淺談城市污水處理廠除臭工藝

摘 要:隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們環(huán)境意識(shí)增強(qiáng)和生活質(zhì)量的不斷提高，污水處理廠惡臭氣體控制與處理問題已越來越受到重視。本文就污水處理廠運(yùn)行過程中產(chǎn)生的臭氣，重點(diǎn)介紹了土壤脫臭化學(xué)反應(yīng)除臭、生物/活性炭脫臭和高能離子脫臭的作用原理、工藝流程及設(shè)計(jì)參數(shù)，并給出了具體的工程實(shí)例。

關(guān)鍵詞:污水處理廠 除臭 土壤法 化學(xué)反應(yīng)法 生物/活性炭法 高能離子法

中圖分類號(hào):X7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-198X(2012)03(a)-0120-01

城市污水中會(huì)有氨氣、甲硫醇、硫化氫、甲硫醚、三氯甲胺等化合物，這些物質(zhì)在污水輸送和處理過程中會(huì)散發(fā)惡臭，影響人們身心健康。對(duì)臭味的處理方法有直接焚燒法、催化劑氧化法、酸堿洗凈法、臭氣氧化法、化學(xué)反應(yīng)法、活性炭物理吸附法、生物脫臭法、土壤脫臭法等。下面詳細(xì)介紹幾種除臭法。

1 土壤脫臭

1.1 原理及特點(diǎn)

土壤脫臭機(jī)理主要可分為物理吸附和生物分解兩類，水溶性惡臭氣體(如胺類、硫化氫、低級(jí)脂肪酸等)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。土壤除臭法特點(diǎn)為:(1)維護(hù)管理費(fèi)用低，除臭效果與活性炭相當(dāng);(2)占地多，處理占地為2.5～3.3m2/m3氣體;(3)不適于多暴雨多雪地區(qū)，對(duì)于高溫、高濕和含水塵等氣體須進(jìn)行預(yù)處理。

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)土壤脫臭時(shí)選擇的土壤指標(biāo)以腐殖土為好，亞粘土等紅土需摻入雞糞、垃圾和污泥肥料進(jìn)行改良后使用，礦質(zhì)土和粘土則不宜采用。土壤水分以40%～70%為宜。過于干燥的土壤需裝設(shè)水噴淋器。種植草坪的土壤表面保持傾斜，作為防降暴雨的措施。經(jīng)國內(nèi)外數(shù)家土壤脫臭床實(shí)踐，臭氣通過土壤速度為2～17mm/s，設(shè)計(jì)是一般選5mm/s有效土壤厚度為50cm，臭氣與土壤接觸時(shí)間為100s。

2 化學(xué)反應(yīng)法除臭

2.1 加氯消毒除臭

此法機(jī)理是利用氯氣的殺菌消毒作用除去水中有機(jī)物，殺滅藻類;對(duì)水體消毒，使其保持一定的余氯量，確保殺菌的效果。采取在進(jìn)水管網(wǎng)中加氯進(jìn)行預(yù)消毒來控制惡臭。

2.2 H2O2控制惡臭

利用H2O2控制惡臭機(jī)理是在城市污水的pH條件下，H2O2與H2S之間發(fā)生如下反應(yīng)，最終生成單質(zhì)硫和水:H2O2+H2S--S+2H2O

此反應(yīng)的實(shí)際效率受許多因素制約，其中最重要的是有效反應(yīng)時(shí)間和反映持續(xù)的時(shí)間，其最佳時(shí)間分別為5-20min和1-2h。試驗(yàn)研究表明，在最佳條件下運(yùn)行時(shí)藥品的實(shí)際投加量接近與理論計(jì)算值。污水中殘存H2O2的最終將分解為水和氧氣，而不會(huì)和其中的有機(jī)物形成一些對(duì)人體有害的物質(zhì)。這可以對(duì)水中溶解氧含量的監(jiān)測(cè)得到證實(shí)，水中溶解氧的增量與過量的H2O2之間遵循化學(xué)計(jì)量關(guān)系:1gH2O2將生成0.5g溶解氧。

