生物濾池除臭工藝在高濃度有機廢水處理區的應用研究

陳翔宇，宋 敏

(武漢中機工程環保裝備有限公司，湖北 武漢 430032)

1 引言

由于資金、認識等方面的限制，我國污水處理廠及其相關設施的建設極少考慮臭氣的處理問題。過去城市污水、廢物處理廠地處人員稀少的郊外，近幾年由于城市界域的不斷擴大，已經離居民越來越近。由于人們對城市生活工作的環境質量要求也越來越高，如何對惡臭進行有效控制已成為急需解決的課題。

近年來，各種臭氣處理技術在實際應用中取得了不斷的發展，如吸附、吸收、焚燒、催化燃燒、化學氧化以及生物、生態處理等方法。但由于傳統臭氣處理方法工程價格高、后續技術、資金需求高、或適用范圍窄，臭氣治理一直是環境治理的難題。目前我國從事惡臭控制的專業單位不多，尚不具備從項目整體規劃、工程設計、設備制造、系統集成和運行管理的綜合能力，即使在一些發達國家，如美國和加拿大，也沒有統一的法規，針對污水、污泥處置的惡臭管理和控制也是一個較新領域［1］。

生物濾池除臭工藝有效地治理污水處理系統臭氣，做到高效、廉價、維護簡單，且過程中無二次污染。本工藝的研究、推廣成功，將使我國污水處理系統臭氣污染問題得到了一個更加清晰的解決方法，必將推動污水和臭氣污染“配套“治理的新格局，為除臭科研技術提供了新的研究方向。

2 生物濾池除臭工藝

高濃度有機廢水一般是指由食品、皮革及造紙等行業排出的COD在2000 mg/L以上的廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質、纖維素等有機物，如果直接排放，會造成嚴重的污染。對于高濃度有機廢水，厭氧生物處理技術因其耐污染負荷高，占地面積小，無需供氧，運行費用低，已成為最有效的治理方法。但隨之而來的就是厭氧設施的惡臭污染問題，在厭氧條件下，有機污染物能被厭氧微生物分解，產生硫化氫、甲烷等物質，這些會令人不悅的惡臭物質會隨著水體的流動逸散到空氣中，嚴重影響污水處理設施周圍空氣質量、威脅附近居民身體健康。

2.1 生物濾池除臭機理

生物濾池法是把收集的臭氣先經過加濕處理，再通過長滿微生物的、濕潤多孔的生物濾層，臭氣物質被填料吸收，然后被微生物分解成二氧化碳和其它無機物，從而達到除臭目的。生物濾池法工藝流程為［2］:臭氣收集→風管輸送→抽風機→預洗池加濕→生物濾池→排氣。濾池填料可采用海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物等。生物濾池的缺點是占地較大。其優點是較經濟，來自天然的富含有機成分的多孔滲水填料構造簡單，操作方便，無需液體循環系統。

生物濾池的除臭機理為惡臭氣體接觸到受散水而濕潤的充填材(生物媒)表面的水膜而溶解;溶解于水中的惡臭成分被棲息于充填材(生物媒)上的微生物吸收分解;被吸收的惡臭成分也成為微生物的營養源被吸收、氧化、分解、利用。

2.2 生物濾池除臭工藝流程

該套生物除臭工藝包括以下幾個部分，各部分功能與作用如下。

氣體收集系統:收集污水處理系統中臭氣源的臭氣。

除臭風機:提供動能，將管道中收集的臭氣輸送至生物濾池。

管道及閥門:調節氣量和生物濾池停留時間。

噴淋循環系統:噴淋循環系統的作用有兩個方面:一是保證生物濾池內的濕度，防止填料干化，微生物死亡;二是調節pH值，中和臭氣中的酸性氣體，如H2S、甲酸、乙酸等。

生物濾池:本除臭工藝的主體設備。主要是利用填料、及附著在填料上的微生物吸附、分解惡臭污染物，并通過調節噴淋加濕裝置、停留時間等，達到設計脫臭效果。

電氣系統:滿足風機及循環噴淋泵的電氣控制要求(圖1)。

3 生物濾池除臭工藝的優化

圖1 生物濾池工藝流程

生物濾池除臭工藝的技術特點包括除臭效率高、效果明顯，在任何季節都能滿足各地最嚴格的環保要求;工程建設成本投入低、建造簡易;運行成本幾近于“零”、遠遠低于其他除臭方法，比如化學洗滌法、活性炭法、焚燒法等;沒有使用有害的化學藥品，能源需求低廉，不產生二次污染;生物濾池緩沖容量大，能自動調節濃度高峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負荷的能力強;運行采用全自動控制，非常穩定，無須人工操作。易損部件少，維護管理非常簡單，基本可以實現無人管理，工人只需巡視是否有機器發生故障。此類過濾形式的生物濾池能耗非常低，在運行半年之后濾池的壓力損失也只有500Pa左右［3］。

在實際應用中，生物濾池仍然存在占地面積大、停留時間長、調試期不易控制等缺點，據此筆者認為可從以下幾個措施進行工藝優化。

(1)采用高效復合填料替代目前的普通濾料，通過優化配比的符合填料比單一濾料孔隙率大，能吸附更多的微生物;且自身就可以作為微生物的天然營養物質。

(2)可采用市面上購買的專性除臭高效復合菌群［4］，可大大縮短調試時間，具有繁殖能力強、適應能力好、除臭效果顯著等優點。

(3)通過勘測和臭氣產生原理，選擇合理的臭氣源加以密封和收集，再將各處理設施收集到的臭氣用引風機輸送到除臭設施——生物濾池中。這樣有選擇的收集和封閉處理，大大節約了工程費用，且不會降低除臭效果。

［1］趙麗君，范淑平，梁 力.污水處理廠除臭技術及工程化［J］.中國給水排水，2003(19):46～48.

［2］蔣嵐嵐，沈曉鈴.污水處理廠除臭工藝選擇及工程設計［J］.環境污染與防治，2007，29(10):781 ～784.

［3］孫珮石，楊顯萬，謝蘊國，等.生物法凈化低濃度揮發性有機廢氣的動力學問題探討［J］.環境科學學報，1999，19(2):153 ～158.

［4］劉建偉，馬文林，黃力華.城市污水處理廠除臭生物濾池運行效果及影響因素研究［J］.環境污染與防治，2010，32(12):4～8.