石化廢水處理中生物除臭技術(shù)應(yīng)用分析

江 云

（江蘇方洋水務(wù)有限公司，江蘇連云港 222000）

隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，石化廢水處理的問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。為了保護(hù)水源不受污染，石化廢水必須經(jīng)過(guò)污水處理廠處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，才可以排放。但是石化廢水在污水處理廠處理期間散發(fā)的臭氣，卻對(duì)空氣造成強(qiáng)烈的污染，尤其對(duì)工廠職工和周邊的居民的身體健康和生活質(zhì)量帶來(lái)極大的損害。所以石化廢水在污水處理廠中還要進(jìn)行除臭處理。

石化類(lèi)廢水所散發(fā)的臭氣主要為含碳有機(jī)污染物，其中多為芳烴類(lèi)物質(zhì)，并夾雜硫化氫和苯系物質(zhì)。目前對(duì)于含碳有機(jī)污染物的除臭方法有燃燒除臭、化學(xué)除臭、吸附除臭、洗滌除臭和生物除臭等幾種。在污染物濃度不是很高的情況下，采用生物除臭方法最為經(jīng)濟(jì)。

1 生物除臭技術(shù)原理

生物除臭技術(shù)一般指微生物對(duì)污染物進(jìn)行降解處理的工藝方法，它模擬的是大自然中有機(jī)生物降解的過(guò)程，建設(shè)除臭設(shè)施并在其中添加適宜的填料作為載體，通過(guò)其中馴化培養(yǎng)的微生物群落對(duì)導(dǎo)致惡臭氣味產(chǎn)生的混合氣體進(jìn)行凈化脫臭處理。污染物氣體首先與水混合成污水，再通過(guò)微生物的作用將其中的污染物降解生成二氧化碳、水和礦物質(zhì)等無(wú)機(jī)物。

在生物除臭技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，致臭物質(zhì)的消減過(guò)程大致可以分為三階段：

1）氣液擴(kuò)散階段，將臭氣中包含的化學(xué)物質(zhì)通過(guò)填料由氣相轉(zhuǎn)化為液相?；旌铣魵馀c水或固相表面的水膜接觸，使污染物溶于液相的分子或離子中，實(shí)現(xiàn)氣相到液相的轉(zhuǎn)變，這一過(guò)程遵循亨利定律。

2）液固擴(kuò)散階段，將惡臭化學(xué)物質(zhì)由液相擴(kuò)散進(jìn)入到生物填料上的生物膜中。

3）生物氧化階段，通過(guò)生物填料表面生物膜中包含的微生物將惡臭氣體分子氧化，最終形成二氧化碳、水或是礦物質(zhì)等，達(dá)到除臭凈化的效果。

具體方法為，在特制的濾池中將經(jīng)過(guò)定向選擇的特種微生物菌種通過(guò)一定的方式使其附著于填料上，然后將收集到的污染物氣體通過(guò)管道引導(dǎo)使其經(jīng)過(guò)填料表面。建立在濾池之上的噴淋塔不斷地向?yàn)V池內(nèi)噴水，污染物臭氣就被填料表面的水分吸收成污水，然后被微生物菌種作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收、消化和代謝利用。那些微生物菌種從惡臭污染物氣體中獲得營(yíng)養(yǎng)，在設(shè)定的適宜的溫度和濕度等條件下，那些微生物菌種便會(huì)快速生長(zhǎng)、繁殖，在填料表面越聚越多發(fā)展為微生物菌群。污染物臭氣持續(xù)不斷地從附著微生物菌群的填料表面通過(guò)，污染物臭氣就這樣被微生物降解，生成二氧化碳、水和礦物質(zhì)等無(wú)機(jī)物，從而消除了臭氣污染。

2 生物除臭技術(shù)裝備

生物除臭技術(shù)裝備主要由臭氣收集系統(tǒng)、生物除臭系統(tǒng)、控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣體排放系統(tǒng)組成。

1）臭氣收集系統(tǒng)由集氣罩、集氣管和風(fēng)機(jī)組成。集氣罩一般為玻璃鋼制造成形，支撐骨架為不銹鋼管。集氣管一般采用有機(jī)玻璃管。

2）生物除臭系統(tǒng)由濾池和噴淋塔以及水泵組成。濾池由鋼筋混凝土砌筑而成，內(nèi)壁涂環(huán)氧樹(shù)脂防腐材料。噴淋塔一般為玻璃鋼制造。

3）控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由進(jìn)氣流量計(jì)、壓力傳感器、溫度傳感器、加熱器以及PLC配電柜組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由探頭、報(bào)警器以及監(jiān)控儀組成。

4）氣體排放系統(tǒng)主要為排氣管和風(fēng)機(jī)。排氣管一般用普通通風(fēng)管。

3 生物除臭的作用特點(diǎn)

1）采用先進(jìn)的生物技術(shù)，處理過(guò)程環(huán)保衛(wèi)生，消除空氣污染徹底。生物除臭的方法較燃燒除臭、化學(xué)除臭、吸附除臭、洗滌除臭等方法更加清潔衛(wèi)生，而且不使用任何化學(xué)藥劑，不會(huì)出現(xiàn)二次污染的危害。

2）微生物除臭菌劑是由芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、醋酸桿菌及蛋白酶、維生素、促生長(zhǎng)因子代謝產(chǎn)物復(fù)配而成。生物菌種種類(lèi)繁多，與填料快速結(jié)合，結(jié)合緊密牢固。這樣就使生物菌種得以在大量繁殖生長(zhǎng)過(guò)程中，從污染物氣體與水混合成污水里充分獲取養(yǎng)分。