2.3 某污水處理廠中試處理效果

該污水處理廠是一座二級(jí)處理廠，處理能力約為164×104m3/d。該廠采用強(qiáng)化初沉(FeCl3和陰離子聚合物)的措施以最大限度地去除BOD。研究表明，預(yù)處理構(gòu)筑物中的硫化物有兩大主要來源:NORs和NCOs收集系統(tǒng)(每個(gè)系統(tǒng)流入的H2S占處理廠總負(fù)荷的45%)。氣候溫和時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的液相硫化物濃度約為2.5～4.5mg/L，進(jìn)入預(yù)處理構(gòu)筑物洗滌器的硫化物濃度約為125～200mg/L。研究結(jié)果表明:進(jìn)入初沉池洗滌器的H2S濃度降低了50%-90%，這主要取決于投藥比例。投加H2O2后環(huán)境惡臭大量減少，二級(jí)處理設(shè)施中的傳氧速率也明顯增加。另外，同時(shí)投加H2O2和FeCl3時(shí)處理效果更加理想。其主要原因在于:一方面，鐵離子對(duì)S---H2O2反應(yīng)具有催化作用，提高了硫化物的去除速率;另一方面，H2O2使FeCl3處于氧化態(tài)，從而提高了絮凝的效果。通過投加H2O2，F(xiàn)eCl3的使用量減小了25%-50%，這主要是由于去除了部分硫化物，從而減小了其對(duì)鐵離子的沉淀作用。

3 生物/活性炭吸附脫臭

3.1 工作原理和填料選擇

生物脫臭原理:生物脫臭是在適宜條件下利用載體填料比表面積上微生物的作用脫臭.臭氣物質(zhì)先被填料吸收，然后被填料上附著的微生物氧化分解，從而完成除臭過程.為了是微生物保持高活性，必須為之創(chuàng)造一個(gè)良好的生存環(huán)境，比如:適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養(yǎng)成分等。實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求載體填料相對(duì)濕度保持在80%～95%，所以需經(jīng)常噴淋原水或初沉池出水以提供水分的營養(yǎng)。

填料選擇:生物脫臭塔的最主要部分是填料。一種好的載體填料必須滿足:容許生長的微生物種類豐富，為微生物棲息生長提供較大的比表面積，營養(yǎng)成分合理(N、P、K和微量元素)，有好的吸水性，自身無異味，吸附性好，結(jié)構(gòu)均勻，空隙率大，材料易得且價(jià)格便宜，耐老化，運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)簡單。常用的填料有:塑料、半軟性塑料、干樹皮、干草、纖維性泥炭或其混合物。

脫臭塔填料的堆放高度取決于所要求的停留時(shí)間和表面負(fù)荷。工程上填料高度一般為1.0～1.2m。如果選擇的填料合適，工藝上能做到布?xì)饩鶆颉⑴懦龤饬鞫搪返脑挘畹涂蔀?.5m。

3.2 活性炭吸附脫臭

原理:使惡臭氣體通過活性炭層，利用物理吸附去除;適用物質(zhì):硫化氫和硫醇(氨和銨)。

4 高能離子脫臭

高能離子凈化系統(tǒng)是瑞典的高新技術(shù)，它能有效地去除空氣中的細(xì)菌，可吸入顆粒物、硫化物等有害物質(zhì)物質(zhì)，其核心裝置BENTAX離子空氣凈化系統(tǒng)的工作原理是:置于室內(nèi)的離子發(fā)生裝置發(fā)射出高能正、負(fù)離子，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分子的化學(xué)鍵，將其分解成CO2和H2O(對(duì)H2S、NH3同樣具有分解作用);離子發(fā)生裝置發(fā)射的離子與空氣塵埃粒子及固體顆粒碰撞，是顆粒荷電產(chǎn)生聚合作用，形成的較大顆粒靠自身重力沉降下來，達(dá)到凈化目的;發(fā)射的離子還可以與室內(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)菌生存環(huán)境，降低室內(nèi)細(xì)菌濃度，并將其完全消除。

5 結(jié)論

幾種脫臭方法比較各有特點(diǎn)，而利用H2O2和高能離子脫臭則是以后及未來發(fā)展的主要方向。在利用各自的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，加以改進(jìn)，在污水及環(huán)保的優(yōu)化方面，這幾種方法是值得很好的研究的。

參考文獻(xiàn)

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[4]張希衡.水污染控制工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1993.

①作者簡介:賈娜(1975-)，就職于遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，高級(jí)工程師，主要從事給排水專業(yè)及環(huán)境工程專業(yè)設(shè)計(jì)工作。