全康環(huán)保:今天我們來(lái)聊聊污水處理廠(chǎng)的臭氣問(wèn)題。

從事污水處理的朋友們有沒(méi)有覺(jué)得自己社交圈狹窄？這個(gè)現狀確實(shí)讓人心疼，畢竟談到污水廠(chǎng)，老百姓都難免聯(lián)想到臭雞蛋和屎尿的味道。而長(cháng)年在污水廠(chǎng)工作的朋友，衣服也難免吸附臭氣。這樣的人設在當今這個(gè)“靠臉吃飯”的時(shí)代，無(wú)疑是自設hard模式。

另一方面，隨著(zhù)城市化進(jìn)程的深入，居民住得越來(lái)越靠近污水廠(chǎng)，污水廠(chǎng)也因臭氣問(wèn)題收到了越來(lái)越多市民投訴。污水廠(chǎng)要扭轉在百姓心中的刻板印象，臭氣治理是必須解決的問(wèn)題。

說(shuō)到專(zhuān)業(yè)治理，必須先從追蹤溯源開(kāi)始。那你知道我國目前都是靠什么來(lái)辨識污水廠(chǎng)的臭氣來(lái)源的嗎？

答案可能出乎你的意料――臭氣識別還是靠人鼻來(lái)完成的。

小編真沒(méi)開(kāi)玩笑，人工的氣味嗅聞評價(jià)是分析處理污水廠(chǎng)產(chǎn)生氣體的主要方法。大概流程就是先在污水廠(chǎng)用袋子收集空氣樣品，再送到當地的環(huán)境監測中心，由一群持證上崗的嗅辨員進(jìn)行嗅探和分析，盡管這樣的操作又貴又慢，但這操作仍被認為是“黃金標準“，其中一個(gè)原因是臭氣涉及人的主觀(guān)感受，所以目前的臭氣測定的國標就是得靠人聞。

在為偉大的嗅辨員默默心疼三秒鐘后，大家有無(wú)想過(guò)：都快2022年，難道沒(méi)有什么“電子鼻”的玩意嗎？

其實(shí)是有的，而且這玩意已經(jīng)有好多年了。至于為什么還沒(méi)應用到污水處理領(lǐng)域，小編不敢妄下定論，但一定跟m o n e y這個(gè)五個(gè)英文字母有關(guān)。

不過(guò)還是有人拿到經(jīng)費進(jìn)行了這方面的嘗試，歐盟地平線(xiàn)2020(HORIZON 2020)就資助了一個(gè)名叫SNIFFDRONE的項目。

SNIFFDRONE，顧名思義，就是一臺會(huì )辨識氣味的無(wú)人機。為了幫助讀者了解這個(gè)技術(shù)的原理，小編找到了知乎上的一篇文章《電子鼻的原理是什么啊，能識別氣味？》給大家參考。如下圖所示，所謂的電子鼻就是各種傳感器，其中又分為了物理傳感器和化學(xué)傳感器。

其實(shí)很多大型石油和天然氣跨國公司，已經(jīng)使用無(wú)人機來(lái)監測甲烷排放。但那些電子鼻使用的鐳射技術(shù)，也就是屬于物理傳感器。污水廠(chǎng)的臭氣問(wèn)題主要是由硫化氫、氨氣、硫醇類(lèi)物質(zhì)(mercaptans)或者其他揮發(fā)性有機物(VOCs)造成的。

目前污水處理廠(chǎng)的氣味評估方法主要有兩種，一種是靠人背帶便攜式探測器在調查場(chǎng)地做行走式的測量，下邊這個(gè)就是澳大利亞某水廠(chǎng)的實(shí)例：

第二種方法需要用到氣相色譜質(zhì)譜儀等高級化學(xué)分析儀器，以及人的嗅聞感官測量。

和上述兩種方法相比，使用無(wú)人機來(lái)監測臭氣排放有許多優(yōu)點(diǎn)，例如它們可以測量污水廠(chǎng)不同位置的關(guān)鍵嗅味化合物的濃度，包括一些過(guò)去操作人員難以到達的位置。這意味更高的空間分辨率、更低的風(fēng)險和更低的成本。這些數據信息能為處理工藝提供建議反饋，優(yōu)化氣體擴散模型，更好地預測對污水廠(chǎng)周?chē)某魵庥绊?，幫助廠(chǎng)區更好地識別無(wú)組織排放。

聽(tīng)上去一切都OK了，為什么要做這個(gè)研究？SNIFFDRONE項目的負責人Javier Burgués表示，這種技術(shù)組合目前有兩大問(wèn)題：

1. 氣味傳感器的可靠性、輕便度和成本問(wèn)題；

2. 無(wú)人機的螺旋槳形成的氣流會(huì )干擾傳感器周?chē)臍怏w濃度，尤其是檢測污水廠(chǎng)的低濃度嗅味化合物。

改良的電子鼻

目前低成本的商用化學(xué)傳感器主要有電化學(xué)電池和金屬氧化物傳感器，前者主要用于檢測一氧化碳、二氧化硫、氨氣或一氧化氮和二氧化氮等，但有專(zhuān)一選擇性。金屬氧化物傳感器沒(méi)有選擇性，而且更靈敏，成本甚至還低于電化學(xué)電池。

Javier Burgués等人在今年MDPI的期刊《Remote Sensing》里介紹了這方面的技術(shù)，并提到了目前三種商用產(chǎn)品，包括了芬蘭的Aeromon BH-12、加拿大的Scentroid DR1000和美國Teledyne FLIR Muve C360。

這些設備都配置了一條長(cháng)為1-2米的水平采樣管，這種剛性的采樣管對一些煙囪類(lèi)的氣體排放還是非常方便的，但對于污水廠(chǎng)這種場(chǎng)景就顯得有些短了，無(wú)人機必須飛得非?？拷孛婊蚰繕宋锊拍軐︶尫旁吹恼戏娇臻g進(jìn)行采樣。

SNIFFDRONE想到什么方法解決這個(gè)問(wèn)題呢？

解決方案

在傳感器方面，他們同時(shí)配備了電化學(xué)和金屬氧化物傳感器，將兩者的優(yōu)點(diǎn)都結合到一起。封裝好的裝置可以測量多種氣體：