广东工业大学环境工程专业毕业论文 BTF系统处理兼氧池恶臭废气工程设计
物质。按化学组成可分成以下5类。
1、含硫的化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚类等； 2、含氮的化合物，如胺、氨、酸胺、吲哚类等； 3、卤素及衍生物，如卤代烃等；
4、氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、酸、酯等； 5、烃类，如烷、烯、炔烃以及芳香烃等。
除硫化氢和氨外，恶臭物质大都为有机物。这些有机物具有沸点低、挥发性强的特征，我们又称其为挥发性有机化合物，简称VOCs(挥发性的有机化合物)。VOCs指碳氢化合物及其衍生物。有机化合物按其结构分为开链化合物(或脂肪族化合物，分子链是张开的)、脂环化合物(分子链呈环状)、芳香族化合物(单、双键交替连接的六碳原子环状结构)及杂环化合物(环上原子除碳外，还有其他原子参加构成)等四大类。目前估计在100万种以上，而且数量持续增加[2]。
1992年，在土耳其召开的关于工农业废弃物管理问题的国际研讨会上，许多专家一致呼吁对于恶臭不必说哪种有害、哪种无害，仅仅因其存在就构成了公害。恶臭的来源相当广泛，主要可分为体泌污染源、生活污染源及工业污染源三类。体泌污染源主要指脚臭、腋臭、口臭等。生活污染源主要来自厕所、卫生间、垃圾桶、下水道等地方。工业污染源是恶臭污染发生的最主要来源。污水处理厂、肉产品加工厂、造纸厂及石油化工企业都会产生严重恶臭。表1—2列出了常见的恶臭污染源。
从表1—2可看出，硫系恶臭物质涉及的行业广泛，在各种恶臭物质污染中影响是最大的。含硫化合物的主要致臭成分是硫化氢、甲硫醇、甲硫醚及二甲基二硫化物，它们统称为总还原硫化物(TRS)。这些气体嗅阈值极低，即使浓度是在10数量级，也会由呼吸器官明显感觉出来，加之具有极大的毒性，是不容忽视的一类必须予以消除的恶臭污染物。
表1-2 恶臭物质的主要来源
物质名称 硫化氢 硫醇类 主 要 来 源 牛皮纸浆、炼油、炼焦、天然气、石油化工、炼焦化工、煤气、粪便处 理、二硫化碳的生产或加工 牛皮纸浆、炼油、煤气、制药、农药、合成树脂、合成橡胶、合成纤-9
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硫醚类 氨 胺类 吲哚类 硝基化合物 烃类 醛类 醚类 醇类 酚类 酯类 脂肪酸类 有机卤素衍生物 维、 橡胶加工 牛皮纸浆、炼油、农药、垃圾处理、生活污水下水道 氮肥、硝酸、炼焦、粪便处理、肉类加工、禽畜饲养 水产加工、畜产加工、皮革、骨胶、石油化工、饲料 粪便处理、生活污水处理、炼焦、屠宰牲畜、粪便堆积发酵、肉类和其他蛋白质腐烂 燃料、炸药 炼油、石油化工、t、ti-、电石、化肥、内燃机排气、涂料、溶剂、油墨、印刷 炼油、石油化工、医药、内燃机排气、垃圾处理、铸造 溶剂、医药、合成纤维、合成橡胶、炸药、照相软片 石油化工、林产化工、合成材料、酿造、制药、合成洗涤剂、油脂加工、肥皂、皮革制造、合成香料 钢铁厂、焦化厂、染料、制药、合成材料、合成香料、溶剂、涂料、油脂加工、照相软片 合成纤维、合成树脂、涂料、胶黏剂 石油化工、油脂加工、皮革制造、肥皂、合成洗涤剂、酿造、制药、香 料、食物腐烂、粪便处理 合成树脂、合成橡胶、溶剂、灭火器材、制冷剂 1.2.2恶臭气体物的污染特征及危害
恶臭气体作为世界七大环境公害之一，从大气污染中单独分离出来，说明其具有自身的特点。
(1)易挥发性 人通过嗅觉器官感觉到臭味物质的存在，是由于气味物分子或微粒运动到达嗅觉器官的结果。一般来说，蒸气压大的物质具有更为强烈的气味，但也有少数例外，如香猫酮和混合二甲苯麝香，在10-1～10-2Pa蒸气压下也有强烈的气味。
