城市污水處理廠臭氣治理措施分析

邱 赟 尹基宇

（1成都市排水有限責任公司 四川成都 610039 2四川省國環(huán)環(huán)境工程咨詢有限公司 四川成都 610031）

引言

城市污水廠在生產(chǎn)運行過程中產(chǎn)生大量的含臭氣體，這些臭氣主要為H2S、NH3及某些生產(chǎn)廢水中的特殊臭味物質(zhì)，讓人感官不悅，甚至會影響人體健康。同時，臭氣中H2S等腐蝕性氣體會腐蝕廠內(nèi)各種運行設備，縮短其使用壽命。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，人民生活水平的提高和公眾環(huán)境意識的日益增強，城市污水廠在運行過程中所產(chǎn)生的臭氣問題，已引起社會越來越多的關注。目前，美國、德國、日本等發(fā)達國家對污水廠的臭氣多是采用生物法除臭技術進行治理。本文對臭氣的成分、來源以及處置措施進行分析，為污水廠除臭方案提供參考。

1 臭氣來源與成分分析

1.1 臭氣來源

污水廠產(chǎn)生的臭氣成分復雜多樣，主要包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和微生物呼吸、發(fā)酵過程的產(chǎn)物及不完全產(chǎn)物。產(chǎn)生臭氣的設施包括沉砂池、初沉池、污泥處理設施等，格柵間、泵房及曝氣池等工序部位臭氣質(zhì)量濃度達25~150mg/m3；而污泥濃縮池、污泥脫水機房及污泥存放間等部位可達50~1000mg/m3，甚至更高。臭氣的來源如下表所示。

表1 臭氣的源與氣味值表

從上表可分析，臭氣濃度較大的部位主要是污水預處理部分（粗細格柵、提升泵房、初級沉砂池）和污泥處置（污泥脫水間等）是脫臭的重要部分。

1.2 臭氣的成分

污水廠臭氣主要包括的物質(zhì)及其成分見下表。

表2 臭氣包括的化合物及其組分表

2 臭氣治理措施分析與選擇

表3 物理、化學及生物措施除臭對比分析

2.1 臭氣治理措施分析

目前，治理臭氣的主要措施包括物理方法、化學方法和生物方法，各有其特點及適用范圍。

物理方法不改變臭氣物質(zhì)的化學組分，而是采用另外一種物質(zhì)將其臭味掩蓋和沖淡，或將惡臭物質(zhì)由氣態(tài)轉換成液態(tài)或固態(tài)。通常措施有掩蔽法、稀釋法、冷凝法和吸附法等。

化學措施、物理化學混合處置法是采用其他物質(zhì)與臭氣組分中的化學物質(zhì)進行反應，進而改變臭氣物質(zhì)中的化學組分或化學結構，從而將其轉變成為無臭、低臭物質(zhì)，通用的措施有加熱燃燒、氧化、化學吸收等方法。

生物除臭是1960年代左右發(fā)展起來的新型除臭方案，運用大自然中豐富的微生物資源，在其中微生物代謝過程中分解臭氣物質(zhì)，將其分解成簡單的碳氫化合物及無機物，是20世紀以來人們在除臭領域的新探索的成果，屬于一種新型的臭氣污染控制技術。通常采用的方法包括常見方法有土壤過濾、生物濾池、生物滴濾池和生物洗滌等方法。

2.2 除臭措施的選擇

生物法是目前采用的最為廣泛的除臭方法，該方法首先將臭氣收集起來，然后送往專門的生物除臭裝置進行處理，生物除臭裝置內(nèi)設填料，并依靠附著在填料上的微生物進行處理，處理后的尾氣達標后排放。結合城市污水廠現(xiàn)場的實際情況并考慮到二次污染、經(jīng)濟、安全、適用性等因素及城市污水廠臭氣量大，故選用生物濾池除臭法進行詳細的技術分析與介紹。

2.2.1 除臭原理

生物濾池除臭工藝的原理是利用微生物的生物降解作用對臭氣物質(zhì)進行吸收和降解從而達到去除臭味的目的。當含臭氣的氣體通過潮濕、多空隙、布滿各種帶有活性微生物濾料時，充分利用微生物中的各種細胞對臭氣物質(zhì)進行降解、轉化和附著，濾料中微生物細胞結構小、吸附能力強、代謝類型多樣的特征，把含臭物質(zhì)轉化成二氧化碳、水等簡單的無機化合物。

