治理技术（推荐8篇）
无源电力滤波器的设计与调试
华北电力大学电气工程学院
一、无源LC滤波器根本原理和结构
LC滤波器仍是应用最多、最广的滤波器。
1、常用的两种滤波器：调谐滤波器和高通滤波器。
2、滤波器设计要求
1〕使注入系统的谐波减小到国标允许的水平；
2〕进行基波无功补偿，供应负荷所需的无功功率。
3、单调谐滤波器
由图主电路可求：
调谐频率：
调谐次数：
在谐振点：∣z∣＝R
特征阻抗：
品质因数：
q为设计滤波器的重要参数，典型值q=30～60。
4、高通滤波器
用于吸收某一次数及其以上的各次谐波。如下图。
复数阻抗：
截止频率：
结构参数：，一般取m=0.5~2；
q=0.7
~
1.4
依据以上三式可设计高通滤波器的参数。
二、滤波器设计内容和计算公式
1、滤波器参数选择原那么
原那么：最小投资；母线
THDU
和进入系统的谐波电流最小；满足无功补偿的要求；保证平安、可靠运行。
参数设计、选择前必须掌握的资料：
1〕系统主接线和系统设备〔变压器、电缆等〕资料；
2〕系统和负荷的性质、大小、阻抗特性等；
3〕谐波源特性〔谐波次数、含量、波动性能等〕；
4〕无功补偿要求；要到达的滤波指标；
5〕滤波器主设备参数误差、过载能力、温度等要求。
以上资料是滤波器参数选择、设计必要条件。
案例设计问题：没有系统最终规模的谐波资料……
2、滤波器结构及接线方式选择
由一组或数组单调谐滤波器组成，有时再加一组高通滤波器。工程接线可灵活多样，但推荐采用电抗器接电容低压侧的星形接线，主要优点是：
1〕任一电容击穿短路电流小；
2〕设备承受的仅为相电压；
3〕便于分相调谐。
高通滤波器多采用二阶减幅型结构〔基波损耗小，频率特性好，结构简单〕。经济原因高通滤波器多用于高压。
1、滤波器参数选择原那么
原那么：最小投资；母线
THDU
和进入系统的谐波电流最小；满足无功补偿的要求；保证平安、可靠运行。
参数设计、选择前必须掌握的资料：
1〕系统主接线和系统设备〔变压器、电缆等〕资料；
2〕系统和负荷的性质、大小、阻抗特性等；
3〕谐波源特性〔谐波次数、含量、波动性能等〕；
4〕无功补偿要求；要到达的滤波指标；
5〕滤波器主设备参数误差、过载能力、温度等要求
以上资料是滤波器参数选择、设计必要条件。
本案例1段母线滤波器接线〔图纸拷贝〕……。
3、滤波器设计参数的分析处理
参数设计必须应依据实测值或绝对可靠的谐波计算值，但根据具体情况可作一些近似处理：
1〕母线短路容量较小或换算得到的系统电抗〔包括变压器〕XS较大时，可忽略系统等值电阻RS；
2〕系统原有谐波水平应通过实测得到，在滤波器参数设计时，新老谐波电流源应一起考虑；
3〕L、C制造、测量存在误差，以及f、T变化可能造成滤波器失谐，误差分析是参数设计必须考虑的问题；
4〕参数设计涉及技术指标、平安指标和经济指标，往往需经多个方案比拟后才能确定。
4、滤波器方案与参数的分析计算
1〕确定滤波器方案
确定用几组单调谐滤波器，选高通滤波器截止频率，以及用什么方式满足无功补偿的要求。
例如：三相全波整流型谐波源，可设5、7、11次单调谐滤波器，高通滤波器截止频率选12次。无功补偿要求沉着量需求平衡角度，通过计算综合确定。
2〕滤波器根本参数的分析
电容器根本参数：额定电压UCN、额定容量QCN、基波容抗XC，而XC=3
U2CN/
QCN〔这里QCN
是三相值〕。
为保证电容器平安运行，电压应限制在一定范围内。
3〕滤波器参数的初步计算〔按正常条件〕
设h次谐波电压含有率为HRUh，通过推导可得到：
其中，q
为滤波器的最正确品质因数。以上是从保证电容器电压要求初步选择的参数。但为保证电容器的平安运行还应满足过电流和容量平衡的要求，公式如下：
4〕滤波器参数的初步计算
串联电抗器参数
以上为单调谐滤波器参数的初步选择。
5〕滤波器参数的最后确定
滤波器最终参数需通过大量、屡次频率特性仿真计算结果确定；并根据要求指标进行校验。
为保证平安运行，还要选断路器、避雷器、保护等。
自动调谐滤波器〔改变电感
L〕能提高滤波效果。但由于技术经济的原因，目前应用不普遍。
5、滤波器参数指标的校验
1〕电压平衡
：校验支路滤波电容器的额定电压
2〕电流平衡：校验滤波电容器的过电流水平，IEC为1.45倍。
3〕容量平衡：QCN=
QC1〔基波容量〕+ΣQ
h
(谐波容量)；
对滤波支路仅考虑I1
和Ih
通过时，近似有：
6、其它分析、计算工作
1〕滤波支路等值频偏〔总失谐度〕的计算
2〕滤波支路品质因数q值的计算
其中，δs为滤波器接点看进去的系统等值阻抗角。
3〕滤波器性能和二次保护等分析计算
滤波器设计的技术性很强，需有专门的程序。除参数计算外，要能对滤波器的谐波阻抗、综合阻抗、谐波放大、局部谐振〔串、并联〕等滤波性能进行分析。
三、案例滤波器设计方法介绍
1、案例简介
2、谐波数据合成中频炉属交－直－交供电，换流脉动数为6，特征谐波值为6K±1次谐波。非对称触发等原因，存在非特征谐波。
福建中试测试：线2、线4和中频炉馈线；各谐波电压畸变率全部超标，5、11、13及以上谐波电流超标。
非在电网最小方式、钢厂非满负荷下的测试，测试结果偏小；及今后8台炉投运超标肯定更大。
设计问题：没有单台电炉谐波测试数据，没有新供电方案下负荷同时运行测试数据，需根据经验及现有供电方案谐波测试数据进行分析获取设计数据。
按电炉变80％负荷率合成各母线谐波电流……。
3、基波无功容量计算
按母线电炉全部运行功率因数大于0.9，单炉运行功率因数应小于1，治理前平均功率因数取0.85条件，通过程序计算各段母线的三相基波补偿容量：
10KV
I段：Q=3.8MVAR
10KV
II段：Q=2.65MVAR
605频炉线：
Q=1.9MVAR4、考核标准计算和滤波器配置选择
根据各母线的短路容量，计算各段母线电炉运行过程中的谐波考核标准；以及比照合成的谐波电流水平，选择、配置各段母线的滤波器。
总电压畸变率国标规定的限值
各级电网谐波电压限值〔%〕
电压〔KV〕
THD
奇次
偶次
0.38
5..4.0
2.0
6.10.4
3.2
1.6
35.66
2.4
1.2
1.6
0.0
允许注入电网的各次谐波电流国标规定限值〔局部〕
短路容量不同时的换算公式：
根据短路容量换算案例的各母线谐波电流允许值。
标称电压〔KV〕
基准短路容量〔MVA〕
010.0
100.0
0.260
020.0
013.0
020.0
008.5
015.0
006.4
006.8
005.1
009.3
〔I〕010.0
116.0
025.0
016.5
012.5
016.9
008.2
013.3
006.1
006.5
004.9
008.7
(II)010.0
116.0
019.1
010.1
009.5
010.8
006.2
009.0
004.7
005.0
003.7
006.5
(605)010.0
080.0
011.1
005.1
005.6
005.6
003.6
004.9
002.7
002.9
002.2
003.7
标称电压〔KV〕
基准短路容量〔MVA〕
010.0
100.0
004.3
007.9
003.7
004.1
003.2
006.0
002.8
005.4
002.6
002.9
〔I〕010.0
116.0
004.1
007.5
003.6
003.9
003.1
005.8
002.7
005.2
002.5
002.8
(II)010.0
116.0
003.2
005.7
002.7
003.0
002.3
004.4
002.1
004.0
001.9
002.1
(605)010.0
080.0
001.8
003.3
001.6
001.8
001.4
002.6
001.2
002.3
001.1
001.2
标称电压〔KV〕
基准短路容量〔MVA〕
010.0
100.0
002.3
.004.5
.004.5
002.1
004.1
〔I〕010.0
116.0
002.2
004.3
004.3
002.0
003.9
(II)010.0
116.0
001.7
003.3
003.3
001.5
003.0
(605)010.0
080.0
001.0
001.9
001.9
000.9
001.8
