分析城市污水處理廠的大氣污染治理

何凱強(qiáng)

（甘肅創(chuàng)新環(huán)境科技有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

在社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展下我國城市污水處理廠的污水處理技術(shù)得到了進(jìn)步發(fā)展，從當(dāng)前發(fā)展實際情況來看，城市化進(jìn)程加快的過程中仍然出現(xiàn)了比較多的污水處理廠惡臭污染問題，對人類社會賴以生存的環(huán)境造成了不可避免的傷害。文章在分析城市污水處理廠大氣污染來源的基礎(chǔ)上，從技術(shù)選擇應(yīng)用和強(qiáng)化管理兩個大的方面具體分析城市污水處理廠大氣污染的治理，旨在能夠在推進(jìn)城市化進(jìn)程的過程中減少一系列污染的產(chǎn)生。

1 城市污水處理廠大氣污染物基本情況概述

城市污水處理廠產(chǎn)生惡臭氣體的環(huán)節(jié)較多，如預(yù)處理單元的格柵間、曝氣沉砂池、初沉池，生化單元的水解酸化池、生物反應(yīng)池、膜池，污泥脫水單元產(chǎn)生的惡臭氣體。這些單元設(shè)施在運作的過程中會產(chǎn)生氨氮、硫化氫、甲硫醇等污染物質(zhì)[1]。上述城市污水處理廠各單元惡臭氣大部分以無組織的方式排放，對其周圍的環(huán)境敏感區(qū)造成一定的影響。導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)居民惡臭污染的投訴等問題較多。

2 除臭技術(shù)的分類

目前城市污水處理廠惡臭除臭技術(shù)有全過程除臭、生物除臭、化學(xué)除臭等技術(shù)。

全過程除臭：全過程除臭法是城鎮(zhèn)污水廠將含有組合生物填料的培養(yǎng)箱安裝于污水處理廠生物池內(nèi)，活性污泥混合液經(jīng)過培養(yǎng)箱，其中的生物填料對除臭微生物的生長、增殖產(chǎn)生誘導(dǎo)和促進(jìn)作用，增殖強(qiáng)化除臭微生物，將二沉池排出的活性污泥回流于污水廠進(jìn)水端，除臭微生物與水中的惡臭物質(zhì)發(fā)生吸附、凝聚和生物轉(zhuǎn)化降解等作用，使得污水廠各構(gòu)筑物惡臭物質(zhì)在水中得到去除[2]。

生物除臭：生物除臭法是通過微生物的生理代謝將惡臭物質(zhì)加以轉(zhuǎn)化，達(dá)到除臭的目的。目前多采用生物濾池法。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，利用微生物細(xì)胞對惡臭物質(zhì)的吸附、吸收和降解功能以及微生物細(xì)胞個體小、表面積大、吸附性強(qiáng)和代謝類型多樣的特點，將惡臭物質(zhì)吸附后分解成CO2和其他無機(jī)物[3]。

化學(xué)除臭：化學(xué)除臭法是用化學(xué)介質(zhì)(NaOH、NaOCl)與H2S進(jìn)行反應(yīng)，從而達(dá)到除臭目的。

3 城市生活污水處理廠的除臭可行技術(shù)

3.1 全過程除臭

組成：全過程除臭系統(tǒng)包括微生物培養(yǎng)系統(tǒng)和除臭污泥投加系統(tǒng)。微生物培養(yǎng)系統(tǒng)為在污水處理廠生物池內(nèi)安裝一定數(shù)量的微生物培養(yǎng)箱，每臺培養(yǎng)箱提供微量空氣。除臭污泥投加系統(tǒng)為在污泥回流泵房安裝污泥泵，鋪設(shè)管道輸送至污水廠進(jìn)水端。

