市政臭气和工业废气

现如今经济和科技飞速发展，社会面貌日新月异，尤其是大规模的政府投资和政策推动，使得市政工程、工业生产活动得以爆发式增长，随之而来

现如今经济和科技飞速发展，社会面貌日新月异，尤其是大规模的政府投资和政策推动，使得市政工程、工业生产活动得以爆发式增长，随之而来环境污染也逐步凸显。伴随着人们生活水平的提高和生活观念的转变，公众环保意识和环境问题敏感度也与日俱增。社会生产活动带来的环境问题与公众对美好生活环境的向往之间的矛盾随时间的推移会愈演愈烈。

环境污染治理是一个庞杂的、长周期的、多学科交错的议题，涉及土地修复、固废处置、危废处理、污水处理、水质净化、大气治理、废臭气处理、噪声管控等诸多方面，其中废臭气问题主要在市政工程、工业生产中出现，且由于其本质特性造成其容易被大气活动传播扩散，空气污染可以说是最直接刺激人类感官、最容易受到关注及最影响群众生活质量的环境问题之一。

尽管国家相关部门在早期就已经对污染排放——特别是与大气污染息息相关的构成废气臭气的污染物——制定了标准性文件进行约束，但野蛮生长的发展模式与政策调整的滞后性、行业内的恶性竞争与监管体制的不完善等人为因素，结合废气臭气治理行业和技术本身（相比其他土、固、液）的发展不充分不均衡，使得大气环境污染问题的解决变得复杂、艰巨。

污染来源

根据工程经验，污染大气环境（排放标准限制对象）或容易遭遇居民反感投诉的空气环境事件主要来源于市政臭气和工业废气两个方面。汽车、铁路、轮渡、航空等尾气排放也随着运输工具保有量的增加和全球贸易联系的增强，逐步成为不可忽视的环境危害，属于不定点不连续的污染事件。而其他小规模空气污染事件有公共空间臭气、装修废气等。以下着重讲讲市政臭气和工业废气：

其中市政臭气的产生主要源自市政工程中的给排水单位、污水处理单位或垃圾处理单位，包括提升泵站、雨水泵站、污水处理厂、垃圾转运站和垃圾处理厂等；而工业废气的产生主要源于各种工业生产行业的废气尾气排放，包括化工行业、焚烧（冶金）行业、电子行业、食品行业、制药行业、饲料行业、养殖行业、纺织行业、造纸行业、包装行业、印染行业等等。

市政臭气：
给排水系统（如提升泵站）中恶臭气体的主要产生场所包括：泵站集水池、前段格栅、后段水泵、提升泵、检修间等等；
污水处理系统（如污水处理厂）中恶臭气体的主要产生场所包括：提升泵房、配水井、粗/细格栅（井）、污水泵房、集水池、初沉池、曝气池、好氧池、厌氧池、水解酸化池、储泥池、污泥浓缩池、脱水车间等；
垃圾处理系统（如垃圾处理厂）中恶臭气体的主要产生场所包括：垃圾分拣车间、垃圾堆存间、垃圾中转站、垃圾压缩间、垃圾填埋场、餐厨垃圾处理等。

工业废气：
化工行业是一个笼统概念，广义上可以包括后续提到的几乎所有其他工业行业，这里只讨论行业共通的废气产生场所：原材料贮存区、实验室、电炉生产间、混合搅拌车间、洗涤车间、发酵车间、溶解车间、提纯车间、合成车间、烘烤房、冷却池、废液贮存池、切割切粒车间、罐区、成品堆置区等；
焚烧冶金行业中废气的主要产生场所包括：回转窑、焚烧炉、烘培炉、燃煤锅炉、催化燃烧车间、垃圾焚烧车间、铸造车间等等；
电子行业中废气的主要产生场所包括：电镀车间、电池生产线、焊接车间、锡炉、装配车间等等；
食品行业中废气的主要产生场所包括：原材料贮存区、预处理车间、浸出车间、提纯车间、烘烤车间、干燥车间、废水贮存区、废料贮存区、油烟风管等；
制药行业中废气的主要产生场所包括：煎药区、制膏区、发酵间、中间体车间、催化间、反应釜、提纯车间、包装车间等等；
养殖行业中废气的主要产生场所包括：饲养笼舍、饲料堆放间、粪便处理间、发酵罐、屠宰间、清洗间、掩埋区等等；
印染行业中废气的主要产生场所包括：油墨印染车间、印刷车间、漂染车间、静电除尘区、定型车间、烘干房等等。