与合成的案例谐波比拟：各母线谐波电流均超标，由于装置的非同时触发，存在非特征谐波超标的现象。因此只能对主要的频谱进行设置滤波器；由于电炉运行方式大幅度变化，特别是10KV
I段负荷变化较大，受基波无功补偿容量限制，参数设计存在难度及影响其滤波效果。
综合考虑：各母线配置5、7、11、13次滤波器。
5、滤波器参数设计〔以10KV
I段为例〕
由于中频炉谐波为连续频谱谐波，以及基波补偿电容器的限制，滤波器参数设计很难满足要求，经几十次分析、比拟，确定的案例最终单相参数如下：
H5
H7
H11
H13
合计
电容器〔μF〕
27.51592
20.77733
22.98421
三相电容器安装容量〔kvar〕
1830
1350
1860
1269
6309
三相基波输出容量〔kvar〕
900
666
1108
726
3400
电抗器〔毫亨〕
14.74522
9.96178
2.39522
2.61115
考虑的问题：滤波效果，电压、电流、容量是否能够平衡，是否存在谐波放大，无功是否过补等，通过对参数进行屡次仿真，调整、比拟和评估设计效果，……。
1段母线补偿电容器和滤波器同时运行仿真例如：
仅滤波器投入运行的仿真例如。……。
四、设备定货、施工和现场调试
1、拟合标准指标与产品定货
按设计参数选配、拟合标准规格电容器，考虑电抗器调节范围，提出温升、耐压、损耗等指标。
电容器要求+误差，电抗器±5%可调，电容器质量…。
注意滤波电容器，干式、油侵电容器等问题……。
2、工程施工需要注意的问题
LC滤波器属工程，结合用户现场条件、情况，设计单位应提供完善的工程资料，安装、施工要求；由于滤波器现场安装，要求工程单位按设计施工、保证质量；做详细安装检查，保证连接正确，防止相序、设备接线错误
案例施工中的问题：连接、保护……
3、现场调试主要要求和方法
1〕要求：保证系统可靠运行，防止系统与滤波器谐振造成的谐波放大；投切过电压限制在有效范围内；保证滤波本身平安运行，不会导致电容、电感、电阻等不发生稳态过负荷，以及投、切时的过电压、过电流不损坏本体设备。
其中，多数与设计有关……。
2〕步骤：测量各种工况谐波；计算系统和滤波器频率特性，研究是否可能出现谐波放大，决定滤波器是正调偏还是负调偏；计算调整后的过电压、过电流；分析、考虑配置的保护，避雷器对投切、断路器重燃过电压有重要作用；编写滤波器投入方案，测量考核滤波效果。
案例调试中发生的问题：……。
3〕方法：
幅频特性法：谐振时Z=R，滤波器电流最大；电阻上的电压最大，滤波器总电压最小；因此，通过观测两个电压与预估的电压比拟，可确定调谐回路的谐振。
缺点：误差大，有计算误差、试验误差和观测误差。
相频特性法：把电阻电压和滤波器总电压分别送示波器两个通道进行相角比拟，可确定滤波器是否谐振。可采用同轴或不同轴两种方法。同轴法看到的是点重合或相反，因此误差大；不同轴法通过椭圆变成直线确定谐振，因此观察比拟容易，准确，工作量小。
放电振荡法：过程如图
放电时测量R上电压，记录波形；
测量周波时间，可计算谐振频率。
缺点：每测一次都需充、放
电一次，过程复杂，也不够准确。
因此，三种方法中，相频特性法比拟实用，而且可用频率计实际测量谐振频率；改变信号发生器频率，还可以测量滤波器的阻抗频率特性。
实际工程一般采用-5%〔负偏〕调谐滤波器。
4、案例工程运行测试结果〔1段母线〕
投运前：
电压〔V〕
电流〔A〕
功率因数
电压总畸变率%
电流总畸变率%
9800
540
0.88
10.1
5.1
投运后：
电压〔V〕
电流〔A〕
功率因数
电压总畸变率%
电流总畸变率%
10200
560
0.99
1.5
4.2
投运后各次谐波电流的95%最大值
五、关于电弧炉谐波治理的简介
1、电弧炉负荷特点和治理要求
1〕三相负荷电流严重不对称，严重时负序可达正序的50%～60%，熔化期也占20%。需解决不平衡问题；
2〕含有2、3、4、5、7等次谐波，产生的谐波电流频谱广，含有偶次谐波，谐波治理要求高；
3〕电弧炉随机运行在开路--短路--过载状态，很大的功率冲击，引起PCC母线电压变动，存在电压闪变问题。
4〕电炉变压器和短网消耗大量无功，因此运行功率因数非常低，增大电网损耗、降低电压水平。
小容量电弧炉可用
LC
无源滤波器，但对设计的要求比拟高，一般采用C型电力滤波器。
2、常用SVC形式和TCR补偿原理
常用的SVC有晶闸管控制电抗器〔TCR〕、自饱和电抗器〔SR〕和晶闸管投切电容器〔TSC〕三种。
TCR原理、结构，以及相关工程、技术问题如下：
3、TCR补偿与LC滤波的原理区别
1〕电弧炉负荷三相不平衡、无功冲击是根本原因，要求进行动态、分相补偿，TCR是解决问题的必须手段。同时解决电弧炉负荷产生、存在的问题。
TCR为动态补偿装置，响应时间在20ms内。
2〕LC滤波器以治理谐波为主，兼顾补偿系统无功。目前一般应用场合，不具备动态补偿功能。
电力机车谐波治理可采用投切方式〔非动态〕。
3〕采用那种类型的装置，涉及到负荷性质、滤波〔
或补偿〕效果、可行性和工程投资等。
关键词：环保,臭气治理技术
1 臭气的产生与组成分析
我国地域广大, 幅员辽阔, 畜禽养殖业作为农民增收的一项重要途径, 在我国内地农村和沿海城市非常发达, 而畜禽的粪便是生产有机肥的重要原料。在有机肥料的生产过程中, 必须对鸡粪、猪粪、牛粪等畜禽粪便进行发酵、烘干等工艺加工, 在制取有机肥的同时会散发、排放出一种极其难闻的气味, 俗称“臭气”, 对大气环境造成了严重的污染, 给周围的居民生活也带来了很大的影响。
在饲料加工行业如鱼粉厂、骨粉厂、皮革粉厂、羽毛粉厂、药渣厂的生产过程中, 也产生这种恶臭。同时, 在污水处理厂处理污泥的过程中, 同样产生这种恶臭废气。
2 臭气的危害
经试验测定得知, 臭气的成分主要是硫化氢 (H2S) 、氨气 (NH3) , 这些气体气味很臭, 非常难闻, 而且含有剧毒, 是对附近居民及周边环境直接影响并造成直接或间接经济损失的重要原因。
有机肥生产行业、饲料生产行业和污水处理厂生产中产生的臭气, 对生产场地周围的大气环境造成严重的污染, 危害人体健康。这种气味有强烈的刺激作用, 使眼睛流泪, 人头晕、恶心、呕吐、血压升高、心跳加快、呼吸困难直至窒息死亡。
臭气也同样影响动植物的生长发育, 使农作物枯萎、产量下降。
3 臭气的治理
臭气的治理过去不被重视, 近几年来, 随着人们环保意识的逐渐增强, 环境保护要求的日益严格, 臭气治理被逐步提上了日程。
废气中臭气的脱除主要采用洗涤吸收法, 由废气洗涤吸收塔一次完成, 最终实现达标排放。
开发的专利产品—废气洗涤吸收塔的结构如图1。
废气洗涤吸收塔的工作原理, 简单的说, 可以概括为:废气首先从进气装置进入, 经加速喷淋, 气水在喉部发生强烈混合碰撞作用, 然后扩散产生凝聚效应, 小粒子凝并成大粒子, 大粒子捕获小粒子, 尘粒直径增大。之后, 气体切向引入筒体下部, 离心旋转, 尘粒被分离并收集在锥形的灰水斗中。气固分离后, 气体经芯管、布气板、气帽上升至填料吸收段, 经喷淋吸收脱臭, 净化气体经旋流板脱水, 从塔顶排出。
液体系统分为上下两个循环系统, 下循环除尘系统中, 加入添加剂和缓冲剂, 在加药箱中溶液用加药泵送入塔体下部筒体中, 液位维持在一定高度, 用循环泵抽出并打入进气装置中循环使用, 尘粒和污泥从筒体下部锥体下口排出。药物起凝聚作用和维持水的PH值在8.0以上。
上循环吸收系统加药箱中加入氧化剂, 经循环泵送至喷雾器, 经填料层氧化吸收反应后回流入加药箱循环使用, 反应生成物从加药箱排污口排出。
本装置处理废气量是 (5000~30000) m3/h, 塔体直径φ1000mm~2500mm, 设备阻力〈1000Pa, 除尘效率99.8%, 除臭率99.9%。
本装置工艺特点如下:
(1) 气固分离与填料吸收组合为一体, 结构合理, 制作容易。
(2) 具有除尘、除氮、脱臭多种功能。
(3) 效率高, 除尘、脱臭效率高达99%以上。
(4) 阻力小、能耗低, 水循环使用, 无二次污染。
(5) 安装方便, 占地面积小, 约10m2左右。
(6) 操作简单, 维护工作量小。
4 治理效果
废气洗涤吸收塔装置安装在××鱼粉厂, 经当地环保部门检测, 各项指标达到国标“恶臭污染物排放标准” (GB14554-93) 要求, 环境效益显著, 具有广泛的推广使用价值。
【关键词】工业废气；有机废气；废气治理