(2)易溶解性 一般气味大的物质是溶于水和脂肪的。因此这样的物质能够渗透
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嗅觉器官绒毛周围的水性黏液，然后穿过多脂的绒毛本身而产生嗅觉作用。
(3)吸收红外线能力强有气味的物质能强烈地吸收红外线。气味物质对红外线的吸收波段可以决定它的气味。其原理与物质对可见光谱的吸收波段决定该物质的颜色类似，物质对某波段光的吸收是由于物质分子振动与光振动之间相互干扰的结果，气味物质对某红外线波段的吸收，也说明了该物质具有相同频率分子内部振动。但是，还没有充分理由说明为什么气味物质对红外线吸收波段的吸收比对紫外光和可见光吸收波段的吸收更为明显。石蜡油及二硫化碳例外，它们有气味，但对红外线基本不吸收。
(4)丁铎尔(Tyndoll)效应 气味物质，例如丁香酚(C10H12O2)、黄樟脑(C10H10O2)等，当测定它们在甘油、石蜡油或水中的溶解度时，发现在曝光以后，显示出丁铎尔效应，也就是当一束紫外光通过溶液时，由于被溶质微粒散射，呈现出乳白色。
(5)拉曼(Raman)效应 当一单色光(例如从汞蒸气灯发出的绿色光)被一种纯物质散射时，散射光的波长总是大于或小于原来单色光的波长，这种效应称拉曼(Raman)效应，其波长变化的量称为拉曼位移。拉曼位移是物质分子振动的一种度量。而人们通常认为物质的气味取决于分子内部的振动。故拉曼位移与气味间应存在某种关系。比较甲基硫醇、乙基硫醇、丙基硫醇及戊基硫醇的光谱，可以发现它们都有2567～2580cm-1的拉曼位移，它们都有类似的强烈臭味。其他不具有该数值拉曼位移的物质，没有硫醇的特殊臭味。
1、恶臭气体的污染特征：
(1)污染范围广 恶臭物质排放到大气中，可在大气环流作用下迅速蔓延，造成大范围污染。
(2)测定困难 恶臭污染以心理影响为主要特征，极低的浓度就可使人产生不快，这使其测定非常困难。目前还难以找到一个可全面评述恶臭的可检测性、强度、厌恶度及性质的简单测定方法。因此，恶臭的有效测定方法是大气污染控制的一个重要研究内容。
(3)评价困难 恶臭污染源多为常见的、局部的无组织排放源，污染又多为短时间、突发性的，因而难以捕捉，加之恶臭扩散方式复杂，故迄今世界上还没有一种公认的恶臭评价方法，因此目前这方面的研究也相当活跃。
(4)治理困难 通常有害气体对人产生的生理影响与其浓度成正比，而恶臭给人的感觉量(恶臭强度)与对人的刺激量(恶臭物质浓度)的对数成正比。韦伯—费希纳
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(Weber-Fechner)公式很好地反映了这种关系：
Y＝klgX (1—1)
式中 Y——恶臭强度；
X——恶臭物质含量，1x10-6。
从式(1—1)推算出，即使将恶臭物质去除90％，人的感觉认为只去除了50％。通常把正常人勉强可以感觉到气味的含量，即恶臭的最低嗅觉含量称为嗅觉阈值。一般情况下，人的嗅觉对多数恶臭物质的嗅觉阈值都在10-9以下，远远超过了分析仪器对恶臭物质的最低检出含量(仪器的最低检出含量在10-6～10-9)范围内)。迄今为止，有4000多种恶臭物质仅凭人的嗅觉即能感觉到。其中对人体健康危害较大的有氨、硫化氢、硫醇类、二甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、正丁酸(酪酸)和酚类等有机污染物。有些恶臭物质随废水、废渣进入水体后，不仅使水散发出臭味，而且使鱼类等水生生物也发出恶臭而不能食用。有些恶臭物质还与环境中的化合物结合造成严重的二次污染。恶臭物质分布广、影响大，它除了刺激人的嗅觉器官使人觉得不愉快外，还对人的呼吸系统、消化系统、内分泌系统、神经系统和精神产生不利影响，高浓度情况下会导致急性中毒甚至死亡。这表现在以下几个方面。