3）通過(guò)玉米芯、多孔陶粒等復(fù)合濾料混合使用，增大附著生物菌群的表面積，提高微生物除臭的處理能力、增大了除臭設(shè)備的使用效果；增強(qiáng)透氣性，使得濾料不易板結(jié)，提高使用壽命，降低材料成本。

4）微生物菌種是經(jīng)過(guò)對(duì)污染物臭氣成分有針對(duì)性地選取出來(lái)的，所以可同時(shí)處理芳烴類(lèi)、硫化氫和苯系等含有多種污染物氣體。這樣可以一次性完成全部的石化廢水中污染物的氣體的處理。

5）生物除臭具有極高的效率。在污染物的氣體成分接觸微生物菌群的幾秒鐘時(shí)間里即可以完成被捕獲降解的凈化過(guò)程，污染物臭氣成分被轉(zhuǎn)化的比率達(dá)到90%以上。

6）生物除臭工程整個(gè)建設(shè)費(fèi)用較低，運(yùn)行成本也不高，是一種十分經(jīng)濟(jì)的方法。而且生物除臭工程建設(shè)也比較簡(jiǎn)單，建設(shè)材料來(lái)源廣泛，施工比較容易，設(shè)置可以制成可移動(dòng)的處理系統(tǒng)。

7）可以應(yīng)用PLC可編程控制系統(tǒng)，完善自動(dòng)化程度，提高運(yùn)行的可靠性，減少人力成本。往濾池中輸送污染物氣體的速度需要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)運(yùn)算，更需要精確的控制；由PLC可編程控制系統(tǒng)來(lái)完成這項(xiàng)工作，不但節(jié)省人力，而且比人工操作更準(zhǔn)確、更可靠。

8）濾池由鋼筋混凝土砌筑而成，內(nèi)壁涂環(huán)氧樹(shù)脂防腐層，其間設(shè)置了一層泡沫保溫材料隔斷，使得整個(gè)濾池設(shè)施堅(jiān)固耐用、防腐延長(zhǎng)使用壽命，還具有保溫效果，可以在冬天寒冷的天氣里使用。

9）集氣罩采用玻璃鋼材質(zhì)，它的形狀、尺寸都可以按照實(shí)際的需要隨意制作，以保證充分和嚴(yán)密地集中抽取污染物的氣體；另外玻璃鋼材質(zhì)強(qiáng)度非常高不會(huì)輕易地?fù)p壞，并且具有極強(qiáng)的抗腐蝕能力。噴淋塔也采用玻璃鋼材質(zhì)，不但可以滿(mǎn)足使用要求，還具有較長(zhǎng)的使用壽命。

4 影響生物除臭效果的因素

影響生物除臭效果的因素主要有臭味氣體的流速、濾池里的溫度以及臭味氣體的濕度。

1）當(dāng)污染物氣體的進(jìn)氣濃度或氣體流量發(fā)生改變時(shí)會(huì)引起微生物菌群負(fù)荷的變化。污染物氣體的進(jìn)氣濃度和氣體流量直接影響到除臭效果。污染物氣體的進(jìn)氣濃度或氣體流量過(guò)大時(shí)，污染物氣體與微生物之間沒(méi)有足夠的時(shí)間接觸，未等污染物氣體被微生物充分捕獲降解便被排走。尤其在系統(tǒng)剛開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候，微生物菌種的數(shù)量還相對(duì)較少，還沒(méi)有通過(guò)消化污染物氣體營(yíng)養(yǎng)源來(lái)大量的繁殖生長(zhǎng)，處理廢水的能力較低，這時(shí)一定要控制好進(jìn)氣口的氣體流量。這個(gè)尺度不容易把握，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得到不同濃度下各段時(shí)間需要控制的臭味氣體的流速，然后編制PLC程序，并檢驗(yàn)和調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，直到符合實(shí)際情況為止。

2）微生物的生長(zhǎng)不僅需要必要的營(yíng)養(yǎng)成分，還需要適宜的溫度。在適宜的溫度下微生物才可以大量地生長(zhǎng)繁殖。溫度高，微生物會(huì)產(chǎn)生大量的死亡；溫度低，微生物的代謝速率和生長(zhǎng)速率都有可能降低，溫度過(guò)低還會(huì)使微生物的活性降低進(jìn)入休眠狀態(tài)。

經(jīng)驗(yàn)表明，溫度一般在20℃以上，微生物才能保持活性。

3）濕度對(duì)于生物除臭的效果也有重大影響，環(huán)境過(guò)于干燥會(huì)使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)變性，停止吸收和消化污染物氣體的代謝活動(dòng)。微生物的生長(zhǎng)和代謝離開(kāi)水是不行的，水作為溶劑在細(xì)胞中起著運(yùn)輸介質(zhì)的作用，微生物必須以水為介質(zhì)才能完成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌。水分還能將微生物吸收代謝過(guò)程中產(chǎn)生的多余熱量蒸發(fā)掉，保證微生物體內(nèi)溫度不會(huì)上升，噴淋系統(tǒng)的作用正在于此。要保持微生物生長(zhǎng)的適宜的濕度條件，就要嚴(yán)格地控制好噴淋次數(shù)、噴淋時(shí)間和噴淋量，才能夠保證微生物的降解活性。

經(jīng)驗(yàn)表明，相對(duì)濕度＞80%，微生物才能保持活性。

5 結(jié)束語(yǔ)

在石化廢水處理中，生物除臭技術(shù)以其施工簡(jiǎn)單、成本低廉、效果顯著得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著智能化產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展，生物除臭技術(shù)也會(huì)在數(shù)據(jù)采集分析、參數(shù)運(yùn)算調(diào)整、系統(tǒng)運(yùn)行控制和檢測(cè)方面取得更大的提高。