大部分生物吸收過濾措施采用了液態(tài)吸收吸附和生物處置相結合的方案處置臭氣，進入裝置的臭氣首先被液態(tài)物質(zhì)（通常是水）有條件地吸收形成混合液態(tài)的污水，再通過生物裝置中微生物作用將水中的含臭物質(zhì)進行轉化分解。

生物濾池除臭采用下式表示為：含臭的污染物+O2→代謝產(chǎn)生物+CO2+H2O含臭物質(zhì)的降解吸附原理可用下圖表示：

圖1 除臭原理示意圖

2.2.2 除臭工藝流程

整個生物過濾除臭系統(tǒng)主要由管道輸送系統(tǒng)、生物濾池、排放系統(tǒng)和輔助整個除臭系統(tǒng)的控制系統(tǒng)組成，流程如下:

圖2 生物濾池除臭工藝流程圖

3 生物濾池法效果分析

生物濾池除臭具有以下特點：①對臭氣濃度處置的去除效率，在各種條件包括濾料的選擇、微生物的活性均理想的情況下，最高去除效率高達90%以上。②采用防腐防銹處理的設施、建構筑物和全系統(tǒng)設備，布氣均勻，耐用持久，可正常運行15年-20年不等。③為保證生物濾池濾床系統(tǒng)中微生物活性所需要的濕度環(huán)境，所使用的設備頂部給水系統(tǒng)在必要時對其進行沖洗以保證正常運行。④生物濾池中的濾床外設有保溫及防護層可適應外環(huán)境溫度的變化，確保其工作狀態(tài)及微生物活性處于最佳。⑤生物濾池運行成本投資較低，可滿足經(jīng)濟方面的考量。

應用實例分析。成都市第四污水廠目前也采用生物濾池除臭工藝，其位于成都市成華區(qū)沙河邊，建設于2004年年初，其總用地面積約為100余畝，采用UNITANK型（SBR工藝的一種）工藝，規(guī)模為10萬m3/d。第四污水廠對臭氣的處理采取具體措施為對粗細格柵、污泥濃縮間、脫水間、泵房等具體構筑物加蓋，建設臭氣收集傳輸裝置，將上述氣體送集中處理點進行除臭處理，除臭措施采用的是玻璃鋼生物濾池裝置，達標后外排大氣環(huán)境。經(jīng)生物濾池處理后，四廠除臭裝置排放H2S、NH3的排放量分別在0.004Kg/h-0.005Kg/h、0.0218Kg/h-0.0240Kg/h范圍內(nèi)，均滿足《惡臭污染物排放標準》二級標準要求。四污廠運行近十多年以來，周圍居民及環(huán)保部門未接到關于臭氣的投訴。因此，通過類比分析，此生物除臭工藝對于污水廠的臭氣處置，效果較好。

結語

生物濾池處置方案作為一種近年來流行的新型臭氣處置技術具有費用適中、填料結構簡單、操作簡便、無二次污染物產(chǎn)生等優(yōu)勢，已被越來越多的應用于污水廠或其他除臭環(huán)節(jié)。但生物濾池法除臭還存在著不足，主要表現(xiàn)在微生物菌群的不穩(wěn)定、填料成本高等問題需要解決。

（1）微生物菌群需進一步組合調(diào)整。微生物菌群是生物濾池除臭裝置的核心環(huán)節(jié)，臭氣去除率與微生物質(zhì)量有著直接的聯(lián)系。要進一步提高生物濾池的除臭性能，需篩選和馴化更適合分解特定惡臭氣體的微生物菌種。

（2）開發(fā)經(jīng)濟合理有效的填充料。微生物在臭氣在實際工程中應用效果的優(yōu)劣，與所用填充料有密切相關。填充料是微生物生長的重要場所，是制約生物除臭技術進一步發(fā)展的關鍵。在以后的工作研究中，著重研發(fā)適合處理于多種復合型惡臭物質(zhì)的微生物。