污水除臭原料加工工藝的多樣性與技術(shù)解析

 

在污水處理過程中，惡臭氣體的控制是重要環(huán)節(jié)，而污水除臭原料的加工工藝直接影響處理效果、成本及環(huán)境友***性。不同原料因其化學(xué)性質(zhì)和物理***性的差異，需匹配相應(yīng)的加工技術(shù)以實(shí)現(xiàn)高效除臭。以下從常見污水除臭原料及其加工工藝展開分析。

 

 一、物理吸附類原料：活性炭與沸石的深度加工

1. 活性炭活化工藝  

   活性炭通過高溫碳化（600900℃）和活化（水蒸氣或化學(xué)試劑處理）形成多孔結(jié)構(gòu)，比表面積可達(dá)5001500m²/g。其加工工藝包括：  

    物理活化法：以水蒸氣或CO?為活化劑，在8001000℃下刻蝕碳骨架，形成微孔和介孔。  

    化學(xué)活化法：使用KOH、ZnCl?等化學(xué)物質(zhì)，在較低溫度（400700℃）下同步完成碳化和活化，適合制備高比表面積活性炭。  

    表面改性：通過氧化或負(fù)載金屬氧化物（如MnO?）增強(qiáng)對(duì)硫化氫、氨氣的選擇性吸附。

 

2. 沸石分子篩合成  

   天然沸石經(jīng)酸洗、焙燒后，可人工合成A型、X型分子篩。其核心工藝包括：  

    水熱合成法：以硅酸鈉和鋁酸鈉為原料，在堿性條件下（pH=1012）進(jìn)行晶化反應(yīng)，控制溫度（80150℃）和時(shí)間（224h）調(diào)節(jié)孔徑分布。  

    離子交換：用Na?、Ca²?等陽離子置換沸石中的雜質(zhì)離子，提升對(duì)氨氮的吸附容量。

 二、化學(xué)吸收類原料：堿液與氧化劑的精準(zhǔn)調(diào)控

1. 堿液循環(huán)吸收工藝  

   氫氧化鈉（NaOH）溶液通過噴淋塔與惡臭氣體接觸，發(fā)生中和反應(yīng)。工藝關(guān)鍵點(diǎn)包括：  

    濃度***化：通常采用10%30% NaOH溶液，濃度過低導(dǎo)致吸收效率下降，過高則增加結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)。  

    多級(jí)串聯(lián)設(shè)計(jì)：設(shè)置預(yù)洗滌段（去除粉塵）和主吸收段，配合pH在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保H?S去除率＞95%。

 

2. 高級(jí)氧化工藝（AOPs）  

   臭氧（O?）、過氧化氫（H?O?）與紫外光（UV）協(xié)同作用，將硫化物礦化為硫酸鹽。典型流程為：  

    臭氧催化氧化：在TiO?催化劑存在下，O?分解產(chǎn)生·OH自由基，氧化速率較單***臭氧提高35倍。  

    Fenton體系：Fe²?與H?O?反應(yīng)生成·OH，需控制pH=34，避免鐵泥沉淀。

 

 三、生物降解類原料：微生物制劑的定向培養(yǎng)

1. 復(fù)合菌劑發(fā)酵工藝  

   針對(duì)硫醇、吲哚等難降解物質(zhì)，篩選假單胞菌、芽孢桿菌等***勢(shì)菌種，通過：  

    兩階段發(fā)酵：先***氧培養(yǎng)擴(kuò)***菌群數(shù)量，再厭氧條件誘導(dǎo)酶系表達(dá)，提升代謝活性。  

    固定化技術(shù)：將菌體包埋于海藻酸鈉硅膠載體中，延長(zhǎng)使用壽命至612個(gè)月。

 

2. 生物濾池填料加工  

   火山巖、陶粒等惰性材料經(jīng)表面改性后，作為微生物載體：  

    親水處理：通過等離子體接枝羧基基團(tuán)，增強(qiáng)掛膜性能。  

    孔隙率***化：控制填料粒徑（35cm）和空隙率（40%60%），平衡氣體停留時(shí)間與壓降。

 

 四、新興材料：納米技術(shù)與資源化利用

1. 石墨烯基復(fù)合材料  

   將氧化石墨烯（GO）與Fe?O?納米顆粒復(fù)合，利用ππ共軛效應(yīng)吸附有機(jī)物，同時(shí)磁性分離實(shí)現(xiàn)再生。

 

2. 污泥基生物炭制備  

   剩余污泥經(jīng)熱解（600800℃）炭化，制成含灰分生物炭，其表面官能團(tuán)（COOH、OH）可化學(xué)吸附惡臭分子，實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”。

 

 五、工藝選擇策略

 進(jìn)水***征導(dǎo)向：高濃度H?S***先選化學(xué)氧化，低濃度VOCs適用活性炭吸附。  

 成本效益平衡：生物法運(yùn)行成本低但占地***，適合中小型污水廠；焚燒法適用于***風(fēng)量、高濃度場(chǎng)景。  

 智能化升級(jí)：結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體組分，動(dòng)態(tài)調(diào)整藥劑投加量，降低二次污染風(fēng)險(xiǎn)。

 

 結(jié)語

污水除臭原料的加工工藝正朝著“高效低碳資源化”方向演進(jìn)。未來，基因編輯技術(shù)培育超級(jí)除臭菌株、AI驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)器***化設(shè)計(jì)，以及基于生命周期評(píng)價(jià)（LCA）的工藝選型，將成為行業(yè)突破的關(guān)鍵。企業(yè)需根據(jù)實(shí)際工況，構(gòu)建“源頭減量過程控制末端治理”的全流程除臭體系，推動(dòng)污水處理向綠色化、可持續(xù)化轉(zhuǎn)型。