污染成分

市政臭气因产生场所和处置对象都较为集中单一——通常是城市居民生活或商业活动产生的污水和垃圾——故成分相对简单，体量较大但浓度往往偏低。

主要成分包含硫化氢（ ）、氨气（ ）、一氧化碳（ ）、氮氧化物（ ）、甲硫醇（ ）、甲流醚（ ）、有机胺、苯系物、VOCs、粉尘等等。

而工业废气则由于行业不同（原材料不同、生产工艺不同、生产场所不同）导致废气成分或简单或复杂，废气量各异，浓度也有所区别。

主要包含硫酸雾、硝酸雾、铬酸雾（ )、氯化氢、氰化氢（ ）、硫化氢、氨气、氮氧化物、硝酸铵（ ）、二噁英、醇类、甲硫醇、乙酸乙酯（ ）、醋酸正丁酯（ ）、醋酸异丙酯（ ）、丙烯酸甲酯（ ）、甲苯二异氰酸酯（ ）、醚类、酮类、酚类、环状有机物、苯系物、有机胺、非甲烷总烃、烯烃、卤素有机物、VOCs、油烟、焦油、尼古丁、辣椒碱（ ）、醋酸、松节油、松油醇（ ）、挥发性脂肪酸、粪臭素、气溶胶、粉尘等等。

污染威胁

在废臭气治理实践中，最为常见的污染因子有五类，分别是：含硫化合物（硫化氢、硫醇、硫醚等）、含氮化合物（氨、胺、吲哚类等）、卤素及衍生物（氯气、卤代烃等）、烃类（如烷烃、烯烃、芳香烃等）、含氧化合物（如醇、酚、醛、酮、有机酸等）。

恶臭污染物中主要为八大物质：硫化氢、氨、甲硫醇、甲硫醚、三甲胺、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯。

其中硫化氢无论在市政臭气亦或是工业废气中都有出现并且含量较多，在除臭设备设计规范中设备必须包含硫化氢和氨气的检测仪表。低浓度的硫化氢有臭鸡蛋味，容易察觉，能够起到警示作用，但长时间处于含硫化氢环境或硫化氢浓度过高情况下，人体嗅觉系统会被麻痹并对臭味脱敏，继而造成控制大脑皮层兴奋与抑制的调节功能失效，直到使人丧失意识或死亡。这里列出硫化氢对人体的危害（数据仅供参考，实际情况因人而异）：

氨气有严重的黏膜刺激作用，能导致血压与心脏搏动不稳定，影响人体血液循环系统中氧的运输，继而造成各组织缺氧。氨气中毒还表现为对眼睛及呼吸道的灼伤，引起口腔溃疡、喉头痉挛、喘鸣、声音嘶哑、讲话困难，长时间接触高浓度氨气甚至能导致皮肤二度到三度灼伤，灼伤后的死亡率约为40%。

其他气体污染因子对人体也同样具有较大危害：可引起人体反射性地抑制吸气，妨碍正常呼吸功能，不悦的气体感受使人食欲不振、恶心呕吐，可能导致消化系统功能减退以及内分泌系统紊乱，影响机体的代谢活动。某些工业生产因为其工艺的特殊性可能会产生一些更加隐秘且致命的物质，如果不进行有效治理对于厂区工作人员和周边居民都是巨大的安全隐患。

大规模的市政建设和工业生产产生的空气污染不仅对于人和其他生物存在健康和生命威胁，对于相关的机械、材料、设备往往也是一种巨大危害。废气当中的酸雾成分如果浓度达到一定阈值，会锈蚀破坏厂区内的金属部件；而碱性气体在通过塑胶产品或有机油性膜料的时候也会对其造成不可逆的破坏。携带大量水汽的废气臭气会致使机械部件的生锈和老化，而根据相关的研究表明，含有盐或其他溶剂的液体会大大加速锈蚀进程，金属锈（如铁锈）产生后，其多孔疏松的结构会引发更加剧烈的腐蚀进而形成恶性的破坏循环，为社会经济和财产造成巨大损失。

污染治理

二十一世纪伊始，当政府或企业谈及废气治理或除臭时，手边能用的无外乎活性炭或焚烧炉这类简单的废臭气处理设备，要么“吸走”要么“烧掉”，活性炭的处理能力有限、寿命问题、脱附成本高、饱和后的危废处理，焚烧法的高能耗、危险性爆炸性、二次污染问题等等都因为行业发展迟缓、相关监管不充分等因素被搁置或者忽视。

庆幸的是一段时间以来，各种废气治理和除臭技术也在持续进化，短短十多年间业内就迸发出许多高技术力多效解决废臭气问题的技术与设备。尽管传统的活性炭吸附法和蓄热式焚烧法在行业中仍然占据较大份额，但是新兴的改良生物技术和超能等离子技术也正在逐步替代以往经过长时间运行后，破败的或被证明处理效果有限的废臭气治理设备。

