日本除臭技术——微凝胶法除工业臭气
臭气是人们普遍碰到环境问题，给生活和工作带了诸多不适，而且如果臭气浓度较高，人群在其中暴露时间较长的话，会给人身心健康造成不同程度的损害，直至危及生命。
随着人们对生活环境和工作环境舒适度要求的提高，以及政府对各种污染排放管控的日趋严格，臭气的的整治也得到高度的关注。臭气不像其他气体污染物有着明确的组成或分布，臭气也因不同人群嗅觉阀值的不同，而有着不同的反应。而且臭气有的时候又呈现出很强的飘忽性和变化性，甚至来源都无法明确认定，传播途径和半径更是多变，所以臭气是一种影响广，复杂度高，不确定性强，但又是对人体有害的常见污染物。
中国的环境治理受明确的治理目标的政策影响，一直在集中精力处理一些急迫、目标明确，污染重大的污染，而对于臭气的警觉和治理一直缺乏应有的关注和治理目标。随着人们环境与健康意识的日益提高，对臭气的关注度也逐渐提升，近几年已经成为百姓投诉最多，抱怨最为强烈的污染类型，其对社会的影响已经远远超过了噪声，排在扰民的第一位，必须引起政府和相关排放企业的高度重视。
臭气的来源非常分散，而且组分十分复杂、臭气的成分确认也因臭气的种类繁多，分析成本偏高而变得十分困难。同时臭气的监测和治理也因为臭气种类多样，臭气成分不详，所以变的非常困难。
臭气的治理技术一般主要分为吸附法、催化法、等离子法、燃烧法、药液清洗、生物除臭、臭氧除臭和除臭剂等八大类技术类别。日本作为全世界臭气解决最好的国家，不是之一，无论是工业类臭气的监测与治理还是生活臭气的去除都获得了世界公认的结果，这一点相信去过日本的人都有深切的体会。在日本臭气产生最严重的一些企业，如垃圾焚烧厂，污水厂，化工厂，污泥处理厂，养殖场，钢铁厂，制药厂，印刷厂，垃圾转运设施等等都几乎闻不到臭气的味道。在日本的公共场所中，去除臭气的材料和药品更是五花八门数不胜数，比如日本的公共设施的墙面和地面装饰材料中都含有除臭的成分，高级酒店客人离开后的清扫环节都有除臭的环节，所以日本整个国家所到之处很难有不良的气味存在。
1.微凝胶技术
在臭气的治理技术中，药液清洗技术是除臭领域应用效果最好的核心技术之一，也是日本在除臭技术领域中最为国际社会称道和引用的技术，本文就介绍在日本应用效果好且费效比最优的药液清洗技术——微凝胶。
微凝胶本身无色无味，对人体无害，可以用在几乎所有的臭气去除领域和场合使用。微凝胶是一种超高分子化合物，分子量达到2000万-3000万，而一般臭气成分的分子量几乎都在400以下，更是氨和硫化氢分子量的50-150万倍。分子之间由于巨大的分子量差异会产生强大的分子间引力，从而吸附臭气成分，经过吸附后的各种反应从而达到除臭的效果，微凝胶的除臭效果几乎可以在瞬间完成，只要气液接触装置做的好，微凝胶的选择与臭气的组分符合，微凝胶就是一种应用广大、成本低廉的广谱除臭剂，这个和国内常用的覆盖型除臭剂有本质性的成分差异和巨大的效果差异。
微凝胶有很多的种类，可根据不同的除臭需求来进行专门的调配。如果臭气的成分确定，那么臭气的去除比例可以很高，直至低于一般人的嗅觉阀值。所以微凝胶可以应用在所有的臭气去除环节和场合，在日本有着千万不同种类级别的项目和场合应用。
微凝胶的最大特点在于其拥有两性离子的反应基，无论是酸性臭气还是碱性臭气，都可在微凝胶的分子构造中生成中和反应，通过调整反应基的相关比例，即可满足各种不同种类和效果的除臭需求。
一般来说臭气的成分可以多达40万种，使用同一种除臭技术来达到成分复杂的混合型臭气的除臭效果基本上是很困难的，但微凝胶可以配合针对不同的臭气成分调整反应基和辅助添加剂，从而灵活高效地应对不同类型的臭气治理需求，而且是目前在日本处理设施最简单，处理成本最低，应用最为广泛的除臭技术。
微凝胶技术的最大优点在于配套设备需求简单，成本低。虽然微凝胶种类较多，但各类微凝胶都具有较高的安全性，产品本身平均浓度不高，使用的添加剂也大多不含有害成分。微凝胶在放入土壤中20日内即可分解，不会在土壤中留有残存污染。
日本使用微凝胶进行除臭治理已经有几十年的历史，在各行各业的臭气治理中都进行了工程应用和服务应用，效果显著。微凝胶的除臭方式，以喷洒在排气管道、洗涤塔的方式较为常见，也可以直接在工厂内安装喷雾机；而在养殖场等无固定排气口的场所，可以将微凝胶与杀菌用的超氧水进行混合，再用高压洗净机进行喷雾除臭，同时实现杀毒和除臭的双重效果。
