渠玉英,趙 曼,李 毅,李 靖
(石家莊市環境綜合執法支隊,石家莊 050022)
淺談污水處理過程中曝氣對大氣環境的影響
渠玉英,趙 曼,李 毅,李 靖
(石家莊市環境綜合執法支隊,石家莊 050022)
在強化污水治理力度、大力建設污水處理廠的同時,污水處理過程中產生的廢氣對大氣環境的污染應受到關注;作者分析了污水處理曝氣過程產生的廢氣和排放量,以及廢氣含有的污染物對大氣環境的影響;提出了應對污水處理廢氣進行研究及治理的新論點。
污水處理;曝氣;污染物;大氣環境
在污水處理過程中,通過曝氣對污水進行充氧和攪拌,在微生物的作用下,污水得以凈化,但同時在污水中的一些揮發性物質也會隨著曝氣逸散到大氣中,形成氣溶膠等有害物質。這些廢氣不經過任何處置,通過風力以及自身的擴散運動,直接排入大氣環境中,也會造成二次污染。所以,曝氣在污水處理運行中產生的氣溶膠對大氣的污染問題應受到關注。本文就污水處理過程中產生的氣態污染物對大氣環境的影響進行探討。
按照污水水質劃分,污水處理主要分為兩部分,一是工業污水處理,二是城鎮生活污水處理。
(1)工業污水處理
工業污水的特點是污染物濃度高、有害物質多,特別是化工、醫藥行業的污水中含有大量有機物質及揮發性物質。多數工業污水處理都是采用生物法,將污水含有的揮發性物質通過曝氣逸散到大氣環境中。據統計,全國每天工業污水處理量約0.61億噸。
(2)城鎮生活污水處理
城鎮生活污水的特點是污水處理量大,并且污水處理廠均位于城鎮周邊,幾乎所有污水處理工藝均是生物曝氣的方式。據統計,全國建有4628座生活污水處理廠,每天處理污水量約1.5億噸。
近年來,隨著工業污水處理率的提高及城鎮生活污水處理廠的逐漸增多,工業污水和城鎮生活污水的處理量均在大幅度增加。對于污水處理,人們所關注的通常是污水處理后的水質,而忽略了污水處理過程中產生的廢氣。在污水處理過程中,通過強制、長時間向污水中鼓入大量空氣,將污水的揮發性物質吹脫到大氣環境中,在污水處理廠的周邊可以明顯感覺有較強的臭味。因此,污水處理中產生的廢氣對大氣環境造成的污染不容忽視。
(1)每噸污水處理的曝氣量
目前,我國污水處理采用的污水處理工藝多數是生物法,該處理方式的主要特點是強制曝氣。根據《污水處理工藝設計手冊》,污水處理中去除1kgCOD需要空氣量約18m3,工業污水COD含量按4000mg/L計算,去除率90%,每處理1噸工業污水需要約65m3空氣。全國每天處理0.61億噸工業污水,向大氣排放的廢氣約在39.46億m3。
城鎮生活污水COD含量按500mg/L計算,去除率90%,每處理1噸城鎮生活污水需要的空氣量約8m3,全國每天的城鎮生活污水處理量約1.5億噸,向大氣排放的廢氣約在12億m3。
工業污水和城鎮生活污水處理每天共向大氣排放廢氣約51.46億m3。
(2)污水處理中曝氣產生廢氣的主要污染物
污水處理中的接觸氧化池、活性污泥池、調節池等處理過程,可將污水中的揮發性有機物排放到大氣中,排放的污染物主要有氨氣、硫化氫及揮發性有機物。工業污水處理曝氣中在不同處理單元的硫化氫含量在300~500mg/L、氨氣約5mg/L。經對工業污水處理中產生的廢氣進行監測,每去除1噸COD污水,產生硫化氫約5kg。除排放硫化氫及氨氣外,不同工業污水在處理過程中,還會排放其他一些諸如醇類、酚類、氯仿、石油醚等揮發性有機物。
目前,我國大多數污水處理廠都建在經濟發達地區,即處于城鎮建成區附近,按上述統計數據估算,全國污水處理過程每天排放的廢氣約在51.46億m3(相當于500萬噸燃煤產生的廢氣排量)。
生活污水處理過程中產生的廢氣中主要有:氨氣、硫化氫、甲硫醇、VFAs、VOCs、細菌和大腸菌等污染物,這些污染物通過風力及自身的擴散作用運動到大氣環境中,短期內會使人感覺不適,長期接觸會使人產生胸悶、呼吸困難、頭暈等感覺,且有些傷害是不可逆轉的。
污水處理廢氣中的污染物除對人體有危害外,又易形成氣溶膠粒子,氣溶膠粒子是懸浮在大氣中的多種固體微粒和液體微小顆粒,主要是指PM2.5、PM1等細顆粒物。如果大氣中含有大量氣溶膠粒子,就易形成霧、霾。霾是大量極細微塵粒浮游在空中,影響太陽光反射,造成大氣環境溫度的變化,并且是使大氣能見度降低的主要因素。
在污水處理過程中,由曝氣產生的廢氣中含有水霧、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子,這些粒子是形成氣溶膠的主要來源,對人體健康和環境有很大的影響和潛在的危害。
近幾年經濟發達地區霧和霾的增加,與污水處理中廢氣的無組織排放有著密切的關系,污水處理過程中產生的廢氣對環境的影響應引起高度重視,在關注污水水質達標的同時,應強化對污水處理過程產生的廢氣進行研究及治理。
Simple Explanation on Aeration Impact on Atmospheric Environment in Sewage Treatment Process
QU Yu-ying, ZHAO Man,LI Yi, LI Jing
(Shijiazhuang City Environmental Comprehensive Law Enforcement Detachment, Shijiazhuang 050022, China)
The paper indicates that we should pay more attention to the pollution caused by waste gas in sewage treatment process while strengthening the sewage treatment and building the sewage treatment plants. The paper analyzes the quantity of waste gas and emission generated in the process of sewage treatment aeration and the impact of pollutants on environment, and puts forward the new ideas to dear with the waste gas research of the sewage treatment.
sewage treatment; aeration; pollutants; atmospheric environment
X703
A
1006-5377(2014)07-0034-02