1、有机废气的来源及危害
随着石油化工行业的兴起和发展，人类所生存的环境就逐渐发生恶化，大气污染越发严重。这就足以说明，石油化工行业在生产过程中排放的废气是大气环境污染的真凶。这种废气排放量巨大，其中包含的有机物含量波动性大，是有毒气体，还可以燃烧，有些废气甚至有恶臭，废气的成分氯氟烃也是破坏臭氧层的罪魁。除此以外，石化行业中的储存设备，印刷厂以及其它石化相关行业都是产生有机废气的源头。面对大气质量的下降，环境的恶化，必须减少大气中的有机气体排放，这里面最有效的手段就是从源头入手，这也是最为经济的手段。
废气污染会导致环境恶化加重，而最终受害的是我们人类。有机废气对人体的危害是多方面的，来自不同行业的有机废气所具备的毒性也是有所区别的，最常见的几种主要有机废气对人体的危害表现如下：苯类的有机气体会造成人体中枢神经系统的损害，高浓度的苯蒸气（含量达空气的2%）可导致急性中毒身亡。多环芳烃具有强烈的致癌特性，属于严重污染物。苯酸类有机气体会是蛋白质变性凝固，造成全身中毒。腈类有机气体可导致呼吸问题，甚至窒息死亡。硝基苯破坏神经系统，影响脏器功能。有机磷化物会导致血液中胆碱脂酶的活性降低，发生功能性神经系统障碍。在各种硫化有机物中，高浓度的硫醇是可能致命。高浓度的含氧有机物环氧乙烷可致人死亡。
2、有机废气治理技术现状
目前而言，治理有机废气比较普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法等。这些方法虽然目前使用广泛，不可回避一个问题是效率不高，经济性低，因此在有限的环境治理投入下，带来的环境改善效果也很有限。
2.1活性炭吸附法。吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用，一般的活性碳都能发生这种作用。根据选取的吸附材料以及吸附机理的不同，吸附法又可分成化学吸附和物理吸附。化学吸附利用的是疏水键去除有机污染物的，例如用酚醛树脂吸附剂去除邻苯二甲酸二甲酯类物质。但是化学吸附剂，更多的是运用在去除水相污染物当中，用来去除有机废气的情况比较少见，究其原因是吸附剂与气体接触时间不够长，无法进行有效的反应，导致吸附效果达不到预期。这就使得人们在实际生产中选择物理吸附材料处理有机废气，比如活性炭、沸石等。选择这种孔状结构，比表面积大，物理吸附能力强的吸附剂符合去除有机气体的要求。实验数据表明，纤维吸附材料与蜂窝状、颗粒状吸附材料相比，具备更快的传质速率，因此，常常选择纤维吸附材料，以提高去污效率。
2.2吸收法。吸收法一般情况是指的是液体吸收法，其基本的原理是废气和吸收剂接触很充分，吸收剂对于有害物质进行吸收，再经过接吸收过程，从吸收剂中除去废气并提取吸收剂，这样就使得吸收剂能够被循环利用。目前废气处理设备中喷淋装置是使用吸收的原理进行制作的。物理吸收剂是利用的物质具备相似相容的物质特性，比如常见的吸收剂水，可以用于去除那些易溶于水的气体，像丙酮、甲醇、醚，但是对于水溶性差的物质水无法起到作用。这就需要使用化学吸附的方法，其主要的原理是吸附剂上面的基团与有机废气发生，就当前国内外对吸收法的应用，可以获得以下经验总结。一是国内外研究者研究了不同溶剂吸收法对各种有机废气污染成分的处理效果，吸收剂主要包括有机溶剂、表面活性剂和水，还包括新型环保型吸收剂环糊精；因此废气种类不同，采用的吸附剂的种类也就不同。
2.3催化氧化燃烧法。对于处理那些有毒、有害、没有回收价值的气体，如VOCs，氧化法是最佳的处理手段。该方法的基本原理是VOCs同氧气发生氧化反应生成水和二氧化碳，氧化反应就好比燃烧过程一样，最后得到的成分是对空气无害的水和二氧化碳。通常采用以下两种方法促使氧化反应的顺利进行：一种是加热升温，即热氧化法，使得废气达到氧化反应必需的最低温度；另一种是催化氧化，催化氧化是指不改变反应的温度和压强，向反应环境中添加金属催化剂，例如Pt、Pd、Ni等，废气中的有机污染物同氧化剂发生的氧化反应，催化剂的存在可以大大降低催化燃烧所需要的温度。如何获得高效的催化剂是催化氧化法的关键。近些年来，人们一直致力与整体催化剂的研究，同颗粒状催化剂比较，其在传质、传热、压降性能等诸多方面表现出优点。
3、有机废气治理技术展望
相比传统的有机废气处理技术，因其存在诸多不足，随着近些年生物技术的发展，人们试图在新领域利用先进的生物技术治理有机废气，包括生物膜法和等离子分解法等。
3.1生物膜法。人们利用自然界中的有机生物，特别是微生物降解过程来处理废物是一种优异的处理手段，我们知道采用生物膜法对有机污水进行处理已有超过一百年的历史，但是将其应用于工业废气处理，特别是净化有机废气却刚刚起步。国内外对生物膜法处理有机废气的研究都处理理论实验阶段，尚未获得可以用于生产实践的技术，不过其广阔的前景已经被业界所看好，生物膜法是也是机废气治理研究的前沿性课题。生物膜法治理有机废气是指将微生物培养在多孔性介质的表面，并让污染气体在填料床层中进行生物处理，可出去其中的大部分有机污染物，并使之在空隙中发生降解反应；孔隙中的微生物消耗掉空隙中的有机污染物，并降解成水、二氧化碳和中性的盐类。
3.2等离子体分解法。利用等离子体分解法对氯氟烃进行分解的技术已经被用于工业生产了，该分解过程可以在短较短的时间内完成，而且对装置的规模没有要求，在小型装置内也可以处理大量的氯氟烃等气体。等离子体分解法运行设备包含两个子系统，一个子系统是利用高频等离子体急速加热等离子体，使其温度在短时间内升高到约10000摄氏度，这就是超高温加水分解系统，这是利用等离子体的化学作用与水蒸气接触进行分解的原理。另一个子系统是为了防止二恶英类的再度合成的排气急冷系统，其可以把高温分解的排气急速冷却到80°C以下。组成一个完整的这种系统需要氯氟烃和水蒸气的供给装置和等离子体发生装置，还需要反应炉、冷却罐和排水处理装置等。
4、结语
有机废气的处理一直以来都是影响大气环境的关键因素，工业高速发展以来，人们排放到大气中的有机气体不论是量还是类，都发生了质的变化，环境治理刻不容缓。减少环境污染最有效的途径就是从源头入手，降低有机气体的排放，这就需要高效、节能、经济的有机废气处理手段，因此在传统的处理技术上，研发新的处理技术就显得格外重要了。相信随着科学技术的不断发展，创新性的有机废气处理技术也会被应用到工业生产中去，降低甚至消除大气中有机气体的排放指日可待。
参考文献
[1]郝吉明，马广大.大气污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1996
[2]陈健，古共伟.我国变压吸附技术的工业应用现状及展望[J].化工进展，1998，（1）：14-16
[3]衣新宇，赵修华，朱登磊.表面活性剂吸收法治理含苯废气的中试实验[J].能源环境保护，2004，18（ 3） ： 24-27
一、生态治理技术中国石漠化的综合治理技术与效果
温远光 陈放 吴庆标 刘京涛 中国一欧盟荒漠化综合治理研讨会论文集202~209 生态治理技术是利用生态自然力进行石漠化生态和植被恢复的技术。对于具有自然恢复能力的、处在不同石漠化阶段的草坡地、灌木林地、疏林地、未成林地以及难以人工造林的陡坡地，进行封山育林。通过封山育林和辅助技术措施，减轻或解除生态胁迫因子，使现有植被朝顶极群落演替。石漠化地区自然条件恶劣，生态环境脆弱，交通不便，采用大面积人工造林或飞机播种造林的方式来恢复植被，往往事倍功半，成效并不理想，而且，由于人工造林难以模拟自然演替过程，形成的林分结构简单，在生物多样性、生态功能性、群落稳定性等方面无法与自然恢复的天然林相比。研究表明，中国西南石漠化地区实行生态治理(全面封育)后，从退耕的石漠化土地到形成草本群落，大约需要3—5年时间，从草本群落到灌木群落需要5一10年，从灌木群落到喀斯特森林大约需要30—40年，形成接近顶极的喀斯特森林大约需要100年时间。利用生态自然力恢复岩溶植被虽然需要的时间较长，但投资少、操作性强、效果明显。例如，1993年广西实施岩溶山区封山育林工程，封育面积236万hm2，涉及35个石山面积占全县面积30％以的重点石山县，至1998年底，森林覆盖率由原先的5％提高到8．19％。在长期执行封育的弄岗自然保护区，现存的岩溶山地常绿季节雨林面积达77．1km2，其森林覆盖率高达96．37％，成为广西森林覆盖率最大的自然保护区。因此，生态治理是石漠化地区植被恢复和生态重建最直接、最经济、最有效的技术措施。运用生态系统原理，通过延长石漠化生态系统的食物链、生态链、经济链，实现石漠化生态系统的全面治理。在这方面最典型的是广西的“恭城模式”，即“养殖一沼气一种植”三位一体生态链的石漠化治理模式。该模式的广泛应用，大大减轻了岩溶山区薪柴和能源压力，岩溶植被和生态环境都得到了较快的恢复。
