近年來,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)的臭氣處理也越來越受到人們的關(guān)注。城市污水處理過程中產(chǎn)生的臭氣主要集中在進(jìn)水泵房、初沉池、曝氣池、儲泥池、污泥濃縮池、污泥脫水機(jī)房以及堆棚處。這些致臭物質(zhì)主要有硫化氫、氨等無機(jī)物和低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴等有機(jī)物。據(jù)分析,成分中氨的濃度最高,其次是H2S;臭氣的強(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。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的提高和公眾環(huán)境意識的日益增強(qiáng),城市污水處理廠的惡臭污染也就成為亟待解決的首要問題。因此在建設(shè)污水處理廠的過程中,除了設(shè)置必要的污水、污泥處理與處置系統(tǒng)外,還需針對污水處理廠臭氣物質(zhì)的成分和臭氣的強(qiáng)度,選擇合適的除臭技術(shù),設(shè)置經(jīng)濟(jì)有效的除臭系統(tǒng)。
對污水處理廠常用的幾種惡臭處理技術(shù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素綜合比較分析,以尋找高效率、低能耗、無二次污染的除臭技術(shù),為城市污水處理廠選擇除臭系統(tǒng)提供科學(xué)依據(jù)。
污水處理廠常用的除臭技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀
城市污水處理系統(tǒng)由于其特殊性而具有成分復(fù)雜多變,有毒有害、動態(tài)負(fù)荷顯著以及排污持續(xù)、近居民區(qū),且很多時候是短時間突發(fā)的,較難于捕集和收集,也給治理帶來困難。目前污水處理廠工程上常用惡臭氣體處理技術(shù)主要有生物濾池、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)除臭和活性氧除臭等。
1、生物濾池
生物濾池主要包括增濕器和生物處理裝置兩部分。由引風(fēng)機(jī)收集的臭氣經(jīng)增濕裝置預(yù)處理(有的預(yù)處理還包括溫度調(diào)節(jié)、去除顆粒物等)后進(jìn)入生物處理裝置,氣體中的污染物從氣相主體擴(kuò)散到填料外層的水膜并被填料所吸附,最終降解為二氧化碳、水等,處理后的氣體從生物濾池的頂部排出。生物濾池的填料層是具有吸附性的濾料(如土壤、堆肥、活性炭等)。堆肥生物濾池因其較好的通氣性和適度的通水和持水性,以及豐富的微生物群落,能有效地去除烷烴類化合物如丙烷、異丁烷,對酯及乙醇等生物易降解物質(zhì)的處理效果更佳。如深圳市羅芳污水處理廠二期工程厭氧池增設(shè)了生物濾池除臭系統(tǒng)。目前,除臭裝置已投入試運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)行正常,達(dá)到了預(yù)期除臭效果。
2、生物滴濾塔
生物滴濾塔主體為填充塔,內(nèi)有一層或多層填料,填料表面是由微生物區(qū)系形成的幾毫米厚的生物膜。含可溶性無機(jī)營養(yǎng)液的液體從塔上方均勻地噴灑在填料上,液體自上向下流動,然后由塔底排出并循環(huán)利用。有機(jī)廢氣由塔底進(jìn)入生物滴濾塔,在上升的過程中與潤濕的生物膜接觸而被凈化,凈化后的氣體由塔頂排出。在歐美、日本等國家,生物滴濾塔工藝被廣泛應(yīng)用于污水廠臭氣處理工程中。在國內(nèi)也有應(yīng)用的工程實(shí)例,如廣州大坦沙污水處理廠采用生物滴濾法對臭氣進(jìn)行處理,運(yùn)行1年后,排氣口的臭氣濃度為17～19。
3、生物濾床
生物濾床除臭原理是將氣體收集并加濕后通過管道輸入生物濾床底部并使其擴(kuò)散于土壤內(nèi),臭氣中多種污染成分溶于水后吸附于土壤穎粒表面。經(jīng)過一段時間在土壤顆粒表面可逐漸培養(yǎng)出針對致臭物質(zhì)的微生物,并可不斷將致臭物質(zhì)分解,完成脫臭。生物濾床法的工藝流程為: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。濾床填料可采用海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物等。廣州獵德污水處理廠采用洗滌-生物濾床聯(lián)合除臭工藝對污泥濃縮池、脫水間臭氣進(jìn)行處理,NH3去除率大于90%,H2S去除率大于99%。