这里按照稀释、吸附吸收、破坏裂解三种类型介绍一下常见的废臭气治理设备：

稀释：高空排放法、稀释法、掩盖法等等。

顾名思义将废臭气通过一定高度的排气囱道进行排放，减少其对低空区域的人和物的伤害；稀释法则是通过鼓入空气或者增大集气罩体积，对浓度较高的臭气进行稀释，直到人体感官难以觉察为止；掩盖法的原理是利用其他气味的气体，掩盖废气中令人感到厌烦和不适的恶臭气味，达到除臭目的。这类方法本质上是从人的感受层面消除臭气的负面影响，但气体中污染因子仍然客观存在。

吸附吸收：活性炭吸附、化学法、喷淋塔等等。

吸附主要利用活性炭等具备吸附性质的填料，其多孔隙结构具有的庞大比表面积及范德华力，对废气中的各种气体分子包括恶臭因子进行吸附，达到与气流分离的效果。尽管该技术业已成熟成本也相对较低，但污染成分没有真正被去除，后续仍要对吸附质进行脱附或二次处理等操作，且吸附质使用寿命较短，应对高浓度臭气时效果不佳。
喷淋塔与活性炭设备同是应用非常广泛的尾气处理设施之一，其工作原理是将待处理气体从底部吹入并自下而上穿过罐体，喷淋液（一般为水）通过安装在罐体中一级或者多级喷头自上而下喷出，水气两相充分接触混合，最终经过处理的气体从喷淋塔罐体顶端排出。喷淋塔整体结构简单，能有效地对来流气体进行降温并去除气溶胶，对气体中水溶性物质有较好的去除作用；但对于难溶于水的物质去除效果较差，且污染物没有真正地被清除，后续仍要对排出溶液进行处理。化学法则多与喷淋塔结合运作，将对应的药剂加至喷淋塔储水箱中，通过喷淋与气体接触反应，能提升喷淋塔对特异性废臭气的处理能力。

破坏裂解：燃烧法、UV光触媒、生物法、超能等离子等等。

燃烧法是相对历史较为悠久的一种废臭气处理方式，经过多年发展已经演变出多种技术分支，如直燃式焚烧法、蓄热式焚烧炉、催化燃烧法、沸石回转炉等等。燃烧法及其衍生技术对于多组分、高浓度的各种有机无机类废气等有稳定有效的处理效果，且随着技术迭代设备集成度也在提高。但由于燃烧的固有属性，这一体系中的各种处理方法普遍存在能耗高、设备损耗大、有爆炸起火危险等缺点，沸石回转炉由于利用沸石或活性炭吸附转盘预先收集废气后再进行燃烧反应导致处理效果严重依赖吸附质的吸附能力，催化燃烧因引入了贵金属等催化剂而大幅提升了其投资成本。
UV紫外光触媒技术是较为新兴的一种裂解行废臭气治理技术。该技术的工作原理是通过UV紫外线本身对污染因子化学键的裂解能力结合紫外线与二氧化钛光触媒的协同氧化实现废臭气净化。但协同氧化过程中产生的臭氧冗余是一种较为严重的二次污染，加之胡乱命名（光氢光氧光电等离子）的行业乱向频发，近些年被有关部门叫停。
微生物法理论在较早时期就已经被提出，如今经过多年发展，以生物洗涤-过滤联合治理技术为代表的微生物法正不断显现其优越性逐步成为行业主流。其原理主要为废臭气由风管进入箱体，经前级高分子有机填料与预处理喷淋液（排布和水气结合方式类似喷淋塔）充分混合反应，再进入后级与预先湿润的微生物填料发生传质作用，特异性的微生物种群利用废臭气中的污染物质组为生长繁衍的能量来源，最终被处理完成的气体通过排气管排出。生物法根据待处理气体风量的不同，箱体的设计尺寸也有所不同，存在占地面积较大的问题。
超能等离子是大气污染行业中较为前沿的一种技术应用，有别于市面上流行的所谓高能等离子、低温等离子以及光氢光氧光电等离子技术，超能等离子通过双极屏蔽技术利用网状电极形成精密电场，使得空气中原有的氧分子转化为各种高能量、高氧化性、高浓度的离子群团，对污染因子进行氧化裂解；经过电场获能的等离子能够以极高的频率撞击废臭气分子或致病微生物膜结构，致使分子裂解、微生物失活，从而完成对气体的净化。超能等离子由于其微型化技术的公关成功，安装变得更加灵活应用场景变得更加广泛。

除了上文提到的三种业内常见的废臭气治理技术以外，近些年膜分离技术、超临界流体技术也开始进入大众视野，假若该技术能够得到论证并成功运用于实际工程当中，或将开拓未来兵家必争的新兴市场。