二、生物治理技术
生物治理技术是指利用现有的生物技术，通过人工途径恢复和重建岩溶山地森林生态系统的措施。
在石漠化的生物治理中，形成了多种生物治理模式。按用途来分有用材林、经济林、防护林、薪炭林和特用林；按生长型划分有乔林型、灌木型、草本型和藤本型；按结构划分有林果药结合模式、用材薪柴饲料多用途林模式、乔灌草结合模式、经药藤蔓植物治理模式、林粮间作模式等；按照工程的性质分有采矿地复垦恢复模式、退耕还林还竹还草模式、种质资源保存模式等；按更新方式来分有人工更新、人工促进天然更新和天然更新等等。这些模式在石漠化治理中都得到了不同程度的推广应用，并取得了良好的治理效果。例如，广西百色市平果县果化镇是典型的岩溶山区，由于耕地极少，人均不到0．5亩。石山区脆弱的生态系统在遭到人类长期干扰后，绝大多数演变成全裸的光头山。石漠化加剧了石山区的气候恶化，水源枯竭，耕地丧失，生存环境遭到严重破坏。在饱尝生态破坏的恶果之后，从1982年开始，村民在石漠化的土地上造林，经过10多年的不懈努力，累计共种植任豆林6667hm：。任豆具有很强的恢复与重建功能，在石漠化的退耕地上造林，3—5年即可郁闭成林，使光头山重新披上了绿装。生态环境的改善使已经断流的泉水重新复流，人畜饮水有了保障，旱地变成了水田(图5)。生态重建给石山区带来了希望的曙光，极大地增强了人们恢复岩溶植被和生态环境的信心。人工治理石漠的积极性高涨，从1995—1998年，广西百色市完成岩溶山地造林2．1万hm2，加快了石漠化地区植被和生态环境的恢复。造林技术措施
1树种选择石漠化治理的造林技术措施 蔡道雄 卢立华广西林业2001.5 11~12 石山地区造林是石漠化治理见效最快的唯一途径，选择适宜的造林树种是石山造林成功的关键。由于中国石漠化土地分布范围广，气候条件和生物组成的变化较大，可用于石漠化
生物治理的植物种类较多，目前治理中采用的物种达100种以上，南北之间有所不同。例如，在北热带和南亚热带区域，主要有：任豆(Zenia im函n括)、香椿(Toona sinensis)、菜豆树(Radermacherasineca)、榕树(Ficus microcarpa)、苏木(Caesalpinia sappan)、台湾相思(Acacia richii)、喜树(Camptotheca acuminata)、蚬木(Burretiodendron hsienmu)、肥牛树(Cephalomappa sinen-睹)、蒜头果(Malania oleifera)、吊丝竹(Sinocalamus minor)、甜竹(Sinocalamusbeecheyanus)、木豆(Cajanus cajart)、山葡萄(Cayratia corniculata)、金银花(Lonicera japoni-ca)、扶方藤(Euonymusfonunei)、量天尺(Hylocereus undatus)等；在中亚热带和北亚热带区域，主要有：柏木(Cupressusfunebra)、侧柏(Biota orientalis)、圆柏(Sabina chnensis)、泡桐(Paulownia fortunei)、麻栎(Querc瑚acutissima)、栓皮栎(p∽rc凇variabilis)、杜仲(Eucommia ulmoides)、乌桕(Sapium sebiferum)、漆(Rhus vernicifll2,6)、桑(Morus alba)、刺梨(Rosa roxburghil)、火棘(Pyracanthafortuneana)、紫穗槐(Amorphafruticosa)、金银花、花椒(Zanthoxylum bungeanum)等。
2树种选择
石山地区造林是石漠化治理见效最快的唯一途径，选择适宜的造林树种是石山造林成功的关键。我们在利用中心石山树木园研究成果的基础上，结合在马山县古零乡石漠化治 2确定合适的苗龄
苗龄与造林成活率关系密切，苗龄太小，苗木过于弱小，抵御恶劣环境的能力差，造林成活率低； 苗龄太大，苗木过于高大，不仅加大了造林难度，而且，苗木蒸腾作用增加，需要水分多，根系受伤严重，恢复困难，同样导致成活率不高。所以，应针对不同树种的特点，确定合适的苗龄，一般苗龄以1~1.5年为宜。4采用非常规方法整地造林
由于石灰岩溶地区土壤的特殊性，石漠化治理也必须采取特殊的方式。首先，造林整地不能炼山 并应尽可能保留石山上的原生植被。原生植被不仅能给新造林起到遮荫，提高造林成活率的作用，也能起到水土保持的作用，而且，能为今后形成多树种立体混交林奠定基础。其次，适当控制密度，过密不仅大量破坏原生植被，而且对今后的林木生长也不利； 过疏则造林效果慢，甚至起不到造林效果。因此，造林密度应控制在900~1050 株/km2为宜，且密度不能强求一致，只能采取“见缝插针”的方式，且造林苗木最好都能用营养袋苗，如有困难，也应采取营养苗、裸根苗、种子直播并举的技术路线。根据 石山土壤情况，在土层相对较厚，并能保持相当水量的地方，采用裸根苗；在土层较薄，保水量少的地段，采用营养袋苗；而在石缝、石隙，采用种子直播。再次，必须掌握好造林时机，月为造林定植的适宜季节，选择在阴雨天，且定植坑已经湿透时造林。苗木定植后，在定植坑面盖上杂草、枯枝或小石块，有条件的最好能盖上薄膜，这样能减少土壤水分蒸发，提高造林成活率。5实行封山
森林植被是生态环境建设的主体，而封山育林是恢复和建设植被最省钱、省工的办法。封山育林就是以封禁为手段，利用林木天然更新能力、植物群落自然演替规律，使疏林、灌木林、散生木林、荒山等林业用地自然成林。封山育林形成的森林结构是由乔木、灌木、草本组成的立体结构，其根系也在地下组成立体结构，深根、浅根合理分布于不同的土层，能充分利用不同土层中的水分和养分，故有利于植被的恢复和生长，从而，能提高石山岩溶地区植被的覆盖度，而且，封山形成的林分生态功能最全、生态效益最高。爆破造隙蓄水凿岩挖坑培土植树造林技术第2 9 卷 第1 期0 1 0年 3月
中
国
岩
溶 32~34 试谈岩溶石漠化地区植树造林构想
— —
爆破造隙蓄水凿岩挖坑培土植树造林法
杨 光 忠
所谓的爆破造隙蓄水凿岩挖坑培土植树造林，就是在坡度适宜且无地质灾害等不良环境地质问题的地形地貌有利地带，按照一定 网度钻取 2 ～3
m 深的炮眼，装上适量硝酸铵炸药及雷管，通过爆破将岩体适当震松，利用爆破漏斗的一系列裂隙作为地下水储集介质而构建局部地下水仓，并在地表凿岩挖出0．5 ～1 m深坑 口然后培土植树。
种草主要技术措施
石漠化治理的种草技术
张月涛 赵武林 文玉兴 张 霞 文 琴四川畜牧兽医 2009·07期 总第 225期47~48 围栏封育
工艺流程：围栏→ 落实承包人→ 管护利用→ 草地监测 草地改良
工艺流程：清除有毒有害植物→ 半垦或免耕→ 补播改良草场→ 配套养畜→ 草地监测 人工种草
工艺流程：土地开垦→ 整地→土壤处理→ 施肥→ 播种→ 压实→ 田间管理→ 草场利用和管理
“籐冠”技术国家专利申请号：201010220964.9
籐冠技术是依据热带亚热带特别是石漠化地区自然植被次生演替序列的客观规律，参照自然演替序列中生物量及凋落物量最高、养分分解速率最快的最为重要的“籐冠”演替阶段，通过人工网络架构等技术手段，借助藤本植物生长迅速、用土节约等优点，将石漠化地块迅速进入“籐冠”演替阶段，收到快速、高效的生物生产效果，并为尽快恢复至多层多种森林植被打下环境基础。
籐冠技术的主体结构，是借助石漠化中的大小石头，建立供籐本植物攀爬的各类棚架，这些棚架，又可作为接雨棚的支架，将降雨接住，顺利解决了石漠化地块中重要的“水”问题。攀爬有籐本植物的棚架，又是种植喜阴植物的遮荫棚，并具有大棚增温增湿效果。籐本植物的特殊性，又为石漠化地块中土壤缺乏找到了解决办法，棚架下的广阔天地，又是发展养殖业的良好场所。
三、生物与工程治理技术及效果
