近年來(lái),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(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。這些致臭物質(zhì)主要有硫化氫、氨等無(wú)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(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。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的提高和公眾環(huán)境意識(shí)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(wèn)題。因此在建設(shè)污水處理廠的過(guò)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(duì)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(duì)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(wú)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(dòng)態(tài)負(fù)荷顯著以及排污持續(xù)、近居民區(qū),且很多時(shí)候是短時(shí)間突發(fā)的,較難于捕集和收集,也給治理帶來(lái)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(duì)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(wú)機(jī)營(yíng)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(dòng),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(guò)程中與潤(rùn)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(guó)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(guó)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(duì)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(guò)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(guò)一段時(shí)間在土壤顆粒表面可逐漸培養(yǎng)出針對(duì)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(duì)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(wú)味無(wú)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(guó)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(jí)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(guò)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(duì)惡臭物質(zhì)有較大的平衡吸附量,對(duì)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(guò)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(guò)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(huì)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(kāi)VOC分子化學(xué)鍵,分解成二氧化碳和水;對(duì)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(lái),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(shí)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(guó)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(kāi)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(guó)、英國(guó)、蘇格蘭、瑞典等國(guó)的應(yīng)用實(shí)例很多。國(guó)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(guó)家二級(jí)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(duì)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(lái)消除臭味。總之,用化學(xué)吸收法來(lái)處理臭味不是很成熟,該方法有待進(jìn)一步來(lái)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(shí)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(shí)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(duì)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)。老虎灘污水處理廠已經(jīng)竣工并通過(guò)了環(huán)保驗(yàn)收。
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