污水處理廠除臭技術(shù)
污水處理廠除臭技術(shù)簡介—— 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
2017/1/20 11:12:34
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污水處理廠除臭技術(shù)簡介——
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水泵房、初沉池、曝氣池、儲泥池、污泥濃縮池、污泥脫水機房以及堆棚處。德國工程師協(xié)會對城市污水廠各個部分的氣味擴散進行了調(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范圍表
序號 | 處理廠工序部位 | 氣味值 | 波動范圍 |
1 | 進水 | 45 | 25～80 |
2 | 格柵 | 85 | 32～136 |
3 | 曝氣沉砂池 | 60 | 30～90 |
4 | 高負荷曝氣池 | 60 | 33～84 |
5 | 一般負荷曝氣池 | 50 | 21～101 |
6 | 延時曝氣法曝氣池 | 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)測出） |
污水處理過程中產(chǎn)生的致臭物質(zhì)主要有硫化氫、氨、膦等無機物和低分子脂肪酸、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、有機硫化物、糞臭素、吲哚等微量有機組份氣體。據(jù)分析，成分中氨的濃度最高，其次是 H2S；臭氣強度中甲硫醇最大，其次是H2S（其臭氣強度達到了“強臭”的程度）。這些污染物具有易揮發(fā)、嗅閾值低等特點，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)備和管道具有強烈腐蝕性，因此采取除臭措施非常必要。
國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554-93）中對城鎮(zhèn)污水處理站廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)值已作出具體規(guī)定，用以控制廢氣對大氣的污染，保護和改善環(huán)境。《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（二級標(biāo)準(zhǔn)的“新改擴建項”）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 | 控制項目 | 二級標(biāo)準(zhǔn) | |
新擴改建 | 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（無量綱） | 20 | 30 |
污水處理廠臭氣收集——
整個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散，對臭氣污染源在最小的范圍內(nèi)進行封閉和直接收集，并使它處于負壓狀態(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)處理后擴散排放。吸氣量的大小可根據(jù)室內(nèi)是否進人計算，一般進人的地方按2～8次/h換氣量計算，不進人的地方按2～3次/h換氣量計算，有人工作的地方，按4～8次/h換氣量計算。
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 | 費用 | 優(yōu)點 | 缺點 | 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、高運行成本 | 對臭氣和揮發(fā)性有機化合物有效 | 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、運行成本低 | 占地小、對揮發(fā)性有機化合物很有效 | 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)簡易 | 只適用于相對低濃度的臭氣，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 | 中等投資和運行成本 | 有效和可靠；使用年限長 | 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 | 低投資和運行成本。如不考慮人工費則運行維護費用最少 | 需定時剪草、灑水；當(dāng)壓力損失增大時要松動土壤；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 | 低投資和運行成本 | 簡易；運行、維護最少 | 連續(xù)運行、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：
生物濾床是使收集到的廢氣在適宜的條件下通過長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，完成廢氣的除臭過程。
固體載體上生長的微生物承擔(dān)了物質(zhì)轉(zhuǎn)換的任務(wù)，因為微生物生長需要足夠的有機養(yǎng)分，所以固體載體必須具有高的有機成分。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）無機填料（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)造一個良好的生存條件，比如適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養(yǎng)成分等。另外，環(huán)境條件變化會影響微生物的生長繁殖，因此在試運行時或改變工況時要考慮生物過濾池會有一個適應(yīng)期。
該工藝運行成本低，適于大臭氣量、高濃度、連續(xù)運行，適用范圍廣，可去除硫化氫﹑氨等無機氣體以及不揮發(fā)惡臭有機氣體、揮發(fā)性惡臭有機物等的臭味。適用場合有垃圾處理廠、污水處理廠、污水泵站、化工廠以及其他場所（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）。
工藝過程：
氣液擴散階段：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)化過程中產(chǎn)生能量，為微生物的生長與繁殖提供能源，使惡臭氣體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化持續(xù)進行。
工藝設(shè)計參數(shù)：
生物過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。
停留時間：停留時間由體積流量、自然堆放體積和空池體積決定。
氣味物質(zhì)濃度：影響到濾床體積負荷。
設(shè)計參考值：過濾池的表面負荷能力一般選用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間和表面負荷。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：
空氣在通過高能離子發(fā)生裝置時，氧氣分子受到經(jīng)過發(fā)生裝置發(fā)射出的高能量電子碰撞而形成分別帶有正、負電荷的氧離子。這些正、負氧離子具有較強的活動性，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，無二次污染物產(chǎn)生。
該工藝能有效地破壞空氣中細菌的生存環(huán)境，降低室內(nèi)空氣中的細菌濃度；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)過濾方式不能捕捉的且對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，達到凈化空氣的目的。
該工藝投資省、占地面積小、運行成本低，適合小臭氣量、低濃度、連續(xù)運行。適用惡臭氣體為：無機氣體硫化氫﹑氨﹑硫醇﹑硫醚等以及揮發(fā)性、懸浮性惡臭有機物。適用場合有：污水泵站、污水處理廠、化工廠以及其他場所（油漆涂料、涂料與噴漆、石油化工、橡膠塑料、印染皮革、有機原料及合成材料廠、染料、制鞋廠、印刷廠、造紙廠、加油站、牲畜養(yǎng)殖、煉焦等）。
工藝過程：
高能離子產(chǎn)生、輸送階段：經(jīng)過過濾凈化的空氣進入高能粒子發(fā)生器，氧氣受到激發(fā)產(chǎn)生正、負氧離子，高濃度的正負氧離子隨空氣進入離子反應(yīng)箱；
混合階段：由于高能氧離子存在時間非常短暫，因此保持離子存在時間，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：
利用土壤中生存的微生物，當(dāng)臭氣通過土壤時將其成分氧化分解，達到除臭目的。
該法在脫臭過程中應(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：
不需要投加任何化學(xué)藥劑；
維護管理費用低，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、養(yǎng)豬場、養(yǎng)雞場等臭味的處理。
工藝設(shè)計參數(shù)：
設(shè)計參考值：臭氣通過土壤速度為2～17mm/s，設(shè)計時一般選5mm/s，有效土壤厚度為50cm，臭氣與土壤接觸時間為100 s。
植物性除臭液洗滌、噴灑除臭——
工藝原理及特點：
通過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填料層時，氣體中的異味分子和微小粉塵就會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)機排到室外，從而達到異味凈化的目的。
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、肉類食品、飼料加工、噴漆、印刷車間、纖維板、家具、膠片制作等相對密閉的場所。可清除硫化氫、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濾裝置進口連接，在洗滌過濾裝置出口安裝抽風(fēng)機，溶液循環(huán)裝置將工作液霧化后噴灑在洗滌過濾器的填料表面，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填料層時，氣體中的異味分子和微小粉塵就會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)過異味凈化工作液的作用，異味分子將被吸附、分解，從而達到異味凈化的目的。凈化后的氣體在經(jīng)洗滌過濾裝置內(nèi)的脫水填料層，除去空氣中的水珠，再由抽風(fēng)機排到室外。工作液由排水管回流到溶液循環(huán)箱，再補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盡可能降低運行費用。