生物与工程治理技术是指以生物措施与工程措施相结合治理石漠化的技术。如何保护好岩溶山区土壤，扩大耕地面积，提高土地的使固面积和效率．是石漠化治理．实现可持续发展的关键。主要措施有炸石集土，砌墙保土，坡改梯地，梯地种植高效的农作物．经济作物或林木．这样既减步了床土流失、保护了土壤也使农业稳产高产、不同等级石漠化综合治理生态工程技术集成
喀斯特小流域不同等级石漠化综合治理生态工程技术集成研究
隋结 熊康宁 牟祥会 廖炳恒 陈永毕 肖时珍 中国水土保持 SWCC 2010年第4期17~19 1）强度石漠化地区综合治理生态工程技术集成(1)封山育林与先锋物种保存技术。
在生态恢复过程中，针对不同先锋植物，选择具有一定种群规模(或物种多样性相对高)的区域进行重点保护，定期检查植被生长状况，必要时可进行人工干预，如清除杂草、砍灌等，以保证先锋植物的存活量和生存环境。(2)人促封山育林与先锋物种恢复技术。
在流域内植被垂直结构分异不明显、乔木层严重缺失的区域，选择培植耐旱、喜钙、适地、速生的树种如香椿、任豆、花椒等。在流域内物种多样性相对高的区域，除进行自然封育外，适当补充石榴、核桃、枇杷、花椒等偏经济型树种调节物种结构。在退耕还林还草区域，种
植经济作物如花椒等，以解决当地群众的生计问题。苗木种植采用喀斯特地区困难立地造林技术，以小生境(片、面、点、坑、窝、沟、槽等)为种植地点，利用生根粉和保水剂进行种苗处理，加强后期抚育和管护，保证苗木成活率。
2）中度石漠化地区综合治理生态工程技术集成
(1)喀斯特地区人工诱导植被恢复技术。木工小流域中度石漠化地区多分布在峰丛中下部、坡麓地带和海拔8 5 0 —1 0 0 0 m的区域，应在峰丛中下部和较陡坡麓地带进行生态恢复建 设，营造适宜当地生长且水土保持功能较好的苗木如花椒、香椿等。苗木宜采用块状混交方式栽植，可适当密植并加强后期人工抚育，以保证苗木成活率。在海拔8 5 0 一1 0 0 0 m的区域，可密植生态效益与经济效益相结合的植物如金银花等。孔落箐小流域中度石漠化地区多分布在峰丛中部，坡缓土薄，水土流失严重，治理过程中以稳定当地生态系统顺向演替为目标。流域内可规划为新生产用地的地类数量极少，治理技术主要是人工诱导植被恢复，采用“ 经济型灌草 +水保林” 间作治理方式，选择喀斯特地区先锋物种金银花、花椒等进行栽植，栽植过程中要留足后续补植苗木，种植密度约为 2 m／株，待灌草形成一定规模之后，再栽植生态价值较高 的树种如女贞、刺槐等，形成林、灌、草复合生态结构。
(2)喀斯特地区经济林草配套规范种植技术。在两小流域
土壤条件较好、坡度相对较缓的坡麓地带采取“ 经果林(石榴、核桃)+花椒”、“经果林(枇杷、脐橙、柑橘)+经济型牧草(黑麦草、三叶草)” 和“ 花椒 +矮秆经济作物(如辣椒、花生、豌豆)” 的治理方式(表4)。）轻度石漠化地区综合治理生态工程技术集成
(1)林草配置技术。木工小流域轻度石漠化地区土地利用 结构单一，2 0 0 9年花江示范区农村社会经济调查数据表明，木工村和孔落箐村9 0 ％左右的养殖饲料仍以玉米为主。通过在> 2 5。坡耕地和其他草地大力发展经济型牧草(多年生黑麦草、白三叶)，根据禾本科和豆科牧草混播比例(约 3： 1)进行条播 撒播，并在稳定已有林草配置结构的基础上，引进新草种(光叶紫花苕、串叶松香草、百喜草等)，这样能保证四季牧草供给和
牧草的多样性。
(2)特色经济林果种植技术。木工小流域气候干热，光照较强，降雨量较少，特别适合热带、亚热带水果生长，宜选择市 场前景好、收益回报高、对生长条件要求不是很严格的火龙果 进行规模化种植。种植时一般行距 6～7 m，株距3～4 m，每公顷36570穴，每穴3～4株。管理过程中采用有机肥，注意灌溉 和排涝，防积水，避免细菌、真菌感染。孔落箐小流域土地“ 梯化” 程度较高，宜发展区域性特色果木林。为形成具有独特竞争力的产业，结合市场发展需求和当地村民发展意愿，可大力发展枇杷、脐橙种植，进一步优化、规范林粮间作模式。粮食作物之间需留出1～2m的空间以满足
四、工程治理技术及效果
修建家庭水柜、地头水柜和排洪渠是岩溶地区治山治水的有效措施之一
另一个措施是推广使用沼气池，寻找替代能源，减轻割草砍柴对岩溶山地植被的压力，有效缓解石漠化发展。
五、社会经济治理技术及效果
据统计中国西南石漠化严重的黔滇桂三省(区)的平均人口密厦为163人／km2，比全国平均人口密度113／km2高出46 8％，人均耕地0 96亩．比全国人均耕地少三分之一。三省区岩溶山区的人均耕地面积比三省区的平均水平还要低得多。
目前，石漠化治理过程中的社会经济措施主要是“控制人口增长，提高人口素质”、“异地安置，生态移民”和“项目带动，发展中小城镇”。
我国县级石漠化综合治理的思路与技术探讨 吴协保 第28卷第1期5~7 2009年2月
什么是VOCs？
VOCs（volatile organic compounds）即挥发性有机物，是一类化学质的统称，在常温压下通具有高蒸汽。我国现标准中VOCs是指20℃条件下蒸汽压大于等于0.01kPa，或在特定适用条件下具有挥发性的全部机化，或在特定适用条件下具有挥发性的全部机化合物的统称。
VOCs 组成复杂，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、含氧烃、氮烃、硫烃、低沸点多环芳烃等。其中常见的VOCs种类有甲苯（Toluene Toluene）、二甲苯(Xylene)、对-二氯苯(Para-dichlorobenzene)、乙苯(Ethyl benzene)、苯乙烯(Styrene)、甲醛(Formaldehyde)、乙醛(Acetaldehyde)等。
VOCs来源
VOCs的排放来源分为自然源和人为源。全球尺度上，VOCs 排放以自然源为主；但对于重点区域和城市来说，人为源排放量远高于自然源，是自然源的6-18倍。在城市里，VOCs的自然源主要是绿色植被，基本属于不可控源；而其人为源主要包括不完全燃烧行为、溶剂使用、工业过程、油品挥发和生物作用等。人为源主要包括不完全燃烧行、溶剂使用工业过程油品挥发和生物作等。人为源主要包括不完全燃烧行、溶剂使用工业过程油品挥发和生物作等。人为源主要包括不完全燃烧行、溶剂使用工业过程油品挥发和生物作等。目前我国VOCs排放主要来自固定源燃烧、道路交通溶剂产品使用和工业过程。主要来自固定源燃烧、道路交通溶剂产品使用和工业过程。主要来自固定源燃烧、道路交通溶剂产品使用和工业过程。在众多人为源中，工业源是主要的VOCs污染来源，具有排放集中、排放强度大、浓度高、组分复杂的特点。
(含VOCs的产品）
VOCs危害
VOCs对人体的危害主要有两个方面：其一为其有害成分直接影响人体健康，其二VOCs会形成PM 2.5 前体物，从而间接影响人体健康。
VOCs防治技术
根据大气中VOCs产生的原理和VOCs的理化性质，其控制技术可以分为两大类，过程控制和末端控制。过程控制是针对VOCs的生产过程，从VOCs的原理上减少VOCs的产生，一般通过工艺提升、技术改造和泄漏控制来实现。末端控制则是针对VOCs的化学特性，着力于VOCs废气的治理，利用燃烧、分解等方法来控制VOCs的排放。
吸附技术
原理：利用吸附剂与污染物质(VOCs)进行物理结合或化学反应并将污染成分去除
典型工艺：
适用于：中低浓度的VOCs的净化
优点：去除效率高，易于自动化控制
缺点：不适用于高浓度、高温的有机废气，且吸附材料需定期更换
吸收技术
原理：由废气和洗涤液接触将VOCs从废气中移走，之后再用化学药剂将VOCs中和、氧化或其它化学反应破坏。
适用于：高水溶性VOCs，不适用于低浓度气体。
优点：技术成熟、可去除气态和颗粒物、投资成本低、占地空间小、传质效率高、对酸性气体高效去除。
缺点：有后续废水处理问题、颗粒物浓度高、会导致塔堵塞、维护费用高、可能冒白烟。
冷凝技术 原理：冷凝将废气降温至VOCs成份之露点以下，使之凝结为液态后加以回收之方法
适用范围：多用于高浓度、单一组分有回收价值的VOCs的处理。处理成本较高，故通常VOCs浓度≥5000ppm，方才适用冷凝处理，其效率介于50～85%之间；浓度≥1%以上时，则回收效率可达90%以上。冷凝法也经常搭配其它控制技术，例如:焚化、吸附、洗涤等作为前处理步骤。
膜分离技术
原理：用人工合成的膜分离VOCs物质。
适用范围：高浓度VOCs，回收效率高于97% 优点：可回收组分；高效；可集成其余技术
