污水處理廠除臭技術(shù)
污水處理廠除臭技術(shù)簡(jiǎn)介—— 隨著大型城市污水處理廠的大量建成，作為污水廠附屬產(chǎn)品的臭氣以及相應(yīng)的臭氣處理越來(lái)越受到人們的關(guān)注。城市污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣主要集中在
2017/1/20 11:12:34
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污水處理廠除臭技術(shù)簡(jiǎn)介——
隨著大型城市污水處理廠的大量建成，作為污水廠附屬產(chǎn)品的臭氣以及相應(yīng)的臭氣處理越來(lái)越受到人們的關(guān)注。城市污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣主要集中在進(jìn)水泵房、初沉池、曝氣池、儲(chǔ)泥池、污泥濃縮池、污泥脫水機(jī)房以及堆棚處。德國(guó)工程師協(xié)會(huì)對(duì)城市污水廠各個(gè)部分的氣味擴(kuò)散進(jìn)行了調(diào)查（結(jié)果見下表）。
城市污水處理廠污水部分和污泥部分的氣味值和波動(dòng)范圍表
序號(hào) | 處理廠工序部位 | 氣味值 | 波動(dòng)范圍 |
1 | 進(jìn)水 | 45 | 25～80 |
2 | 格柵 | 85 | 32～136 |
3 | 曝氣沉砂池 | 60 | 30～90 |
4 | 高負(fù)荷曝氣池 | 60 | 33～84 |
5 | 一般負(fù)荷曝氣池 | 50 | 21～101 |
6 | 延時(shí)曝氣法曝氣池 | 30 | 10～43 |
7 | 初沉池 | 55 | 29～84 |
8 | 中間沉淀池 | 30 | 23～31 |
9 | 二沉池 | 30 | 12～50 |
10 | 初沉污泥提升 | 85 | 74～105 |
11 | 二沉污泥提升 | 45 | 26～82 |
12 | 生污泥存放 | 200 | 30～800 |
13 | 消化污泥存放 | 80 | 35～240 |
14 | 機(jī)械污泥脫水室 | 400 | 50～770 |
15 | 污泥脫濾液 | 3300～95500 | |
16 | 熱預(yù)處理污泥 | 41000（在濃縮池內(nèi)測(cè)出） |
污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的致臭物質(zhì)主要有硫化氫、氨、膦等無(wú)機(jī)物和低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環(huán)的氮或硫化物等有機(jī)物。臭氣的組份主要有氮（N2）、氧（O2）、二氧化碳（CO2）、硫化氫（H2S）、氨（NH3）、甲烷（CH4）以及一些產(chǎn)生臭味的氣體，如胺類、硫醇、有機(jī)硫化物、糞臭素、吲哚等微量有機(jī)組份氣體。據(jù)分析，成分中氨的濃度最高，其次是 H2S；臭氣強(qiáng)度中甲硫醇最大，其次是H2S（其臭氣強(qiáng)度達(dá)到了“強(qiáng)臭”的程度）。這些污染物具有易揮發(fā)、嗅閾值低等特點(diǎn)，不僅嚴(yán)重污染周邊居民的生活環(huán)境，危害人體健康，而且對(duì)污水處理廠的金屬材料、設(shè)備和管道具有強(qiáng)烈腐蝕性，因此采取除臭措施非常必要。
國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554-93）中對(duì)城鎮(zhèn)污水處理站廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)值已作出具體規(guī)定，用以控制廢氣對(duì)大氣的污染，保護(hù)和改善環(huán)境?！稅撼粑廴疚锱欧艠?biāo)準(zhǔn)》（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的“新改擴(kuò)建項(xiàng)”）廠界廢氣排放最高允許濃度見下表。
惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值 mg/m3
序號(hào) | 控制項(xiàng)目 | 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) | |
