隨著城市化進(jìn)程加劇，污水處理廠周邊逐漸被新建住宅區(qū)包圍，引起污染投訴逐年增加［1 － 2］。污水處理廠排放的惡臭氣體包括還原硫化物、有機(jī)胺、氨等，其中還原硫化物是主要的致臭物質(zhì)［3］，包括 硫 化 氫 ( H2 S) 、甲 硫 醇 ( CH3 SH) 、甲 硫 醚( DMS) 和二甲二硫醚( DMDS) 等［4 － 6］。這 4 種硫化物揮發(fā)性強(qiáng)且嗅閾值低［7］，難于檢測(cè)控制。

       電子鼻因具有人工模擬、能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)和強(qiáng)大 的 模 型 預(yù) 測(cè) 能 力 等 優(yōu) 勢(shì)［11］，被 垃 圾 填 埋場(chǎng)［12］、污水處理廠［13］等市政設(shè)施廣泛應(yīng)用，不過(guò)針對(duì)惡臭物質(zhì)質(zhì)量濃度預(yù)測(cè)、臭氣濃度預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的研究較少。今采用德國(guó) PEN 3．5 型電子鼻系統(tǒng)分析污水處理廠特征污染物，建立物質(zhì)質(zhì)量濃度與傳感器響應(yīng)值預(yù)測(cè)模型，用三點(diǎn)比較式臭袋法確定不同濃度還原硫化物的臭氣濃度值，構(gòu)建不同濃度還原硫化物的電子鼻傳感器響應(yīng)值與對(duì)應(yīng)的臭氣濃度之間的關(guān)系，從而建立臭氣濃度預(yù)測(cè)模型，并以天津某污水處理廠的實(shí)際樣品驗(yàn)證該模型準(zhǔn)確性及電子鼻監(jiān)測(cè)技術(shù)的適用性。

檢測(cè)樣品：天津某污水處理廠的實(shí)際樣品

主要儀器：PEN 3． 5 型電子鼻，德國(guó) AISENSE 公司

測(cè)定條件：電子鼻監(jiān)測(cè): 傳感器清洗時(shí)間 100 s，測(cè)試時(shí)間60 s; 進(jìn)樣流量 300 mL /min; 使用溫度 25 ℃ ; 相對(duì)濕度 25% 。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定 5 次。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：用電子鼻監(jiān)測(cè)技術(shù)探究污水處理廠還原硫化物質(zhì)量濃度和臭氣質(zhì)量濃度預(yù)測(cè)方法。結(jié)果表明，使用響應(yīng)面分析法( ＲSM) 建立還原硫化物質(zhì)量濃度與電子鼻響應(yīng)值關(guān)系，構(gòu)建還原硫化物質(zhì)量濃度預(yù)測(cè)模型，確率可達(dá) 95% 。使用偏Z小二乘法( PLS) 建立不同質(zhì)量濃度還原硫化物的傳感器響應(yīng)值與對(duì)應(yīng)臭氣質(zhì)量濃度之間的關(guān)系，構(gòu)建臭氣濃度預(yù)測(cè)模型，并用實(shí)際樣品驗(yàn)證。

結(jié)論：應(yīng)用德國(guó) PEN 3．5 型電子鼻，篩選合適的傳感器陣列組合，結(jié)合 PCA 分析提取主成分，并使用GC /MS 測(cè)定的還原硫化物質(zhì)量濃度，利用響應(yīng)面分析法建立 4 種還原硫化物的質(zhì)量濃度預(yù)測(cè)模型。在此基礎(chǔ)上，將電子鼻對(duì)不同濃度混合硫化物的傳感器響應(yīng)值與對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)測(cè)臭氣濃度值應(yīng)用偏Z小二乘法建立了臭氣濃度預(yù)測(cè)模型，并使用實(shí)際樣品驗(yàn)證，得到較好預(yù)測(cè)效果。與其他分析技術(shù)相比，電子鼻可以更加便攜、快速地預(yù)測(cè)物質(zhì)質(zhì)量濃度和臭氣濃度，且能夠達(dá)到實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)要求，為惡臭污染管理及后續(xù)的治理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支持。

標(biāo)簽：德國(guó)電子鼻惡臭監(jiān)測(cè)車載惡臭監(jiān)測(cè)