（1）生物滤池

生物过滤是一种传统除臭技术，其中包括物理吸附、水吸附和臭气混合物的微生物氧化等过程。从根本上说，一个生物滤池填料是土壤、堆肥或工程无机介质等物质，以使增长的细菌可以代谢臭气化合物。生物过滤器除臭技术已被广泛应用于污水处理厂、泵站、污水收集管道系统和食物垃圾回收厂等工程项目中。

生物滤池的设计是多样的，可以建成掩埋式（图4-50）或者地上式。地上式的生物滤池可以由不锈钢或者纤维增强塑料容器组装而成，也可以在现场用混凝土浇筑而成。生物滤池顶可以用固定材料封顶或者用可拆卸木板覆盖。生物滤池也可做无盖设计，使空气可以从介质中直接扩散。有盖设计的生物滤池把处理过的空气通过排气塔向外部排放，从而使废气呈现出高分散的状态。有盖生物滤池虽然更为昂贵，但是对易被臭气影响的敏感受体来说，这种设计有更好的性能表现。

图4-50　掩埋式生物滤池除臭系统照片

实践经验表明，场地内的堆肥、污泥堆肥、木材和树皮屑都可以有效地去除硫化氢和其他气味引起的污染。在缓冲区和营养区由惰性材料组成的工程无机介质可以为臭味化合物的微生物氧化过程提供理想的环境。工程无机介质可以弹性应对介质因压缩或者附着沉积物增加导致气体通过介质引起的阻力的升高和去除效率降低的问题。与有机介质相比，工程无机介质有更长的使用年限，在一般情况下具有更高、更稳定的去除效率。有机介质的更新期为2～4年，而工程无机介质则是10年以上。许多无机介质供应商都有10年无机介质使用期的保证。

生物滤池对处理大范围臭气混合物非常有效。这些臭气混合物由H2S、有机硫化合物[如甲硫醇（MM）、二甲基硫（DMS）和二甲基二硫化物（DMDS）]、氨和在生物滤池介质污染物负荷范围内的某些特定的挥发性物质组成。当H2S的平均进气负荷高于30ppm 时，填料床的pH 值会降低，因为微生物进行H2S代谢后产生的副产物硫酸量会增加。填料床pH 值为中性时，硫化物和挥发性化合物更容易被氧化，低pH 值可以降低这些有机物的去除效率。气体通过介质阻力的增加会导致生物滤池风机消耗的增加，才能使臭气通过填料床而达到去除目的。

生物滤池适用于需要不间断处理且包含多种混合物的臭气处理。由于通过填料床时的停留时间相对较长，此项技术适用于中等风量的情况。风量越大，所需要的生物滤池规模也越大，工程占地也越大。

生物滤池除了用于喷淋工艺的循环泵和风机外，仅有少数可移动设备。相对于其他臭气处理技术，生物滤池需要更少的维护工作。无机介质的使用年限为10年以上，因此几乎不需要移动和更新介质。通过加湿设备，进入滤池的空气相对湿度为99%，有助于生物过滤过程的进行。加湿室可以被整合成一个密闭空间，或者可以在现场建混凝土生物过滤器。臭气穿过填充材料时需要不间断地喷洒水，在喷洒过程中形成的水滴通过扰动作用增大了水表面积，也有助于增加空气的湿度。空气中的湿度有利于介质颗粒周围的湿润生物膜吸附臭气污染物，也有助于生物膜的生物代谢。填料床需要在一定的时间间隔内加水以保持生物填料床的湿度。间隔一定时间，在微生物膜堆积过量时需要冲洗填料床，这个过程称为反冲洗，通常间隔时间为几天，进行一次一小时或两小时的反冲洗。

通常来说，生物滤池的H2S去除率为99%，同时有90%的其他臭气混合物也被去除，比如甲硫醇、甲硫醚、氨等。在某种程度上，生物滤池可以去除所有由废水产生的臭气混合物。臭气去除率至少为90%。为了提高生物滤池性能，有时候可以在生物滤池前配置前置生物洗涤器，或者在生物滤池后安装后置干介质生物洗涤器，这样的组合可以提高整个系统的去除效率。若进入生物滤池的臭气H2S浓度高，通过安装前置生物洗涤器可以减少H2S负荷。结合前置生物洗涤器，除臭系统的H2S的去除率可以升高到99.5%。结合后置安装的碳过滤器，除臭系统可以吸收或者氧化任何难以去除的H2S和剩余的硫磺气味的化合物。干介质生物洗涤器在整个系统中扮演了一个抛光的角色，干介质生物洗涤器吸收和去除生物滤池处理后残留的臭气化合物。目前，臭气污染物可以通过生物滤池去除，去除不了的微量臭气可以通过排气筒排出。