新擴(kuò)改建 | 現(xiàn)有 | ||
1 | 氨 | 1.5 | 2 |
2 | 三甲胺 | 0.08 | 0.15 |
3 | 硫化氫 | 0.06 | 0.1 |
4 | 甲硫醇 | 0.007 | 0.01 |
5 | 甲硫醚 | 0.07 | 0.15 |
6 | 二甲二硫 | 0.06 | 0.13 |
7 | 二硫化碳 | 3 | 5 |
8 | 苯乙烯 | 5 | 7 |
9 | 臭氣濃度（無(wú)量綱） | 20 | 30 |
污水處理廠臭氣收集——
整個(gè)除臭工藝包括收集和處理。臭氣的收集是臭氣處理的前處理工藝單元。為了避免氣味源氣體擴(kuò)散，對(duì)臭氣污染源在最小的范圍內(nèi)進(jìn)行封閉和直接收集，并使它處于負(fù)壓狀態(tài)。在污水廠內(nèi)布置集中抽風(fēng)脫臭系統(tǒng)。該系統(tǒng)的任務(wù)是將各臭氣源的氣體收集至排風(fēng)脫臭系統(tǒng)，經(jīng)脫臭系統(tǒng)處理后擴(kuò)散排放。吸氣量的大小可根據(jù)室內(nèi)是否進(jìn)人計(jì)算，一般進(jìn)人的地方按2～8次/h換氣量計(jì)算，不進(jìn)人的地方按2～3次/h換氣量計(jì)算，有人工作的地方，按4～8次/h換氣量計(jì)算。
臭氣的收集除了混凝土密封外，常用覆蓋、加蓋收集的方式。收集方式一般有以下六種，對(duì)于大跨度的覆蓋需要做鋼結(jié)構(gòu)支架。
玻璃鋼蓋板
PVC膜
塑鋼房
氟碳纖維膜
污水處理廠常用除臭處理方法——
除臭方法的選擇要考慮到產(chǎn)生臭氣的工藝因素、組分因素、濃度因素、綜合經(jīng)濟(jì)性因素等，從而選擇合適的除臭工藝。
除臭的處理方法歸納如下圖：
國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的惡臭處理法從脫除的原理上大致可以概括為物理法、化學(xué)法、生物法和離子法處理四種類型。具體包括：生物濾池、生物滴濾塔、生物濾床、植物提取液除臭、活性炭吸附、高能離子除臭、化學(xué)除臭等。幾種常用除臭技術(shù)比較如下表：
幾種常用除臭技術(shù)比較表
技術(shù)方法 | 應(yīng)用 | 費(fèi)用 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 總?cè)コ?/p> |
熱氧化法（燃燒法） | 重度污染；大型設(shè)施；高濃度可燃臭氣 | 高投資、高運(yùn)行成本 | 對(duì)臭氣和揮發(fā)性有機(jī)化合物有效 | 適于大型設(shè)施的高流量、難處理的臭氣 | / |
高能氧離子氧化法 （離子法） | 臭氣濃度低、臭氣量較小 | 投資省、運(yùn)行成本低 | 占地小、對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物很有效 | 低流量、一般的臭氣 | ＞70% |
活性炭 吸附法 | 低至中度污染；小至大型設(shè)施 | 取決于活性炭填料的置換和再生的次數(shù) | 方法、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易 | 只適用于相對(duì)低濃度的臭氣，難以確定活性炭使用壽命 | / |
化學(xué)洗滌 吸收法 | 中至重度污染；中至大型設(shè)施 | 中等投資和運(yùn)行成本 | 有效和可靠；使用年限長(zhǎng) | 必須處理化學(xué)廢水；消耗化學(xué)品 | 99% |
土壤濾床法 | 低至中度污染；中至大型設(shè)施 | 低投資和運(yùn)行成本。如不考慮人工費(fèi)則運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用最少 | 需定時(shí)剪草、灑水；當(dāng)壓力損失增大時(shí)要松動(dòng)土壤；如吸附層酸化則調(diào)整PH值 | 不用于高濃度臭氣處理。微生物易受溫度、水分等環(huán)境因素的影響 | ＞95% |
生物濾床法 | 低至中度污染；小至大型設(shè)施 | 低投資和運(yùn)行成本 | 簡(jiǎn)易；運(yùn)行、維護(hù)最少 | 連續(xù)運(yùn)行、技術(shù)要求高 | ＞95% |
植物除臭劑、生物洗滌 | 低至中度污染；小至大型設(shè)施 | 取決于化學(xué)品的消耗量 | 低投資 | 臭氣去除效率有限 | ＞60% |
