生物濾池除臭工藝在高濃度有機(jī)廢水處理區(qū)的應(yīng)用研究

陳翔宇，宋 敏

(武漢中機(jī)工程環(huán)保裝備有限公司，湖北 武漢 430032)

1 引言

由于資金、認(rèn)識(shí)等方面的限制，我國污水處理廠及其相關(guān)設(shè)施的建設(shè)極少考慮臭氣的處理問題。過去城市污水、廢物處理廠地處人員稀少的郊外，近幾年由于城市界域的不斷擴(kuò)大，已經(jīng)離居民越來越近。由于人們對(duì)城市生活工作的環(huán)境質(zhì)量要求也越來越高，如何對(duì)惡臭進(jìn)行有效控制已成為急需解決的課題。

近年來，各種臭氣處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中取得了不斷的發(fā)展，如吸附、吸收、焚燒、催化燃燒、化學(xué)氧化以及生物、生態(tài)處理等方法。但由于傳統(tǒng)臭氣處理方法工程價(jià)格高、后續(xù)技術(shù)、資金需求高、或適用范圍窄，臭氣治理一直是環(huán)境治理的難題。目前我國從事惡臭控制的專業(yè)單位不多，尚不具備從項(xiàng)目整體規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、系統(tǒng)集成和運(yùn)行管理的綜合能力，即使在一些發(fā)達(dá)國家，如美國和加拿大，也沒有統(tǒng)一的法規(guī)，針對(duì)污水、污泥處置的惡臭管理和控制也是一個(gè)較新領(lǐng)域［1］。

生物濾池除臭工藝有效地治理污水處理系統(tǒng)臭氣，做到高效、廉價(jià)、維護(hù)簡單，且過程中無二次污染。本工藝的研究、推廣成功，將使我國污水處理系統(tǒng)臭氣污染問題得到了一個(gè)更加清晰的解決方法，必將推動(dòng)污水和臭氣污染“配套“治理的新格局，為除臭科研技術(shù)提供了新的研究方向。

2 生物濾池除臭工藝

高濃度有機(jī)廢水一般是指由食品、皮革及造紙等行業(yè)排出的COD在2000 mg/L以上的廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物，如果直接排放，會(huì)造成嚴(yán)重的污染。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水，厭氧生物處理技術(shù)因其耐污染負(fù)荷高，占地面積小，無需供氧，運(yùn)行費(fèi)用低，已成為最有效的治理方法。但隨之而來的就是厭氧設(shè)施的惡臭污染問題，在厭氧條件下，有機(jī)污染物能被厭氧微生物分解，產(chǎn)生硫化氫、甲烷等物質(zhì)，這些會(huì)令人不悅的惡臭物質(zhì)會(huì)隨著水體的流動(dòng)逸散到空氣中，嚴(yán)重影響污水處理設(shè)施周圍空氣質(zhì)量、威脅附近居民身體健康。

2.1 生物濾池除臭機(jī)理

生物濾池法是把收集的臭氣先經(jīng)過加濕處理，再通過長滿微生物的、濕潤多孔的生物濾層，臭氣物質(zhì)被填料吸收，然后被微生物分解成二氧化碳和其它無機(jī)物，從而達(dá)到除臭目的。生物濾池法工藝流程為［2］:臭氣收集→風(fēng)管輸送→抽風(fēng)機(jī)→預(yù)洗池加濕→生物濾池→排氣。濾池填料可采用海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物等。生物濾池的缺點(diǎn)是占地較大。其優(yōu)點(diǎn)是較經(jīng)濟(jì)，來自天然的富含有機(jī)成分的多孔滲水填料構(gòu)造簡單，操作方便，無需液體循環(huán)系統(tǒng)。

生物濾池的除臭機(jī)理為惡臭氣體接觸到受散水而濕潤的充填材(生物媒)表面的水膜而溶解;溶解于水中的惡臭成分被棲息于充填材(生物媒)上的微生物吸收分解;被吸收的惡臭成分也成為微生物的營養(yǎng)源被吸收、氧化、分解、利用。