（2）生物洗涤器

生物洗涤器（见图4-51）和生物滤池很相似，它们都是基于物理吸附、水吸附和臭气化合物的微生物氧化等过程。类似地，在生物洗涤器中，臭气也是通过一个具有高表面积的填料床而达到去除臭气的目的。生物洗涤器一般采用耐腐蚀无机介质，以确保系统可以承受由于H2S被氧化后所造成的低pH 值（1～3）环境。耐腐蚀无机介质的使用期可达到10年以上。相对于生物滤池，生物洗涤器的冲洗具有周期性，在与臭气流动相反方向上连续喷洒冲洗水在介质顶部。臭气从介质的底部往上扩散，最后从生物洗涤器顶部排出再进行下一级的处理或者直接排放到空气中。水喷头安装在洗涤器的顶部，从而可以使水直接喷洒到介质表面。水通过介质渗透后被收集在生物过滤器底部的池子里，再通过安装在洗涤器旁的循环泵把水池里的水输送到洗涤器顶部的喷头。氧化H2S的微生物更喜欢酸性环境，而且氧化H2S后会产生副产物硫酸。系统中循环水最佳的酸性条件下的pH 值范围在1～3。为了保证循环用水的质量，一小部分的水被排到排水系统中，生物洗涤器水池里的水可以由新的干净的水补充。

图4-51　生物洗涤器除臭设施现场照片

相对于生物滤池，臭气在生物洗涤器填料床的停留时间更短。减少停留时间可以减少臭气处理所要求的介质体积。因此，生物洗涤器的占地面积比生物滤池的要小。生物洗涤器在去除高浓度的H2S（浓度在50～300ppm）方面也有很好的表现，但是对于其他还原性硫化合物（MM、DMS和DMDS）和挥发性有机物效果不明显。因此，臭气中H2S浓度较高时，生物洗涤器去除效率比较高。生物洗涤器作为生物滤池后置处理设施使用时，对于去除空气中含有多种臭气混合物和高H2S负荷的废气非常有效。此外，生物洗涤器可用于预处理过程，以延长干介质洗涤器的使用期限。这些干介质洗涤器可在气体排放前去除其他的臭气混合物。生物洗涤器用微生物去除气体中的H2S，因此，生物洗涤器不可以停止工作太久。如果没有H2S作为食物来源，一般使用四五天后微生物将会失去活性，需要重新运行生物洗涤器一段时间，微生物才可自我恢复。

除了要求在循环水中添加营养以保证微生物的健康外，生物洗涤器的维护和以无机介质为填料床的生物滤池的维护方式相似。通过小计量泵可以不断地把营养液注入循环水中。营养液可从一个专门的储存罐中泵出。营养液需要维护人员每月至少进行一次营养液的混合和准备。如果安装区域的环境温度低于0℃，为了避免结冰和保持进入洗涤器的空气温度高于10℃，生物洗涤器下部的水池里的水需要加热。气温低于10℃时，微生物氧化H2S去除效率会降低。循环水的pH 值较低（pH 值为1～3）时，为了保证生物洗涤器高效运作，需要用清洁水代替部分循环水，排放的那一小部分循环水水质需要进行中和处理，达到市政污水管网对pH 值的要求。

通常来说，生物洗涤器对最大浓度为300ppm 的H2S的去除效率是99%。但是，如果H2S浓度高于这个值，生物洗涤器处理效果相对较差。生物洗涤器也可以去除一些还原性硫化物和氨氮化合物，但是最显著的功效是去除H2S。生物洗涤器后续流程可以添加生物滤池，或者安装干介质单元，这将提高除臭控制系统的去除能力。根据设计进气污染物浓度，同时考虑到处理过的气体可以通过排气筒排放，选择单一除臭工艺就可以达到要求的排放标准。臭气去除效率取决于进气的污染物成分，如果臭气主要由H2S组成，去除率可以至少达到90%。假如臭气中含有其他气体成分，则除臭系统在处理这些气体成分之前需要首先处理高浓度的H2S，则其他臭气污染物去除效率将会降低。

（3）化学洗涤器(www.daowen.com)

化学湿式洗涤器已有效地用于众多城市的臭气控制并展现了其高效性的优势。化学湿式洗涤器的气味控制系统的原理是从气流中用化学溶液吸收恶臭污染物，使污染物氧化后变成无味气体。对于H2S的处理，化学溶液通常采用的是氢氧化钠（NaOH）或氢氧化钠和次氯酸钠（NaOCl）混合物。

化学洗涤器对硫化氢的去除率比有机物更有效，H2S的去除率大于99%，通常与洗涤液含有的化学物质成分密切相关，但是，化学洗涤器去除有机化合物效率相对较差。化学湿式洗涤器的气味控制的主要缺点是洗涤液化学物质的腐蚀性很强，可导致较高的操作和处理成本。化学品的腐蚀性和危险性要求有严格的化学处理要求。化学品储存罐用来储藏整个系统所需添加的化学物质，甚至运作过程中产生的废液。另一个明显的缺点是主要设备的计量的复杂性，包括化学计量泵、循环泵、pH 探针、氧化还原电位探针与控制器，以及潜在的软水器等。使用危险化学品的要求是化学洗涤器的一大缺点，容易造成严重的健康和安全问题。为此，臭气控制发展趋势已经从该技术转移到其他技术，如生物过滤器、干燥介质或洗气装置。由于材料处理的安全性问题，以及臭气去除性能的不一致性，这项技术在污水系统除臭领域的应用越来越少。