缺点：成本较高；会造成膜污染；膜的稳定性差；通量小
生物降解技术
原理：利用微生物对废气中的污染物进行消化代谢，将污染物转化为无害的水、二氧化碳及其它无机盐类。
适用范围：以微生物可分解物质为主，污染物为微生物的食物来源，可以生物处理的污染物包括：碳氢氧组成的各类有机物、简单有机硫化物、有机氮化物、硫化氢及氨气等无机类等
优点：能耗低、费用低；氧化完全；能耗低
缺点：能量利用率；光催化剂失活；可见光
等离子体技术
原理：等离子体场富集大量活性物种，如离子、电子、激发态的原子、分子及自由基等；活性物种将污染物分子离解小分子物质
适用范围：低浓度VOCs，室内空气净化
特点：实现VOCs低温去除；适用于低浓度、大风量的VOCs；处理效率高，能耗低；净化并清新空气
光催化技术
原理：光催化剂纳米粒子在一定波长的光线照射下受激生产电子空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化还原能力，将光催化剂表面的各种污染物摧毁
优点：条件温和，常温常压；设备简单、维护方便；减少甚至无二次污染
缺点：占地面积大；气候影响大；工况变化影响大
组合技术
沸石转轮+热力焚烧技术
+蓄热式燃烧
冷凝+吸附技术
吸附+蓄热催化燃烧技术
滤筒除尘+蓄热催化燃烧
吸附+高级氧化
技术选择
各种VOCs治理技术适用范围比较
相对费用评估
VOCs治理典型企业
紫科环保
东洋纺织株式会社
众所周知，VOCs是大气主要污染物之一，对环境和人体都有较大的破坏。当今环保界，对于VOCs污染控制与治理的研究从未停止过脚步。截止至今日，技术已经多样化，适合各种情况下的废气治理。
VOCs治理大致可以分为两类：回收技术和销毁技术。顾名思义，回收技术就是指对部分具有回收价值的废气进行回收处理。它是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。
而销毁技术就是指通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和水等的方法。包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化氧化技术等。
每种治理技术存在自身的优势和适用工况，各有优缺点。对于企业来说，综合选择适宜的有机废气治理方法至关重要。
吸附技术：吸附技术初次处理效果较好，投资成本低，但存在更换频繁、安全性低、危固处理麻烦等问题，所以单一的吸附技术已不被环保局及排污企业认可。它一般作为VOCs处理的前期处理过程，并结合催化燃烧、冷凝法等方式协同进行治理。
工作原理：利用吸附剂的吸附功能使VOCs中的有机物由气相转移至固相，从而达到净化的目的。
吸收技术：吸收技术由于有机吸收剂存在二次污染和安全性低等缺点，目前在VOCs治理中已经较少使用；水基吸收受水溶性物种的限制，只在某些特定行业的废气净化中有所应用。
工作原理：充分接触吸收剂和废气，吸收剂可以及时吸收有害物质，然后通过接吸收流程来及时除去有机废气中的废气，并且应该及时获取吸收剂，以便于能够循环使用吸收剂。
冷凝技术：冷凝技术只是在极高浓度下直接使用才有意义，通常作为吸附技术或催化燃烧技术等辅助手段使用。
工作原理：将废气降温至将废弃降温至VOCs成分之露点以下，使之凝结为液态后加以回收之方法。
膜分离技术：膜分离技术的发展目前还不够成熟，在大风量的有机废气治理中尚没有实际应用。
工作原理：根据各有机物的渗透性不同，选择特定的膜可对有机物进行分离。根据膜的级数可有单级膜和多级膜分离系统。但单级膜的分离程度很低，难以达到环境排放标准，而多级膜则会大大增加设备投资。
焚烧技术：包括高温焚烧和催化燃烧。焚烧技术在国外较为成熟应用也较为广泛，适合处理高浓度、小风量的VOCs，对整个技术的安全性与气密性要求较高。处理大风量、低浓度的VOCs时需要有相关的浓缩技术对其进行前处理。
工作原理：高温焚烧，就是将废气中的有机成分在高温条件下进行燃烧处理生成二氧化碳和水。而催化燃烧则是在其中燃烧时借助催化剂的作用，降低反应所需的温度，让废气再室温下即可燃烧生成二氧化碳和水。
生物氧化：生物法投资成本中等，运行费用也很低安全性也很高，但其占地面积大，对菌种技术要求高。
工作原理：利用循环水流，将VOC气体中污染物质溶入水中，再由水中培养床培养出微生物，将水中的污染物质降解为低害物质。
低温等离子体：等离子体技术在学术上已相对发展成熟，但案例较少。用电量大，且还需要清灰，运行维护成本高。
工作原理：利用高压电极发射离子及电子，破坏VOC分子结构的原理，轰击废气中VOC分子，从而裂解VOC分子，达到净化的目的。
光催化氧化：目前适用范围较广，技术也较成熟的一种VOCs处理方法。
工作原理：光催化氧化技术是利用特种紫外线波段，将废气分子破裂，打断其分子链，同时，通过分解空气中的水和氧，使其成为具有高活性的臭氧或自由羟基，从而氧化废气分子，生成水和二氧化碳。加入催化剂，可提高反应速率和处理废气的效率，从而达到净化废气的目的。
但是从目前的VOCs治理市场来看，单一的治理技术已经不能满足治理需求和越来越严格的环保标准，因此，组合技术慢慢的占据了VOCs主流市场。
应用范围最广，经济效益更大——多相催化氧化技术
多相催化氧化技术是一种集合了光催化氧化、UV光量子光解、高级氧化剂等多种技术的新型废气治理技术，由广州正虹废气治理师团队研发而成，目前在市面上应用较广。
工作原理：
光催化氧化：采用254nm紫外光射线照射某些稀有金属氧化物（催化剂）表面，有机物分子及氧分子会在催化剂最用下生成水及二氧化碳。
UV紫外光光解：采用高能射线照射在氧分子上，会产生活性很高的氧原子和臭氧；同时照射在有机物分子上会产生有机物断链，生成活性小分子有机物。活性很强的小分子有机物分子与氧原子、臭氧反应生成水及二氧化碳。
高级氧化剂：雾化高级氧化剂，增强了设备内部的氧化能力，提高了设备效率，最终与有机物生成水及二氧化碳。
净化效率高，一次性投资大——等离子体催化技术
等离子体催化技术适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体，如化工、医药等行业。但是一次性投资巨大，且有一定的安全隐患。
工作原理：
有机废气经等离子激发、离解活化，然后活化的废气经高能射线在稀有金属氧化物表面，与废气中的氧气发生催化氧化反应，最终转化为二氧化碳和水等物质。
关键词：恶臭气体,治理,技术,探讨
1 引言
恶臭是大气、水、土壤、废弃物等物质中的异味物质, 通过空气介质作用于人的嗅觉器官感知而引起不愉快感觉, 并有害于人体健康的一类公害气态污染物质[1,2]。它是世界上严重的环境公害之一, 因而各国都高度重视恶臭气体的污染防治。国外在20世纪50年代末便开始恶臭气体污染治理的研究, 而我国在90年代才开始研究臭气污染控制技术[3]。近年来, 在脱臭技术领域, 无论是工艺还是设备、科学理论还是技术实践均取得可喜的成果。但是由于恶臭气体给人的感觉量 (恶臭强度) 与恶臭物浓度的对数成正比, 人对臭气的感觉不能用数字来表示某种量化值, 而只能通过某些判断或描述性的词语来表达[4], 具有较低的嗅觉阈值。这给控制恶臭污染提出了更高的要求, 增加了难度, 而且随着人们生活水平和居住环境的不断提高, 人们对大气环境质量和大气清洁程度的要求也不断提高[4], 环境保护标准也随之日益严格, 加快治理新技术的研究进展更是迫在眉睫。
2 恶臭物质的种类及危害分析
2.1 恶臭种类
恶臭污染源分布广泛, 种类繁多, 成分复杂, 检测、分析难度大。恶臭物质主要来源于化工厂、天然橡胶加工厂、塑料厂、饲料加工厂、畜禽养殖场、石油化工、垃圾处理厂、污水处理厂等场所。从物质结构角度可将其分为5大类。臭味气体分类以及一些常见的恶臭污染物的性质分别如表1、表2所示[5]。
2.2 恶臭危害
恶臭物质对人的危害是多方面的, 首先给人的感觉是不适、心情不愉快, 继而对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、精神状态等均产生危害。经常接触恶臭, 会使人感到烦躁不安, 思想不集中, 工作效率低, 判断力和记忆力下降, 影响大脑的思维活动。还会导致头痛、头晕、恶心、呕吐、食欲不振等症状发生, 甚至还会对皮肤、黏膜、眼睛等造成刺激或伤害[5]。从社会经济发展方面而言, 恶臭还会影响投资开发, 成为抑制经济发展的瓶颈。