2.2 生物濾池除臭工藝流程

該套生物除臭工藝包括以下幾個(gè)部分，各部分功能與作用如下。

氣體收集系統(tǒng):收集污水處理系統(tǒng)中臭氣源的臭氣。

除臭風(fēng)機(jī):提供動(dòng)能，將管道中收集的臭氣輸送至生物濾池。

管道及閥門:調(diào)節(jié)氣量和生物濾池停留時(shí)間。

噴淋循環(huán)系統(tǒng):噴淋循環(huán)系統(tǒng)的作用有兩個(gè)方面:一是保證生物濾池內(nèi)的濕度，防止填料干化，微生物死亡;二是調(diào)節(jié)pH值，中和臭氣中的酸性氣體，如H2S、甲酸、乙酸等。

生物濾池:本除臭工藝的主體設(shè)備。主要是利用填料、及附著在填料上的微生物吸附、分解惡臭污染物，并通過調(diào)節(jié)噴淋加濕裝置、停留時(shí)間等，達(dá)到設(shè)計(jì)脫臭效果。

電氣系統(tǒng):滿足風(fēng)機(jī)及循環(huán)噴淋泵的電氣控制要求(圖1)。

3 生物濾池除臭工藝的優(yōu)化

圖1 生物濾池工藝流程

生物濾池除臭工藝的技術(shù)特點(diǎn)包括除臭效率高、效果明顯，在任何季節(jié)都能滿足各地最嚴(yán)格的環(huán)保要求;工程建設(shè)成本投入低、建造簡易;運(yùn)行成本幾近于“零”、遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他除臭方法，比如化學(xué)洗滌法、活性炭法、焚燒法等;沒有使用有害的化學(xué)藥品，能源需求低廉，不產(chǎn)生二次污染;生物濾池緩沖容量大，能自動(dòng)調(diào)節(jié)濃度高峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng);運(yùn)行采用全自動(dòng)控制，非常穩(wěn)定，無須人工操作。易損部件少，維護(hù)管理非常簡單，基本可以實(shí)現(xiàn)無人管理，工人只需巡視是否有機(jī)器發(fā)生故障。此類過濾形式的生物濾池能耗非常低，在運(yùn)行半年之后濾池的壓力損失也只有500Pa左右［3］。

在實(shí)際應(yīng)用中，生物濾池仍然存在占地面積大、停留時(shí)間長、調(diào)試期不易控制等缺點(diǎn)，據(jù)此筆者認(rèn)為可從以下幾個(gè)措施進(jìn)行工藝優(yōu)化。

(1)采用高效復(fù)合填料替代目前的普通濾料，通過優(yōu)化配比的符合填料比單一濾料孔隙率大，能吸附更多的微生物;且自身就可以作為微生物的天然營養(yǎng)物質(zhì)。

(2)可采用市面上購買的專性除臭高效復(fù)合菌群［4］，可大大縮短調(diào)試時(shí)間，具有繁殖能力強(qiáng)、適應(yīng)能力好、除臭效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。

(3)通過勘測和臭氣產(chǎn)生原理，選擇合理的臭氣源加以密封和收集，再將各處理設(shè)施收集到的臭氣用引風(fēng)機(jī)輸送到除臭設(shè)施——生物濾池中。這樣有選擇的收集和封閉處理，大大節(jié)約了工程費(fèi)用，且不會(huì)降低除臭效果。

［1］趙麗君，范淑平，梁 力.污水處理廠除臭技術(shù)及工程化［J］.中國給水排水，2003(19):46～48.

［2］蔣嵐嵐，沈曉鈴.污水處理廠除臭工藝選擇及工程設(shè)計(jì)［J］.環(huán)境污染與防治，2007，29(10):781 ～784.

［3］孫珮石，楊顯萬，謝蘊(yùn)國，等.生物法凈化低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的動(dòng)力學(xué)問題探討［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1999，19(2):153 ～158.

［4］劉建偉，馬文林，黃力華.城市污水處理廠除臭生物濾池運(yùn)行效果及影響因素研究［J］.環(huán)境污染與防治，2010，32(12):4～8.