4、植物提取液除臭
植物提取液除臭的機(jī)理為臭氣中的異味分子被噴灑分散在空間的植物提取液液滴吸附,在常溫下發(fā)生各種反應(yīng),生成無味無毒的分子。在污水廠中,植物提取液除臭劑主要應(yīng)用于提升泵房、生物處理池、污泥脫水車間等產(chǎn)生惡臭氣體且惡臭氣體不便于收集的構(gòu)筑物內(nèi)。國內(nèi)天山污水廠采用植物提取液去除惡臭氣體中H2S,平均去除率達(dá)到96%以上,廠界符合二級排放要求。
5、活性炭吸附
活性炭吸附的除臭機(jī)理主要是利用活性炭的吸附作用,使惡臭氣體通過吸附劑填充層而被吸附去除。活性炭除臭工藝是一種高效的除臭技術(shù),對惡臭物質(zhì)有較大的平衡吸附量,對多種惡臭氣體都可達(dá)到較好的吸附效果,但運(yùn)行費(fèi)用高,需定期維護(hù),常用于低濃度臭氣和脫臭的后處理。哈爾濱某污水處理過程中化學(xué)吸收與活性炭吸附聯(lián)合除臭技術(shù)的應(yīng)用,經(jīng)過1年的運(yùn)行,除臭效果良好,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,取得了良好的社會和環(huán)境效益。
6、高能離子除臭
高能離子凈化系統(tǒng)工作原理是置于室內(nèi)的離子發(fā)生裝置發(fā)射出高能正、負(fù)離子,它可以與室內(nèi)空氣當(dāng)中的有機(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;對硫化氫、氨同樣具有分解作用;離子發(fā)生裝置發(fā)射離子與空氣中塵埃粒子及固體顆粒碰撞,使顆粒荷電產(chǎn)生聚合作用,形成較大顆粒靠自身重力沉降下來,達(dá)到凈化目的;發(fā)射離子還可以與室內(nèi)靜電、異味等相互發(fā)生作用,同時有效地破壞空氣中細(xì)菌生存的環(huán)境,降低室內(nèi)細(xì)菌濃度,并將其完全消除。
高能離子凈化系統(tǒng)在歐洲諸國應(yīng)用于醫(yī)院、辦公樓、公眾大廳等,以空氣凈化以致達(dá)到模擬自然森林空氣清新的效果。近些年逐步開發(fā)應(yīng)用于污水處理廠和污水提升泵房的脫臭方面,法國、英國、蘇格蘭、瑞典等國的應(yīng)用實(shí)例很多。國內(nèi)杭州市高新區(qū)(濱江)2#、4#污水泵站采用高能離子除臭系統(tǒng),泵站惡臭氣體處理排放達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)。
7、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。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。但化學(xué)除臭法主要是針對H2S而進(jìn)行的,成本高且臭味中含有多種氣體成分很難用單一的化學(xué)反應(yīng)來消除臭味。總之,用化學(xué)吸收法來處理臭味不是很成熟,該方法有待進(jìn)一步來完善。
8、活性氧技術(shù)
活性氧技術(shù)除臭原理是在常溫常壓下高壓脈沖放電將空氣中氧分子電離成臭氧(O3)、原子氧(O)、羥基自由基(OH)等活性氧,活性氧中的離子氧有極強(qiáng)的氧化能力,其氧化能力是氧氣的上千倍,可以將氨、硫化氫、硫醇等污染物,以及惡臭異味其它有機(jī)物迅速氧化,氧化所需時間只在百分之秒,同樣,活性氧的壽命只有數(shù)秒。一般污水廠脫硫工藝中,活性氧劑量在1×10-6～25×10-6,該工藝反應(yīng)停留時間是最重要參數(shù),與惡臭濃度及去除要求有關(guān),一般為幾秒到幾分鐘。大連老虎灘污水處理廠采用活性氧技術(shù)對細(xì)格柵間、CAST反應(yīng)池、脫水機(jī)房進(jìn)行了除臭處理,除臭效果可以達(dá)到《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級標(biāo)準(zhǔn)。老虎灘污水處理廠已經(jīng)竣工并通過了環(huán)保驗(yàn)收。
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