3 恶臭气体的治理技术
早期主要采用隐蔽、稀释扩散、燃烧等方法处理恶臭, 但目前技术上比较先进成熟的治理方法主要有紫外-臭氧 (UV+O3) 光解法、UV+TiO2催化氧化技术、生物法、等离子体分解法、活性氧氧化法等。
3.1 紫外-臭氧 (UV+O3) 光解法
紫外-臭氧 (UV+O3) 光解法是将臭氧与紫外光辐射相结合的一种高级氧化过程。试验表明:将紫外光辐射与臭氧相结合, 能使氧化速度提高10～104倍。其联合作用机理分为以下几步:紫外光辐射下, 有机物的键发生断裂而直接分解;紫外光辐射下, 水中臭氧分解成更强氧化能力的羟基自由基·OH, ·OH自由基能与水中的有机污染物进行反应, 提高水中有机物的氧化速度;紫外光辐射使有机物外层电子处于激发态, 提高分子的自由能, 使有机物分子活化, 从而易于在氧化剂臭氧的作用下氧化分解。
恶臭气体被收集输送到UV+O3光解净化设备后, 在紫外光辐照下, 使废气物质分子的能态由低能态被激发至高能态, 在高能UV光束与净化设备内所产生的臭氧对恶臭成分进行协同分解氧化反应下, 能在极短的时间内发生一系列复杂的化学反应, 使恶臭气体物质最终降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳。它的作用效果不仅超过单独臭氧和单独紫外线的作用, 甚至超过两者的叠加。
3.2 UV+TiO2催化氧化技术
UV+TiO2催化氧化技术原理是光触媒TiO2在紫外线UV的照射下被激活, 发生光催化反应, 使H2O生成·OH自由基, 然后·OH自由基将污染物氧化成CO2和H2O。二氧化钛是一种催化剂, 只要有合适的光, 反应就不会停止。可采用普通的荧光灯为光源来消除恶臭和非常低浓度的污染物。主要优点为工程投资少、运行费用省、废气停留时间短、高效、稳定、反应彻底、无二次污染。
3.3 生物法
生物法是近几十年发展起来的一种新的废气治理技术。其利用经过驯化后的微生物将恶臭物质氧化分解为无臭的CO2和H2O等物质或其他易回收物, 从而达到脱臭的目的[5]。生物净化臭味气体的过程有以下三步:①废气首先与水 (液相) 接触, 由于有机污染物在气相和液相的浓度差以及有机物溶于液相的溶解性能, 使得有机污染物从气相进入液相;②进入液相或固体表面生物层的臭味物质被微生物吸收或吸附;③进入微生物细胞的有机物在微生物代谢过程中作为能源和营养物质被分解、转化成无害的化合物。一般不含氮的有机物分解的最终产物为CO2;含氮物被微生物分解时, 经氨化作用释放出氨, 氨又可被另外一类微生物的硝化作用最终氧化成硝酸;含硫物质经微生物分解放出硫化氢, 硫化氢又可被另外一类微生物的硫化作用氧化成硫酸。产生的代谢物一部分溶入液相, 一部分 (如CO2) 散发到大气, 另一部分则作为微生物细胞代谢的能源或者合成微生物自身的细胞物质。臭味气体在经过上述过程中不断被转化、减少, 从而被净化。
分解臭味物质的微生物可分为两大类:自养型和异养型。自养型微生物的生长可在没有有机碳源和氮源的条件下, 靠NH3、H2S、S和Fe离子等的氧化获得必要的能量, 故适用于无机臭味物质的净化[5]。由于能量转换过程缓慢, 这些微生物的生长特别慢。异养型微生物则是通过对恶臭有机物的氧化分解来获得营养物和能量, 适宜于有机污染物的分解转化。影响生物净化法的工艺条件主要有温度、供氧量和pH值。溶解氧适宜, pH值为7～8时, 不同的微生物种群有其不同的适宜温度, 如表3所示[5]。
生物法的几种净化工艺如表4所示, 该法的优点是设备结构简单、操作简便、运行费用低、净化效率高、不产生二次污染, 对一些难于治理的污染物质特别是含硫、氮的恶臭物均能很好地进行氧化和分解[5]。
3.4 等离子体分解法
等离子体治理臭味气体是利用产生的高能电子的作用, 通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能, 这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团, 同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团, 臭气中的异味污染物质与具有较高能量的活性基团发生反应后被分解。等离子体分解难分解的氯氟烃的技术已达到实用的阶段, 此技术可在短时间内进行大量的氯氟烃等气体的处理, 并获得成功[6,7]。
3.5 活性氧氧化法
活性氧氧化法是指在常温常压下, 通过高压脉冲放电将空气中氧分子电离成臭氧 (O3) 、原子氧 (O) 、羟基自由基 (·OH) 等活性氧, 活性氧具有极强的氧化能力, 可将氨、硫化氢、硫醇等污染物, 以及一些恶臭有机物迅速氧化分解, 最终转化为无害物[8]。
3.6 几种先进治理技术比较
对几种恶臭处理方法的技术、经济进行了简要比较如表5所示。
(1) 综观目前应用于恶臭气体治理的技术, 生物法的净化效果好, 工艺流程简单, 能耗低, 运行费用低, 操作简单, 无二次污染, 具有很大的优越性, 对于城市污水处理厂、天然橡胶加工厂、畜禽养殖厂、鱼粉加工厂、食品加工厂等均具有广阔的应用前景。
(2) 当UV+O3光解设备所处理的臭气浓度很高时, 治理过程的能耗是比较高的, 还可能会出现因臭氧残留而导致二次污染的情况发生。
(3) 光解氧化法 (UV+O3光解与UV+TiO2催化氧化) 处理低浓度恶臭气体时净化效率很高, 但是用于处理黏附性气体时, 黏附性物质会附着在紫外线灯管的表面, 会使净化效率显著降低, 此时需要更换灯管及其元器件或者拆出逐个进行清洗。无论采用哪种方式, 维护检修率都较高, 且运行费用均会明显增加。
(4) 等离子体技术处理大气量气体时, 转化率不高, 而且能耗较高, 还可能产生SO2、NOx、CO等有害气体造成二次污染, 这使其治理恶臭气体在工业上的应用受到限制。因此, 等离子体技术有待于深入研究[6,9]。
(5) 活性氧氧化法由于设备投资高、能耗高, 目前未得到推广。
4 结语
(1) 应继续加大力度对生产设备与技术的研究开发, 使企业能及时优先采用能源利用效率高、污染物排放量少的清洁生产工艺, 减少大气污染物的产生。同时合理规划, 减少无组织排放。
(2) 传统治理恶臭气体的方法虽然技术较为成熟, 但是在不同程度上存在设备投资高、运行成本高、处理气量小、处理浓度低、工作不稳定、净化效率不高、操作与维护复杂烦琐、二次污染等问题, 应加快工艺改进, 在操作方便的基础上提高除臭效率, 降低投资成本与运行维护成本。
(3) 应多方面深入研究, 尽快解决各种新技术目前所存在的技术和经济缺陷的问题, 加紧新技术在工业领域的应用推广。诸如生物法针对复杂的恶臭污染物的性质驯化混合微生物菌种, UV+TiO2催化氧化法存在催化剂失活和难以固定、处理具有粘滞性气体故障率与检修率高, 等离子体法能耗高、有时还会产生二次污染等问题的妥善解决。
(4) 新技术一般在针对中低浓度臭味气体时, 采用单级处理工艺的净化效率很高, 能稳定做到达标, 而在废气量大且浓度高时, 要满足人们对成分复杂的恶臭物质的极高要求, 则需要加快多级净化法——联合法 (诸如喷淋+生物、吸收+吸附、UV光解法+吸收、生物法+吸附、化学除臭+活性炭吸附等) 的研究速度。笔者认为, 联合法除臭是今后重点研发课题。
参考文献
[1]刘天齐.三废处理工程技术手册:废气卷[M].北京:化学工业出版社, 2001.
[2]李广超.大气污染控制技术[M].北京:化学工业出版社, 2001.
[3]邓兵杰.生物处理恶臭气体的研究现状及展望[J].中国科技论文在线, 1996 (7) :1～6.
[4]张静, 张樑.抑制城镇污水处理厂恶臭气体的产生和迁移[J].环境科学与管理.2012, 37 (2) :84～89.
[5]童志权.工业废气净化与利用[M].北京:化学工业出版社, 2001.
[6]汪涵, 周玉莹.恶臭气体治理技术及其进展[J].炼油与化工, 2010 (6) :11～15.
[7]马生柏, 汪斌.恶臭气体处理技术研究进展[J].污染防治技术, 2008 (10) :46～49.
[8]魏明蓉, 张华.污水厂恶臭气体治理技术概述[J].广西轻工业资源与环境.2010 (8) :100～101.