除臭效果：全過程除臭工藝在除臭污泥投加量為2-10%進(jìn)水量的條件下，污水廠惡臭污染源惡臭得到大幅消減，對污水廠出水水質(zhì)無負(fù)面影響。

適用范圍：可廣泛地適用于傳統(tǒng)活性污泥，A/A/O、A/O、多段A/O、SBR、氧化溝等污水處理工藝。

處理工藝特點：（1）無需加蓋，省去傳統(tǒng)除臭工藝中的臭氣收集和輸送系統(tǒng)；不需要新建除臭設(shè)施；只需生物池內(nèi)設(shè)置定型微生物培養(yǎng)箱、菌種投加泵和管道，建設(shè)方式方便快捷，尤其對于老廠改造，無需停產(chǎn)，即可建設(shè)。（2）除臭效果明顯：在水中消除惡臭物質(zhì)，整個污水處理系統(tǒng)幾乎不產(chǎn)生臭氣；改善脫水污泥性狀，對污水處理系統(tǒng)及出水水質(zhì)沒有任何負(fù)面影響。（3）從源頭消除致臭物質(zhì)，減少臭氣對設(shè)備設(shè)施的腐蝕；投資運行費用較常規(guī)除臭技術(shù)大幅降低；運行穩(wěn)定、維護(hù)簡便；

到了公元5-8世紀(jì)左右，隨著宗教習(xí)俗改變，在主流傳統(tǒng)中肉食獻(xiàn)祭神祗已經(jīng)逐漸成為禁忌。越高貴的種姓及上層社會，越推崇吃素，對素食的要求越嚴(yán)格，不食蛋，不食與動物有關(guān)的食品，這樣身體越清凈高貴，代表地位和文化。

工程應(yīng)用實例：全過程除臭技術(shù)已經(jīng)在多座城市污水處理廠得到成功應(yīng)用，除臭效果顯著。其中，紀(jì)莊子污水處理廠（污水處理規(guī)模45萬噸/d）、曲靖污水處理廠（污水處理規(guī)模8萬噸/d）、咸陽路污水處理廠（污水處理規(guī)模45萬噸/d）已經(jīng)正式運行[4]。

3.2 生物除臭

生物除臭基本原理：生物過濾工藝采用了液體吸收和生物處理的組合作用。臭氣首先被液體（吸收劑）有選擇地吸收形成混合污水，再通過微生物的作用將其中的污染物降解。

除臭過程：先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上，當(dāng)污染氣體經(jīng)過填料表面初期，可從污染氣體中獲得營養(yǎng)源的那些微生物菌群，在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下，將會得到快速生長、繁殖，并在填料表面形成生物膜，當(dāng)臭氣通過其間，有機(jī)物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解，得到凈化再生的水被重復(fù)使用。

污染物去除的實質(zhì)是以臭氣作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過程是微生物的相互協(xié)調(diào)的過程，比較復(fù)雜，它由物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)所組成。

生物除臭可以表達(dá)為：污染物+O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O

生物除臭裝置工作影響因素：

填料是除臭生物濾池的核心，理想的填料具有以下特點：較高的孔隙率高、表面積大，適宜多種微生物生長，不易堵塞、壓降低，一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，較低的密度，價格低，對惡臭氣體具有一定的吸附能力，對降解產(chǎn)生的酸類物質(zhì)具有緩沖能力。常用的填料包括活性炭、土壤、堆肥、泥煤和樹皮等[5]。

② 濕度

對于生物除臭裝置的運行來說，濕度是最重要的一個參數(shù)。在很多情況下，生物濾池的問題均是由忽視濕度的控制或控制不當(dāng)造成的。濕度太低則水溶性惡臭成分難以及時進(jìn)入液相，且造成填料易干燥，既影響了整體除臭效率，又使得代謝產(chǎn)物不易排出濾池。但是，當(dāng)生物濾池的濕度過高時除臭效率也會受到影響。一般相對濕度應(yīng)控制在85%以上?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)噴淋系統(tǒng)的噴淋量、噴淋時間和噴淋次數(shù)，有效地使填料保持適合微生物生長的濕度條件。