微凝胶作为一种安全型除臭剂，不仅可以大规模应用于工厂、环境治理设施等生产型场所，也可应用于生活中，进行瞬间除臭，如宠物、卫生间、垃圾堆放点、下水道口、衣物、餐厅等。
2.微凝胶在工业臭气处理领域的应用案例
在工业领域，各工厂因生产工序、厂内设备设施等条件的不同，微凝胶的使用需根据臭气产生情况、臭气源分布情况以及厂内环境来确定使用的方式，更高效率、低成本地取得除臭效果。
微凝胶的主要应用方式及特点如下。
表1 微凝胶除臭剂较为常见的使用方法
以上是微凝胶较为常见的使用方法，而微凝胶因种类众多，如果根据臭气成分进行针对性除臭，效果就更加理想。各行各业的臭气源不同，臭气成分不同，需要使用不同类型的微凝胶，以下为例子为不同工厂的微凝胶种类及常见使用方法。
表2 微凝胶除臭剂在各类工厂内主要的使用方法
以上为微凝胶除臭剂在各类型工厂内常见的使用方法，具体用法还需根据工厂内的实际换气、排气等情况综合考量后确定。
3.采用微凝胶治理臭气的工作流程
使用微凝胶进行臭气处理需要对工厂的臭气产生源、硬件设施等进行细致的考察，并根据臭气成分和设备设施条件选择最为合适的微凝胶种类和使用方法。
首先，对产生臭气的地点进行现场调查、对工厂进行场外调查，以确定大致的臭气来源或臭气的主要成分。在有条件的企业或场合可以建立臭气的监测数据及臭气扩散模型、计算臭气渗透情况、确定臭气解决方案、开展现场试验。通过上述调研、初步治理方案确定与试验，确定除臭工程技术方案。
此外，在使用喷淋塔投放微凝胶的方式进行除臭时，若现有的喷淋塔除臭装置的气液接触效率不好，导致除臭状况不佳，可改良填充剂和喷头，提高除臭装置对微凝胶的使用性能。在使用喷雾装置用微凝胶除臭时，若喷雾效果不佳，可更换或新增更为适合喷雾喷头，以提高微凝胶的除臭效率，同时也可以极大地降低微凝胶的使用量，从而降低处理成本。
4.日本在选择微凝胶处理臭气时的方案制定
（1）对产生臭气的现场进行调查
对工厂进行现场检查，摸清臭气源及臭气的扩散路径，若臭气明显排出工厂外，则需要开展数据的模拟与分析，并同时分析臭气性质；
将臭气源的产生情况、特性记录在案，用于后续的周边调查、分析、解决等步骤，便于针对不同的产生源使用不同的除臭方式。
（2）对工厂外进行实地调研
使用工厂及附近的图纸对工厂周边进行摸排，在掌握臭气性质、风速、风向等因素的前提下摸清臭气发散的范围，并将臭气发散情况在地图上标注，并在地图上制作图样，展示臭气扩散范围；
（3）生成臭气数据及臭气扩散模型
根据工厂现场调查情况，检测臭气的浓度，计算各个臭气源的臭气排放强度，并按强度进行有效排列；
对于排放强度较大的臭气源，使用气体扩散模型来建立臭气扩散图，通过扩散图比较不同臭气源的负荷率，预测各排气口对周边环境的影响程度，扩散图更适用于大型工厂的臭气原因和扩散分析，小的工厂和场合可以不用这么精确，通过不同的试验来尝试也是非常好的办法，而且在臭气的治理中较为实用；
根据扩散图及调查结果，决定各排气口安装除臭装置的必要性，对需要安装除臭装置的排气口进行先后顺序排列。
（4）计算臭气渗透率
对于大型的工厂，可进一步计算不同来源臭气的渗透率，臭气渗透率指成分浓度除以嗅觉阈值后的百分比；
臭气成分不同，人类嗅觉阈值也不同，需要分开测算每一种成分的臭气渗透率，再通过比对各种成分的渗透率来确定需要集中解决的成分。
（5）确定臭气治理的解决方案
解决方案包括以下两大类：（1）源头防臭型：改变设备使用方法、改善臭气源、改善排气方法、改变固有除臭设备的使用方法等；（2）安装除臭设备型：设计用微凝胶除臭的工艺以及除臭装置，建设相对简单、便于管理、高效低成本的除臭方案。
（6）开展除臭效果的现场试验
在工厂内安装除臭的中试设备，进行设备试验；设备包括微凝胶喷淋塔，微凝胶喷雾等测试装置等；设置测试仪器，摸索出最佳除臭条件；通过嗅觉测定、成分分析得出测试结果，将设备试用后的臭气扩散情况作成扩散图，与测试前的扩散进行对比，检验设备和微凝胶的除臭效果；根据除臭效果设定各阶段的除臭目标值
（7） 最终确定方案及运行成本
通过上述调研与试验，最终确定除臭工程的技术方案、运行管理方案、并计算出达到除臭效果下的运营成本。
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