地埋式污水处理厂生物除臭工艺设计

2014．NO．2.ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK作者简介：黄重成（1981～），男，福建同安人，毕业于福州大学，注册环保工程师、中级给水排水工程师，研究方向：水污染治理。地埋式污水处理厂生物除臭工艺设计黄重成（中联环有限公司福建厦门361004）摘要以九天湖污水处理厂除臭工程为例，介绍生物过滤除臭工艺气体收集、处理系统的设计参数及运行情况。工程处理效果较好，可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的废气一级排放要求。关键词地埋式污水处理厂除臭生物滤池中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1672-9064(2014)02－087－03城镇污水处理厂污水和污泥处理过程中会产生大量由有机物腐败所造成的恶臭气体。臭味给人以感官不悦，甚至会危及人体健康。近几年，恶臭导致的污染公害事件在我国时有发生，按照国际环保组织的要求，我国已将其列为环保总体规划中。但随着城镇发展的加速，污水、污泥处理设施离居住区距离越来越近，因此城镇污水处理厂在运行过程中产生的恶臭气体问题亟待解决。1污水厂臭气成分污水处理厂的臭气成分分为3类：①含硫化合物，如H2S、硫醇、硫醚类；②含氮化合物，如氨、胺类、酰胺、吲哚等；③含氧有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。其中H2S、NH3是臭味的主要组成成分［1］。2除臭工艺的选择常见的方法有：活性炭吸附法、电离除臭法、燃烧除臭法、洗涤除臭法、纯天然植物提取液喷洒法和生物除臭法等。（1）活性炭吸附法。活性炭吸附除臭法是在吸附塔内设置各种不同性质的活性炭，通过吸附致臭物质达到脱臭的目的。活性炭达到饱和后，需进行再生或替换，花费较大，劳动强度大且再生后的活性炭吸附能力降低。（2）电离除臭法。电离除臭法是利用高压静电的脉冲放电，形成非平衡态低温等离子体、羟基自由基等自由基团，并产生臭氧，从而将致臭的小分子H2S和NH3以及有机物氧化去除。该方法适用于处理低浓度、大风量恶臭气体。（3）燃烧除臭法。燃烧除臭法有直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧是在600～1000℃下，使燃料气与恶臭气体充分混合，实现完全燃烧，最终产物为CO2和水蒸气。催化燃烧是使用催化剂，恶臭气体与燃烧气的混合气体在200～400℃发生氧化反应以去除恶臭气体。在污水处理厂内，常利用污泥消化后产生的沼气，使一些强烈的臭气燃烧，但工程实例较少［2］。（4）洗涤除臭法。洗涤除臭法是通过气液接触，使气相中的污染物成分转移到液相中，分为水清洗和药液清洗法。加入碱性物质或氧化剂等化学药剂可以提高硫化氢的去除效果。但该法对硫醇、挥发性脂肪酸或其他挥发性有机化合物的去除比较困难［3］。（5）纯天然植物提取液喷洒法。该除臭法的原理是将天然植物提取液雾化，让雾化后的分子均匀地分散在空气中，吸附空气中的异味分子，并使异味分子更易与其他分子或空气中的氧气反应。目前这是一种广泛使用且安全有效的方法，但对臭气浓度去除效果欠佳［4］。（6）生物除臭法。生物除臭法是利用微生物的生命活动降解恶臭物质，将其转化为臭气浓度比较低或无臭的简单无机物质（如二氧化碳、水和无机盐等）和生物物质。目前采用较多的是填充式微生物脱臭法。该法利用下述原理达到脱臭目的：废气通过填料层时，臭气中的恶臭物质溶解于水，并被填料表面的微生物吸附，进而被微生物分解，达到净化气体的目的。根据以上各种脱臭方法的分析，活性炭吸附法、电离除臭法和燃烧除臭法设备投资高，管理复杂，运行成本高。洗涤除臭法必须配备较多的附属设施，如药液贮存装置、药液输送装置和排出装置等，运行管理较为复杂，运行费用较高，与药液不反应的恶臭物质较难去除，效率较低［3］。植物提取液喷洒除臭法需要不断添加植物提取液，运行费用较高。生物除臭法虽然占地面积较大，但投资适中且运行管理简单。就污染物浓度、物理性质以及污染物的处理成本而言，生物过滤除臭法是去除恶臭气体最可行的技术。目前，该技术被广泛应用于污水处理厂的臭气处理，处理效率较高，处理后能达到相关的国家排放标准。3生物过滤除臭原理1986年荷兰的Ottengraf等提出了生物膜-双膜理论，并建立了模型来描述低浓度有机废气的净化过程。Ottengraf的宏观基本模型是固体颗粒滤床，颗粒表面被1层具有生物活性的水膜包裹，即所谓的“生物膜”。生物膜法除臭可以概括为以下3个步骤［5］：①恶臭气体首先同水接触并溶解于水中，即由气膜扩散进入液膜，Pederson等人认为恶臭污染物浓度都是很低的，该过程遵循亨利定律。②溶解于液膜中的有机污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜内，进而被其中的微生物捕获并吸收。③进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，最终转化为无害的化合物。在净化过程中，总吸收速率主