目前使用在污水處理廠的主要除臭技術(shù)有以下四種：（1）生物濾床除臭法；（2）高能離子氧化法；（3）土壤濾床脫臭法；（4）植物性除臭液洗滌、噴灑除臭。
生物濾床除臭法——
工藝原理及特點(diǎn)：
生物濾床是使收集到的廢氣在適宜的條件下通過(guò)長(zhǎng)滿微生物的固體載體（填料），氣味物質(zhì)先被填料吸收，然后被附著在填料上的微生物分解，完成廢氣的除臭過(guò)程。
固體載體上生長(zhǎng)的微生物承擔(dān)了物質(zhì)轉(zhuǎn)換的任務(wù)，因?yàn)槲⑸锷L(zhǎng)需要足夠的有機(jī)養(yǎng)分，所以固體載體必須具有高的有機(jī)成分。常用填料有以下幾種：（1）植物性填料（麻類、樹皮等）；（2）復(fù)合合成填料（植物質(zhì)+PPR骨架）；（3）碳質(zhì)填質(zhì)（竹炭等）；（4）無(wú)機(jī)填料（火山巖、陶瓷、焦炭等）。要使微生物保持較高的活性，還必須為之創(chuàng)造一個(gè)良好的生存條件，比如適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營(yíng)養(yǎng)成分等。另外，環(huán)境條件變化會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，因此在試運(yùn)行時(shí)或改變工況時(shí)要考慮生物過(guò)濾池會(huì)有一個(gè)適應(yīng)期。
該工藝運(yùn)行成本低，適于大臭氣量、高濃度、連續(xù)運(yùn)行，適用范圍廣，可去除硫化氫﹑氨等無(wú)機(jī)氣體以及不揮發(fā)惡臭有機(jī)氣體、揮發(fā)性惡臭有機(jī)物等的臭味。適用場(chǎng)合有垃圾處理廠、污水處理廠、污水泵站、化工廠以及其他場(chǎng)所（糞便處理、飼料加工、石油化工、化學(xué)制藥、農(nóng)藥和發(fā)酵制藥、橡膠塑料、印染皮革、有機(jī)原料及合成材料廠、染料、制鞋廠、印刷廠、造紙廠、加油站、牲畜養(yǎng)殖、油漆涂料、涂料與噴漆、煉焦等）。
工藝過(guò)程：
氣液擴(kuò)散階段：惡臭氣體物質(zhì)與生物濾塔填料－生物膜表面的水接觸溶于水，由氣相轉(zhuǎn)移至液相水中；
液固擴(kuò)散階段：惡臭氣體物質(zhì)被填料上的微生物吸附或吸收在生物體內(nèi)，由液相轉(zhuǎn)移至到生物相；
生物氧化階段：生物填料表面形成的生物膜中的微生物以惡臭氣體物質(zhì)為食棲息，惡臭物及VOCs被微生物氧化分解，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生能量，為微生物的生長(zhǎng)與繁殖提供能源，使惡臭氣體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化持續(xù)進(jìn)行。
工藝設(shè)計(jì)參數(shù)：
生物過(guò)濾池的工作受以下幾種因素的影響：
反應(yīng)速度：反應(yīng)速度的快慢取決于氣體成分的濃度和性質(zhì)，填料上的微生物種類、數(shù)量和活性，溫度，廢氣和填料的濕度，pH值。
停留時(shí)間：停留時(shí)間由體積流量、自然堆放體積和空池體積決定。
氣味物質(zhì)濃度：影響到濾床體積負(fù)荷。
設(shè)計(jì)參考值：過(guò)濾池的表面負(fù)荷能力一般選用150～200 m3/(m2·h)；脫臭塔填料的堆放高度取決于所要求的停留時(shí)間和表面負(fù)荷。填料高度一般為1.0～1.2 m，最低高度可以為0.5 m。
高能離子氧化法——
工藝原理及特點(diǎn)：
空氣在通過(guò)高能離子發(fā)生裝置時(shí)，氧氣分子受到經(jīng)過(guò)發(fā)生裝置發(fā)射出的高能量電子碰撞而形成分別帶有正、負(fù)電荷的氧離子。這些正、負(fù)氧離子具有較強(qiáng)的活動(dòng)性，在一系列反應(yīng)后，將含C、H、S元素的化合物最終形成小分子化合物CO2、H2O 、SO2，無(wú)二次污染物產(chǎn)生。
該工藝能有效地破壞空氣中細(xì)菌的生存環(huán)境，降低室內(nèi)空氣中的細(xì)菌濃度；離子在與空氣中微小固體顆粒碰撞后，使顆粒荷電并產(chǎn)生凝聚效應(yīng)，使得傳統(tǒng)過(guò)濾方式不能捕捉的且對(duì)人體有害的微小顆粒變成可以捕集或靠自身重力而沉降下來(lái)，達(dá)到凈化空氣的目的。