（4）干介质吸附罐

干燥洗涤器（见图4-52）是一个用于气味控制应用时间最长久的方法，通常利用活性炭或其他制式炭当作吸附介质。炭具有较高的比表面积，为气味的吸附提供了大量的表面积。干介质吸附各种异味物质包括H2S和产生臭味的其他有机化合物。在活性炭的气味处理系统中，通过活性炭颗粒表面的物理吸附把污染物从空气中除去。特定的气味控制应用的吸附介质也可以是氧化铝或其他化学黏合剂，吸附和氧化臭气污染物，并转化为无害的固体物质留在介质空隙中。对于其他类型的干燥介质，可以在臭气控制单元内加入活性炭，以提高单位体积吸附介质对气味的去除性能。浸渍高锰酸钾或高锰酸钠的吸附介质可以扩大从臭气中去除恶臭化合物的范围，包括有机化合物、硫化合物、醛和H2S等，都可以通过双重干燥介质去除。

干燥介质气味控制单元操作便捷。介质床可以特殊设置，使得气流垂直或水平通过处理容器。垂直气流系统通常是圆柱形容器，恶臭空气从底部进入，向上通过介质，并从顶部溢出的。水平气流处理装置将介质从底部到顶部“V”形排列在容器中。空气通过“V”形介质床的开口端到排气侧端。水平气流通道处理容器顶部设置检查孔，用来置换吸附介质。水平气流处理单元的一个缺点是它比相同体积介质的圆柱形处理单元占地更大。如果空间足够，推荐采用水平装置，更容易拆卸和更换介质。

图4-52　绝缘干介质除臭设施现场

深隧系统中的臭气湿度可以达到98%以上，对于深隧系统的臭气控制，选择的干燥介质必须能够在一个具有很高的相对湿度的环境中去除污水源的气味。冷凝可以使干燥介质变湿并降低其吸附性能，因此在处理器入口设置除湿设备很有必要。具有疏水性的介质可以抵抗高湿度的环境，但去除冷凝和水滴的保护措施还是需要的。除雾器应安装在容器的入口侧，用来吸收任何细粉、油脂或在气流中夹带的水滴。在非常潮湿的进气口处，环境和温度的差异会导致明显的结露，用空气除湿机加热空气来降低空气的相对湿度，有助于保持介质和处理容器的干燥性。为了减少除湿系统的运行成本，使用绝缘物质包裹干燥介质容器，以减少冷凝，这是一个具有成本效益的解决方案，并能保持系统的性能。

干燥介质单元体积的大小取决于恶臭化合物的进入量和进气速度。为了确保合理的介质寿命，必须设置足够体积的干燥介质，以容纳需要吸附的恶臭化合物的质量。当介质内的所有空隙都充满了吸附和氧化后的恶臭污染物时，干燥的媒体系统就会失去功效。当这种情况发生时，需要用新介质替换失效介质。

与基于生物处理方法不同的是，干燥的介质系统可以关闭很长一段时间，即使重新运作也不会影响到它们的臭气去除性能。该设备也可以在夜间或当气味处理系统不需开启的时候关闭，而不会影响未来的性能。

（5）光化电离除臭设备

光化电离除臭设备（见图4-53）利用紫外光（UV）和催化剂来氧化臭气混合物（如H2S）。光化电离系统由多个电离室组成，在电离室内利用紫外光（UV）反应生成羟基和氧自由基，在催化剂的作用下，自由基和臭气混合物进行氧化反应。该催化剂通常是一种碳基介质。这种技术在氧化方面和去除污水臭气方面非常有效，即使进入电离室的气体湿度较高，对其性能也没有太多负面影响。该过程可以关闭一段时间而不会因为一次又一次的重复操作而降低系统性能。系统运行不需要添加水和其他试剂，只需要电力系统支持。

图4-53　光化电离除臭系统现场照片

光化电离作用对高浓度少量空气中的H2S和其他臭气混合物的去除作用明显。如果需要处理大量的低浓度或者中等浓度臭气，在电离过程中产生的氧自由基没有完全反应，残留部分将逸出除臭设备进入附近大气环境。典型的自由基是臭氧，具有极强的氧化作用，附近人体接触臭氧或者吸入臭氧会导致呼吸系统的损害。因此，需要在排气装置处安装臭氧检测仪，以避免大量臭氧扩散。

通常，每年更换一次催化剂和对紫外光灯进行常规检查。随着系统所需处理气体量的增加，设备维护频率也需要相应增加。

一般情况下，光化电离作用和生物滤池对臭气的去除效率相近，99%的H2S被去除，将近90%的臭气混合物也同时被去除。维护检查是为了确保紫外线灯没有被烧毁，确保催化剂可以正常进行催化作用，从而使整个系统正常运作。假如紫外线灯不能正常操作，那么臭气处理中将不会产生所要求数量的自由基。假如催化剂的状态不稳定，那么自由基将会从系统中逸出而造成臭氧扩散。因此，光化电离设备需要得到良好的维护来保障设备的最优性能。