恶臭气体是指大气、水体、废弃物中含有的引起人体厌恶或不愉快气味的挥发性物质,以空气为介质,作用于人的嗅觉器官而被感知的气体污染物。恶臭气体产生于污水处理、冶金、制药、石油、塑料、城市垃圾处理等多个行业,主要有硫化氢、氨、苯系物、酚、低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃、杂环氮或硫化物等。恶臭气体中具有毒性,对人类和环境有很大的危害。
恶臭气体吸附剂通常具有较大的比表面积、适宜的孔状结构及表面排列结构的特点。根据其对恶臭气体的吸附原理不同,恶臭气体吸附剂可以分为恶臭气体物理吸附剂、恶臭气体化学吸附剂和恶臭气体生物吸附剂。
①恶臭气体物理吸附剂,与恶臭气体之间通过范德瓦耳斯力、离子键力和疏水键力等物理作用力相结合,不直接发生化学反应,吸附力较弱,吸附过程一般是可逆的,当外界温度升高或吸附质分压降低时,被吸附的气体能很容易地从固体表面逸出,形成脱附。恶臭气体物理吸附剂主要有硅胶、活性炭、硅藻土、活性氧化铝、沸石、两性离子交换树脂或其他特殊类型的分子筛等。
②恶臭气体化学吸附剂,与恶臭气体之间发生化学反应,吸附过程一般是不可逆的,吸附热较大。化学吸附剂具有很强的选择性,仅能吸附参与化学反应的某些气体,在选择吸附过程中,吸附质与吸附剂结合稳定,所以须在高温下才可以完成脱附。恶臭气体化学吸附剂吸附原理主要有化学氧化法、液体吸收法、螯合吸收法和光催化氧化法。
③恶臭气体生物吸附剂,能够通过自身代谢,将气流中产生气味的物质转化成简单的无味物质的微生物。由于恶臭物质成分复杂,且嗅觉阈值较低,对净化吸附剂的要求极高,所以想要达到无味的要求,恶臭气体的治理难度较大,因此,进一步研究高效的恶臭气体吸附剂显得非常重要和急迫。