(1)危害呼吸系统人们闻到恶臭，对呼吸产生反射性抑制，甚至憋气，妨碍正常呼吸功能。
(2)危害循环系统随呼吸变化，会出现脉搏和血压变化。如氨会使血压出现先下降后上升现象。
(3)危害消化系统 人经常接触恶臭，会使人产生厌食、恶心，甚至呕吐，进而发展到消化功能减退。
(4)危害内分泌系统 经常受恶臭刺激，会使人的内分泌系统功能紊乱，影响机体代谢。
(5)危害神经系统 恶臭的刺激，会使嗅觉疲劳甚至丧失。“久闻不知其臭”最后会导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调。
(6)影响精神状态 恶臭使人烦躁不安，思想不集中，工作效率降低，判断力和记忆力下降，影响大脑的思维活动。
(7)有机恶臭物质的危害 易引起各类中毒。大多数中毒症状表现为呼吸道疾病，多为积累性。在高浓度污染物突然作用下，有时可能造成急性中毒，甚至死亡。一些有机物接触皮肤，可引起皮肤病，有些有机污染物具有致癌性，如氯乙烯、聚
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氯乙烯，尤其是一些稠环化合物，如苯并芘等[3]。
随着工业生产的不断发展，恶臭污染亦日益严重，而国内许多行业产生的恶臭气体几乎未经处理就直接排放到大气中。随着人们环保意识及对生活质量要求的不断提高，迫切需要对恶臭污染予以坚决治理。 1.3 恶臭处理国内外研究状况和线路 1.3.1 恶臭处理目前国内外的研究状况概述
发达国家在臭气污染，特别是对污水处理厂恶臭污染的研究和治理等方面起步较早，经验较丰富，其中以美国、德国和日本的成果最为显著。我国对恶臭污染的研究起步比较晚．参考日本的经验，于1993年制定了恶臭污染物排放标准。包括臭气浓度及三甲胺、硫化氢、甲硫酸、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯8种单一恶臭物质的厂界标准及排放际准，目前并未被人们所普遍重视。现行的恶臭处理法从脱除的原理上大致可以概括成物理法、化学法和生物处理三种类型 [4]。 1.3.2 恶臭处理的主要研究线路及未来的展望
1、物理脱臭法
物理脱臭法处理通常作为脱臭处理工艺的前处理。对于含有可溶性成分多的臭气一般可以臭气凝缩法，从经济上比较适合我国国情，但是其应用局限性大，一般很少采用。物理法中常用的效果比较好是大气稀释法和吸附法。
大气稀释扩散法是将恶臭气体由烟囱排向大气，通过大气的稀释扩散以及氧化反应使其浓度降低，以保证下风向和臭气发生源附近工作和生活的人不受恶臭的危害。此法主要适用于臭气浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理。大气稀释法受当地气象条件和地形条件影响较大，另外对烟囱高度也有一定的要求，以保证受控点恶臭物质浓度不超过环境标准。
吸附脱臭法是使得恶臭气体通过吸附剂填充层而被吸附去除的方法，常用的吸附剂一般为活性炭、硅藻土、以及陶瓷碎片等。有时也根据吸附气体成分的特殊性使用添加药剂的吸附填料。在吸附脱臭法中较常用的方法是活性炭吸附法。活性炭吸附法分为非再生型和再生型。利用活性炭(Activated Carbon，AC)优良的吸附能力，可以很高效地吸附臭气中的硫醇、酚等构成成分，特别的对于浓度低的臭气更有效。对于浓度高的工厂的臭气，一般使用能够现场再生的装置。也就是说在除臭装置中加入再生装置。图1是塔式蒸汽再生。在这个装置中，蒸汽发生装置、脱除臭气的
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