生物-光催化聯用工藝在污泥臭氣處理中的工程應用

污泥是由殘片、病菌菌體、無機顆粒和膠體等組成的復雜非均質體，具有含水率高、數量大且污染物富集的特點，因此在污泥處理及儲運過程中，某些易揮發及不穩定的致臭物質會釋放出來，造成嚴重的惡臭污染，引發一系列的環境與社會問題。
　　污泥臭氣具有成分復雜、毒性強、氣量大、排放持續性長的特點，該類臭氣成分可以分為四類：1)含硫化合物，如硫化氫、硫醇類、硫醚類和噬吩類等；2)含氮化合物，如氨、胺類、酞胺類以及吲哚類等；3)烴類化合物，如烷烴、烯烴、炔烴以及芳香烴等；4)含氧物，如醇、醛、酮、酚以及酸等，其中影響大的臭氣有氨氣、硫化氫、甲硫醇、丙硫醇、甲基硫等。常用污泥臭氣處理技術及應用現狀：
　　1、單一工藝
　　針對污泥臭氣處理，人們嘗試采用了焚燒法、生物法、光催化法、及低溫等離子體法等。其中，生物法是目前應用較多的一種惡臭凈化技術。常見的生物除臭法包括土壤處理除臭法、生物過濾除臭法和生物吸收除臭法等。此類除臭方法具有一次投資低、運行費用省、凈化效果好、操作維護方便等優點，在歐美發達國已被廣泛用于低濃度惡臭氣體治理；而光催化及低溫等離子體工藝是近幾年興起的廢氣凈化技術。由于污泥臭氣具有成分復雜，單一處理工藝在應用中通常會遇到以下問題：單獨使用低溫等離子體技術存在能耗較高、產物降解不   、難于控制臭氧排放量等缺點；由于污泥臭氣中存在某些生物難以降解的致臭物質，采用單一生物法會導致排放口臭氣濃度降低效果不明顯；而單獨使用光催化存在紫外光源不穩定、難以處理大風量氣體，且催化劑易中毒失活等不足。
　　2、組合工藝
　　為克服單一除臭工藝在臭氣處理中的缺陷，目前   學者們通過對組合工藝的研究發現：低溫等離子體-光催化法、低溫等離子體-生物法在去除惡臭氣體時，均表現出較強的協同效應。
　　2.1、低溫等離子體一光催化法
　　低溫等離子體放電過程中會產生TiO₂光催化所需的紫外光，在紫外光的作用下，UV光氧催化氧化設備光催化劑可以選擇性地與等離子體產生的中間副產物反應，理想的降解物質。因此，低溫等離子體-光催化聯用工藝比單一等離子體或光催化具有   好的去除效果，光解催化氧化裝置可以   地中間產物的生成。目前該組合工藝被廣泛用于VOCs和NO_x去除及除臭病菌。
　　2.2、低溫等離子體-生物法
　　低溫等離子體-生物法聯合處理技術是利用等離子體中的大量活性粒子對惡臭污染物進行直接分解去除，生物法將等離子體工藝的分解產物和惡臭廢氣繼續好氧降解成物質，進而減少生物除臭裝置和等離子體裝置的體積，同時等離子體產生的副產物被生物降解成的物質，避免了二次污染的發生；這不僅可以減少等離子體電耗，而且能控制副產物形成，提高了惡臭處理設施的投入產出比。采用低溫等離子體-生物法處理H₂S惡臭氣體，H₂S的去除效率比單獨使用等離子體提高了83.4%~90.1%，而且可等離子體氧化H₂S產生的SO₂等二次污染物。