一、引言
恶臭废气是指工业生产、市政环保、农业养殖等过程中排放的、能引起人们嗅觉不适甚至危害健康的气体,主要成分包括硫化氢(H₂S)、氨(NH₃)、硫醇、硫醚、胺类、醛类、酮类、挥发性有机物(VOCs)等。随着公众环保意识增强及《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)、《大气污染防治法》等法规趋严,恶臭废气的治理已从单纯的“达标排放”转向高效去除、低碳运行、资源化利用的综合目标。
二、恶臭废气处理技术现状
(一)按技术原理分类及主流工艺
1.物理法
•吸附法:以活性炭、分子筛、活性氧化铝等为吸附剂,通过物理吸附去除恶臭分子。适用于低浓度、小风量复杂恶臭气体,优点是设备简单、投资低,缺点是吸附剂需定期更换或再生,存在二次污染风险。
•冷凝法:通过降温使恶臭气体中的可凝组分液化分离,多用于高浓度有机溶剂恶臭回收,常与吸附或燃烧联用。
2.化学法
•化学吸收(洗涤)法:利用酸碱中和或氧化还原反应去除水溶性恶臭物质,如碱液吸收H₂S、酸液吸收NH₃,氧化剂(NaClO、KMnO₄)氧化硫醇类。优点是去除效率高、反应快,缺点是药剂消耗大、易产生废水。
•燃烧法:包括直接燃烧、蓄热燃烧(RTO)、催化燃烧(RCO),在高温或催化剂作用下将恶臭有机物氧化为CO₂和H₂O。适用于高浓度、高热值恶臭废气,但投资和运行能耗较高。
3.生物法
•生物滤池/生物滴滤塔:利用附着在填料上的微生物膜降解恶臭物质,转化为无害的CO₂、H₂O和生物质。适用于大风量、低浓度有机恶臭(如污水处理厂、垃圾中转站)。优点是运行成本低、无二次污染,缺点是对进气负荷、温湿度敏感,启动周期较长。
•生物洗涤法:将恶臭气体先通入吸收液(营养液),再在生物反应器中降解吸收液中的污染物,适合处理水溶性较好的恶臭气体。
4.高级氧化法
•光催化氧化:紫外光+TiO₂催化剂分解恶臭分子,适用于低浓度VOCs及部分无机恶臭,可与过滤、吸附组合使用。
•低温等离子体:高能电子碰撞分解恶臭分子,可处理复杂混合恶臭,但对高湿度废气效果下降,可能产生臭氧副产物。
•臭氧氧化:利用臭氧强氧化性分解硫化物、烯烃等,但需控制臭氧残留。
5.组合工艺
由于单一技术往往难以应对复杂恶臭体系,工程中多采用组合工艺,例如:
•预处理(除尘/除湿)+生物除臭+活性炭吸附(污水处理厂)
•碱洗+光催化+活性炭(化工车间)
•RTO+后处理除臭(垃圾焚烧厂)
(二)应用现状与行业分布
•市政环保:污水处理厂、垃圾填埋场、粪便处理站是生物除臭应用的领域。
•化工/制药:涉及酸碱废气与有机恶臭,多采用化学吸收+燃烧/吸附组合。
•食品/养殖:蛋白腐败产生的NH₃、H₂S为主,常用生物滤池与喷淋吸收。
•喷涂/印刷:VOCs伴生恶臭,光催化、活性炭吸附+RTO应用较多。
•现状问题:部分地区仍存在设备选型不当、运行参数控制不精细、恶臭监测手段不足等问题,导致去除效率波动、能耗偏高。
三、恶臭废气处理技术的发展趋势
1.高效复合与模块化设计
针对不同工况,定制化复合工艺(如生物+化学+吸附三级处理)将成为主流,模块化设备便于扩容与搬迁,满足中小企业灵活需求。
2.智能化与数字化运维
引入IoT传感器、在线恶臭监测(电子鼻、气相色谱)、AI算法优化运行参数(如风量、喷淋量、温度),实现自适应调控、故障预警、能耗最小化。
3.绿色低碳化
•推广低能耗生物除臭替代高耗能燃烧法;
•采用太阳能、余热回收驱动光催化或等离子体设备;
•减少化学药剂用量,开发可再生吸附剂(如改性生物炭)。
4.资源化利用
•生物除臭残渣制成有机肥;
•吸附剂再生回用,降低危废产生;
•高浓度恶臭气体回收有用组分(如溶剂回收)。
5.标准与监测体系完善
国家和地方将细化恶臭污染物限值、检测方法(如动态嗅觉测定、在线质谱监测),推动治理技术标准化和效果可验证化。
6.新材料与新方法探索
•高效菌种筛选(耐高盐、耐低温、抗冲击负荷);
•纳米催化材料提升光催化/等离子体效率;
•仿生吸附材料增强选择性去除特定恶臭分子。
四、结论
恶臭废气处理技术已由单一的物理化学方法发展为多技术融合、智能化、资源循环利用的综合体系。现状表明,生物法和组合工艺在大风量低浓度场景中优势明显,化学吸收和燃烧法在高浓度场合不可替代,而高级氧化技术在精细化治理中前景广阔。未来趋势将聚焦高效低耗、智能可控、绿色低碳,并与废气处理全链条(除尘、脱硫脱硝、VOCs治理)深度协同,助力工业企业实现环保合规、感官舒适与可持续发展的多重目标。