技术净化装置，大多可直接将溶氧浓度在30%～50%的恶臭废气进行净化，也可对液相恶臭废气体积在155.00～160.00 cm3的液体进行净化。新型恶臭废气净化处理装置，不仅可以保质保量地进行恶臭废气净化，同时也大大节省了恶臭废气生物降解、化学处理等前期步骤，提升了恶臭废气的处理效率。例如，某污水处理厂进行恶臭废气处理期间，净化人员首先将收集到的恶臭废气运用三维激光多普勒测速仪进行测定，初步分类后直接将溶氧浓度在30%～50%的气体和体积在155.00～160.00cm3的液体进行净化。剩余恶臭废气继续采用微型溶氧测定仪进行测定，并选择适当的恶臭废气净化处理方式。

该污水处理厂的这种新型恶臭废气处理技术综合测定的实践策略，可缩小污水处理厂定期测定处理周期，提升污水处理速率。

3 结论

污水处理厂恶臭废气的处置技术方案分析与研究，是当代化工净化处理技术综合处理的有效方式。在此基础上，本文提出了物理处置技术方案、化学处理技术方案、生物处置技术方案、新技术净化处置方案四种恶臭废气的处置策略，研究结果将为现代化工业生产提供方法借鉴。