③ 停留時間

風(fēng)量過大，流速過快，使得停留時間短時，除臭效率亦會下降。

④ 溫度和營養(yǎng)成分

為生物的生長還需要適宜的溫度和必需的營養(yǎng)成分。

工藝條件控制：包括收集和處理。為了避免氣味源氣味擴(kuò)散，擴(kuò)散源要求封閉，并使它處于負(fù)壓狀態(tài)。

運營條件：在寒冷地區(qū)空氣的交換量比較大時，要考慮防止冬天室內(nèi)結(jié)冰問題。從氣味源收集到的氣體被送到生物過濾池處理，進(jìn)過濾池的空氣要求潮濕，相對濕度必須為80%～95%，否則填料會干化，微生物將失活。為了防止過濾池被堵塞，必須在空氣進(jìn)入以前除去其中的小顆粒，所以空氣進(jìn)入以前要進(jìn)行水洗以提高濕度，并去除灰塵和分離油分。運行中要調(diào)節(jié)噴水量，維持洗滌器中氣體達(dá)到所要求的濕度，用于噴淋的水可以是自來水、廠區(qū)工業(yè)用水或者過濾池本身的滲水[6]。

運營特點及工程應(yīng)用：生物濾池法除臭技術(shù)具有運行費用低，處理效果好，沒有二次污染，操作管理簡便等優(yōu)點，在污水處理中的應(yīng)用很廣泛。目前國內(nèi)多家城市污水處理廠采用該技術(shù)除臭，均達(dá)到了很好的效果。

3.3 化學(xué)除臭

運營特點：化學(xué)除臭法耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，可間歇工作，工作方式靈活。主要是針對H2S等酸性氣體，運行成本較高，往往作為輔助手段，能進(jìn)一步減少惡臭氣體排放量。

4 改善城市污水處理廠大氣污染治理的對策

城市污水廠惡臭污染可采用全過程除臭+生物濾池除臭，生物除臭末端輔以化學(xué)除臭的方式有效解決污水處理廠惡臭污染問題，可最大程度降低對污水處理廠周圍居民的影響。

根據(jù)工藝特點，城市污水處理廠惡臭氣體收集采用分區(qū)域分段收集的方式，將各產(chǎn)生惡臭的水池及設(shè)備加蓋、局部密閉對需除臭的各水池液面進(jìn)行土建加蓋。重點區(qū)域除臭收集通過合理的氣流組織，對重點需除臭的加蓋水池頂部、加罩設(shè)備適當(dāng)位置設(shè)置排風(fēng)口，通過局部排風(fēng)收集加蓋空間內(nèi)臭氣。收集的臭氣，送至除臭設(shè)備處理，達(dá)標(biāo)后經(jīng)尾氣排氣管排入大氣。在線臭氣監(jiān)測設(shè)備在末端除臭設(shè)備前管道入口和末端排放口設(shè)在線H2S和NH3等監(jiān)測儀表系統(tǒng)，實時上傳數(shù)據(jù)。在污水處理廠可能逸散設(shè)備區(qū)域設(shè)H2S 和NH3等監(jiān)測報警裝置，確保污水處理廠工作環(huán)境空氣質(zhì)量的持續(xù)改善。

污水處理廠的惡臭污染治理，除了采取上述技術(shù)污染控制措施外，還需在管理方面提升，加強(qiáng)污水處理廠的惡臭污染控制，具體措施如下:

第一，加大對城市污水處理廠運營管理的扶持力度和人才的培養(yǎng)機(jī)制，建立城市污水處理廠雄厚的人才隊伍，發(fā)揮專業(yè)技術(shù)水平，針對每個污水處理廠的特點進(jìn)行更適宜的采取惡臭治理措施，做好污水處理廠惡臭污染治理的自動化水平，從而提升城市污水處理廠惡臭的污染問題。第二，轉(zhuǎn)變粗放化的運營模式，減少大氣污染。在污水廠生產(chǎn)管理的過程中改變以往粗放化的生產(chǎn)經(jīng)營模式。新型污水處理廠的打造要注重和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合，將高效率、清潔化的生產(chǎn)工藝應(yīng)用到污水處理工作中，減少生產(chǎn)過程中污染物質(zhì)的排放。

綜上所述，城市污水處理廠中的大氣污染問題嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境，威脅到了居民的正常生活，不符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的打造要求。為了能夠保證生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，需要政府部門、環(huán)境保護(hù)部門、城市污水處理廠積極配合，根據(jù)污水處理廠大氣污染類型和污染出現(xiàn)的原因采取有針對的處理對策， 將大氣環(huán)境中的污染降低到最低，為居民健康生活和生態(tài)環(huán)境的平衡提供重要支持。