該工藝投資省、占地面積小、運(yùn)行成本低，適合小臭氣量、低濃度、連續(xù)運(yùn)行。適用惡臭氣體為：無(wú)機(jī)氣體硫化氫﹑氨﹑硫醇﹑硫醚等以及揮發(fā)性、懸浮性惡臭有機(jī)物。適用場(chǎng)合有：污水泵站、污水處理廠、化工廠以及其他場(chǎng)所（油漆涂料、涂料與噴漆、石油化工、橡膠塑料、印染皮革、有機(jī)原料及合成材料廠、染料、制鞋廠、印刷廠、造紙廠、加油站、牲畜養(yǎng)殖、煉焦等）。
工藝過(guò)程：
高能離子產(chǎn)生、輸送階段：經(jīng)過(guò)過(guò)濾凈化的空氣進(jìn)入高能粒子發(fā)生器，氧氣受到激發(fā)產(chǎn)生正、負(fù)氧離子，高濃度的正負(fù)氧離子隨空氣進(jìn)入離子反應(yīng)箱；
混合階段：由于高能氧離子存在時(shí)間非常短暫，因此保持離子存在時(shí)間，快速有效的混合是保證處理效果的重要要求；
氧化反應(yīng)階段：在離子反應(yīng)箱內(nèi)高能氧離子與有機(jī)揮發(fā)性氣體分子（VOC）接觸，打開VOC分子化學(xué)鍵，分解成二氧化碳和水；分解硫化氫、氨等臭氣分子。
土壤濾床除臭——
工藝原理及特點(diǎn)：
利用土壤中生存的微生物，當(dāng)臭氣通過(guò)土壤時(shí)將其成分氧化分解，達(dá)到除臭目的。
該法在脫臭過(guò)程中應(yīng)用了微生物，故也稱為生物脫臭方式的一種。土壤脫臭機(jī)理主要可分為物理吸附和生物分解兩類，惡臭氣體－如胺類、硫化氫、低級(jí)脂肪酸等水溶性臭氣類，被土壤中的水分吸收去除，而非溶性臭氣則被土壤表面物理吸附繼而被土壤中微生物分解。
土壤脫臭法特點(diǎn)：
不需要投加任何化學(xué)藥劑；
維護(hù)管理費(fèi)用低，脫臭效果與活性炭脫臭同等；
不適于降暴雨、下大雪地區(qū)；對(duì)于高溫、高濕和水分、塵土、微塵等氣體須設(shè)預(yù)處理裝置。
適用于污水處理廠、糞便處理場(chǎng)、養(yǎng)豬場(chǎng)、養(yǎng)雞場(chǎng)等臭味的處理。
工藝設(shè)計(jì)參數(shù)：
設(shè)計(jì)參考值：臭氣通過(guò)土壤速度為2～17mm/s，設(shè)計(jì)時(shí)一般選5mm/s，有效土壤厚度為50cm，臭氣與土壤接觸時(shí)間為100 s。
植物性除臭液洗滌、噴灑除臭——
工藝原理及特點(diǎn)：
通過(guò)洗滌泵加壓將工作液霧化后噴灑在填料表面，在填料表面形成均勻的液體薄膜，當(dāng)抽出的含有異味的空氣橫向穿過(guò)填料層時(shí)，氣體中的異味分子和微小粉塵就會(huì)被填料上的液體薄膜攔截、阻滯，由氣相轉(zhuǎn)移到液相，和液相異味凈化工作液中的有效分子反應(yīng)，經(jīng)過(guò)異味凈化工作液的作用，異味分子將被吸附、分解，凈化后的氣體經(jīng)抽風(fēng)機(jī)排到室外，從而達(dá)到異味凈化的目的。
該裝置可方便地固定在墻壁，懸掛在天面、屋頂，基本不受場(chǎng)地限制。適應(yīng)于近距居民區(qū)的垃圾壓縮站，室內(nèi)污水處理站，禽畜飼養(yǎng)、屠宰場(chǎng)、肉類食品、飼料加工、噴漆、印刷車間、纖維板、家具、膠片制作等相對(duì)密閉的場(chǎng)所?？汕宄蚧瘹?、氨、硫醇類、甲醛、苯系物等物質(zhì)的異味。
工藝流程：
在產(chǎn)生異味的空間布置抽氣罩，抽風(fēng)管道和植物性除臭液洗滌過(guò)濾裝置進(jìn)口連接，在洗滌過(guò)濾裝置出口安裝抽風(fēng)機(jī)，溶液循環(huán)裝置將工作液霧化后噴灑在洗滌過(guò)濾器的填料表面，在填料表面形成均勻的液體薄膜，當(dāng)含有異味的空氣穿過(guò)填料層時(shí)，氣體中的異味分子和微小粉塵就會(huì)被填料上的液體薄膜攔截、阻滯，由氣相被轉(zhuǎn)移到液相，和液相中工作液的有效分子發(fā)生吸附、氧化、還原、催化等反應(yīng)，經(jīng)過(guò)異味凈化工作液的作用，異味分子將被吸附、分解，從而達(dá)到異味凈化的目的。凈化后的氣體在經(jīng)洗滌過(guò)濾裝置內(nèi)的脫水填料層，除去空氣中的水珠，再由抽風(fēng)機(jī)排到室外。工作液由排水管回流到溶液循環(huán)箱，再補(bǔ)充一定的新鮮工作液后循環(huán)使用，從而在保證凈化效果的同時(shí)盡可能降低運(yùn)行費(fèi)用。