【关键词】污泥治理；技术研究；应用
我国本身就一个淡水资源缺乏的国家，在这一现实背景下，城市发展过程中由于工业废水以及其他方面污水的排放，使得城市污泥越来越多，如果能够对这些污泥进行有效处理，将会有利于城市发展，有效的缓解谈水资源缺乏以及生态恶劣的问题。但是污泥中有很多有害物质，如果妥善处理这些有害物质成为治理的重点。早期人们习惯于应用焚烧以及固化填埋的方式，这两种方法应用效果比较好，但是由于我国填埋场地以及焚烧場地有限，正是在这种情况下，增压式真空预压处理工艺应用而生。
一、污泥治理技术简单介绍
污泥治理技术的关键就是让污泥实现脱水固结，正常情况下，脱水效果越好，治理程度就越好。我国对污泥治理技术的研究一直都未停止过，研究者经过大量的研究终于研究出一种污泥脱水效果的技术，即增压式真空预压OVPS工艺。此种工艺方法将塑料排水板充当污泥竖向排水通道，使用密封膜将其完全覆盖上实现闭气，而后在使用真空管，将全部的塑料排水板头完全的串联起来，一起聚集到总管，而后再由密封膜与真空泵进行有效的连接，这样就组成了一个完全封闭的真空压力污泥处理装置。该装置处理工艺图如图1。
此处理工艺应用了两种技术，一种是真空预压技术，另一种是增压技术。在这两种技术共同作用下，污泥能够得到快速排水实现固结。据大量的实践发现，此工艺能够让膜下含水率降到70%以下，体积减少一半，而强度却能够大幅度提升。在撤离真空压力装置后，在污泥上进行填土种植各种植物，用来吸收污泥中依然留存的有害物质，这样污染性质就能够得到很大的改善，逐渐的当地生态也会很快得到恢复。在人们通常会选择应用焚烧、固化填埋等方法来进行污泥处理，但是增压式真空预压处理方法与其他方法相比，更具环保型，能够在尽快的让场地恢复到最佳的生态状态中，如果处理效果非常好，处理后的污泥还可以进行工程建设，大大提升了污泥处理后的利用效率，而且但就治理成本而言，增压式真空预压处理方法所应用的成本也更低。此种工艺处理方法真正的实现了污泥处理的无害化、成本节约花、减量化等。
二、增压式真空预压处理工艺技术
此种工艺方法融入了化学、物理技术，同时结合了生态理念，在污泥治理期间，活性酶破细胞壁得到了充分利用，而这其中增压真空预压装置是非常重要的组成部分，其主要功能是将这自由水与结合水完全的排除干净。处理完成后种上金黄竹等植物，以此将土壤中的重金属等物质吸走，真正的改善污泥性质。此中处理工艺涉及到的技术如下：
1、直通技术
早期应用的真空预压工艺依赖于砂垫层，将排水板与真空管进行有效的连接，以此来实现真空压力的有效传递。但增压式真空预压工艺却与之不同，真空管与排水板之间主要是依靠手型接头来进行连接，这样真空压力就能够直接达到土体内部，这样真空压力衰减程度就会大大降低，并不需要砂垫层，因此施工成本比较低。
2、防淤堵技术
早期应用的排水板主要是由塑料支架梁结构芯板来充当，而芯板表面包裹上一层化纤无纺布，这种排水板整体性能非常差，测压变形程度大，由于污泥粒径比较大，因此对通水量受到了非常大的影响。但是增压式真空预压处理工艺应用的排水板主要是塑料连续梁结构芯板，此种芯板整体性能非常好，而且具有非常强的抗拉强度，整体通水效果非常强。芯板表面有一层外滤膜，此种膜主要是应用某种特殊工艺制作完成，最大的特点就是可以按照与你中值粒径来对孔径大小进行合理有效的调整，以此保证泥水有效的分离。因为早期应用的排水板滤膜孔径基本上相同，但是淤泥粒径却不同，这就使得通水过程中出现了井阻效应，由此导致拥堵，所以通水效果并不好。
3、增压技术
增压式真空预压处理工艺中设置了特殊微孔增压管来对软基污泥进行有效治理。软基治理中，真空预压是一种方法，但是与此同时，增压系统直接向软土施加压力，这就使得土中水分必须沿着一定的方向进行流动，这样上层土与下层土之间就出现了堆载，这与真空联合堆载预压有着异曲同工之妙，因此可以在短时间内就实现土体固结。
研究者对此进行了专门的试验研究，首先选择一个是试验池，长度为6m，宽度为4m，高度为3.5m，整体体积为84m3，进行试验的污泥来自于另一个污泥池，其容积大大了79m3，污泥平均含水率达到了93%。研究者应用增压式真空预压处理工艺进行污泥处理，两个月后，明显发现试验污泥池中的污泥体积减少，通过测量发现缩小了相近50%，泥面沉降量达到了1.87m，而污泥含水率有最初的93%，下降到59.7%，而承载强度也显著提升，基本上在15-30KPa之间，完全用来对种植芦苇等植物。
三、增压式真空预压处理工艺具体应用实例
增压式真空预压处理工艺通过上述介绍，相信读者对此都有一个全面了解。但是此种污泥处理工艺的具体效果如何，读者可能并不熟知，在此笔者以一个案例来进行说明，希望读者对该处理工艺能够有一个更深入的了解。某城市将日常生活以及工业生产中所产生污泥都集中在一起，现如今，该城市养护坑中污泥量已经接近5m3，深度已经超过5m，但是未能超过6m，整体含水率达到了88%。如果运用传统的焚烧或者是固体埋设，将会需要花费非常大的成本，而且也没有一块占地面积非常大的产地。但是应用增压式真空预压处理工艺110d后，该项目负责人员明显发现污泥含水率中明显降低，而强度却明显提升，由此有效的缓解了污泥中的污水大量渗透到地下的情况。
增压式真空预压处理工艺在进行处理时，工作人员在旁边进行记录，发现当污泥含水率已经低于60%时，污泥固结程度非常明显，已经接近90%，而此时污泥承载强度也显著改善，达到了15KPA，由此可见应用增压式真空预压处理工艺，污泥脱水效果完全达到设置超出了预期，最值得高兴的是污泥承载强度显著提升。
撤除真空预压装置，对污泥库实施生态恢复：用素土覆盖污泥库，厚度50～100cm，铺设好滤水管道，种植草坪、金皇竹，以有效消除污泥恶臭，恢复场地生态环境。在污泥恢复
生态治理中，金皇竹、芦苇起到了至关重要的作用，研究表明：金皇竹（污泥专用）、芦苇能在24h内将8mg酚代谢分解为CO2和水。此外，这两种植物对重金属也有较强的去除作用，试验证明：在试验池污泥地里栽种金皇竹和芦苇形成湿地11d后，水溶液中的铅去除率为34.76%，镉为52.63%，铜为27.10%，汞为58.3%，铬为72%。
与传统的真空预压工艺比，利用增压式真空预压OVPS工艺处理同样体积的污泥，强度可以提高50%以上，时间缩短25%以上，成本可降低30%以上，而且可以大面积改善土性，维护土地资源的可再生利用，具有多、快、好、省等优点。
研究结果还表明：在城市污水治理方面，芦苇湿地系统对NH4—N的净化率为80.1%，对TP的净化率为74.9%，对BOD5的净化率为90.5%；在化肥污水治理方面，芦苇湿地系统对NH4—N的净化率为98.83%，对COD的净化率为58.1%；在造纸污水治理方面，蘆苇湿地系统对COD的净化率为71.53%，对BOD5的净化率为74.66%，对挥发酚的净化率为70.59%。可见，基于金皇竹和芦苇的人造湿地生态系统在改良污泥方面具有广阔的应用前景，可以保证污泥生态治理的无害化、资源化、生态化。
四、结语
综上所述，可知污泥中虽然有一些重要的营养物质，但是也有一些有害物质对环境影响非常大，如果城市中非常多的污泥，将会对城市居民健康产生非常不利的影响。因此需要对污泥进行彻底有效的处理。增压式真空预压处理工艺对污泥治理有着非常好的效果，不仅能够缓解污染问题，节约成本，最为重要是利用植物将污泥中存在的有害物质逐渐吸收，彻底的改善了污泥性质。此种方法为我国污泥治理提供了良好的途径，其未来发展前景将会非常好。
参考文献
[1]潘世华，石磊，刘金成.不锈钢冷轧重金属污泥减量与资源化[J].钢铁，2015（12）
[2]陈劲柏.用高速旋风分离器干燥/分级脱墨污泥[J].国际造纸，2015（06）
[3]邓琦.污泥无害化最终处置在烟草行业的运用探索[J].安徽建筑，2015（05）
[4]张华.污水厂污泥处理的几个关键问题及对策分析[J].山东工业技术，2016（01）
[5]程英超，李欢，张玉瑶.含固率对污泥热常数的影响[J].四川环境，2015（06）
[6]王蓉.试论市政污泥的资源化利用和无害化管理处理[J].住宅与房地产，2015（25）
[7]谭忠冠.太阳能光热资源化利用污泥处理技术[J].资源节约与环保，2015（12）
