除臭工程的設計方案及在筼筜湖整治中的應用

傅迅毅

摘 要：環筼筜湖南北兩岸有約33條排洪（管）溝，這些管溝斷面尺寸較大、線路長，溝內積聚有大量污水、污泥、臭氣，溝內臭氣通過溝口外溢，導致溝口臭氣熏人，同時沿岸設置的截污泵站運行時產生大量臭味。本文主要分析了筼筜湖的臭味來源，對各種除臭工藝的比選和實際應用。

關鍵詞：臭氣分析；除臭工藝設計；應用

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A

1 引言

筼筜湖作為廈門市島內最大海水湖泊，它位于城市中心區域，周邊高樓林立，聚集了廈門市政府機關、金融、商業、酒店、娛樂、居住等各種各樣社會團體，因此提高筼筜湖的水質，對改善其周邊環境具有十分重要的意義；并且水環境的改善將會使大量的市民受益，可以說是一項政府為民辦實事的項目。筼筜湖整體環境的提升對鞏固廈門市旅游城市的地位，創建文明城市是有力的保證和支持，對旅游經濟也是一個重要的支撐。此外，隨著廈門市經濟的快速發展，居民對環境要求的提高，改善筼筜湖水質環境不僅滿足了城市居民對環境的要求，而且當環境與經濟形成良性互動后，對廈門市經濟可持續發展也是一個重要保證。因此，對筼筜湖周邊的污水進行截污、除臭，改善和提高筼筜湖水質狀況是十分必要的。

2 臭氣分析

2.1 臭氣的產生原因。經調查，筼筜湖區駁岸能聞到明顯臭味的地方皆為轉角水流較慢之處，其水流上游均有排污口進行污水排放，并且污水排放時間基本在中午12點及下午18、19點開始的用水高峰時間，因此基本是生活污水，受污水排放影響，這些點位就慢慢積聚有機污染物質，產生明顯的臭味，只有納潮水流加大的情況下臭味才能得以消除或減輕。

2.2 臭氣的成分。由于溝口臭氣主要是溝內污水、污泥產生的，一般來講，由污水、污泥產生氣味物質主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數的氣味物質是無機化合物，散發臭氣的主要成份及特性見表1。另外，不同藻類產生腥臭味的成分一般不同，但一般多是一些烴類、羰基類、胺類物質、萜類物質及醇類化合物。

3 除臭方案

3.1 購置清泥設備對各排洪溝及湖底污泥清理并脫水處理，杜絕臭氣源，從源頭解決臭氣方案。臭氣的產生是由于溝內積聚有大量污水、污泥，污水、污泥中的有機物在厭氧條件下產生大量致臭物質。本方案通過配置污水提升水泵可以將筼筜湖周邊排洪溝內的污水全部進入到污水管內，排洪溝內基本保持無污水狀態，控制臭氣源的產生。購置清泥設備對各排洪溝及湖底污泥清理并脫水處理，杜絕臭氣源。

3.2 對筼筜湖流域排洪溝口位于湖區死水處安裝水力攪拌器，使死水流動起來。靜止水域的特點：①生物的殘骸，排泄物，流入污濁物等，堆積難以流出外部。②沒有循環會導致水滯流，由貧氧狀態引起堆積物的腐壞。③淤泥中營養鹽類再溶出，惡臭氣體會發生。國內對于這種靜止水域的處理辦法目前采用較多的是潛水推流與曝氣相結合方式、采用太陽能循環流發生裝置的方式以及水景噴泉方式等，三種方式都可以可以起到使水體循環和凈化雙重功能。

3.3 在各排洪溝適當位置安裝“煙囪”，利用空氣動力或增加風機將溝內臭氣導排到高空，同時溝內形成微負壓，臭氣不外溢；此種方案利用空氣動力學原理，能耗低、見效快，國內其它城市利用較多。

3.4 溝口采用噴灑植物提取液除臭劑或考慮采用強制性除臭處理的工藝。常用除臭方法多種多樣，主要有物理法、生物法、化學法、組合法和燃燒法等系列。對于具備條件的可以采用輕質材料將溝口封閉（類似拍門型式），在排洪溝下游出口附近采用封閉抽取臭氣進行生物處理，徹底除去臭氣源。由于溝口除臭具有自己的特點：①設備安裝在溝口，沒有地方安置建設大規模的處理設施；②排水溝寬、線路長，常規的封閉抽取大氣量處理不適合；③排水溝內空氣流動性較差；④本工程主要是防止溝口臭氣的外溢對行人的不良影響，排洪溝的上游其他區域則不需考慮除臭的問題。因此、針對排洪溝口分散、氣量小、臭氣污染主要集中在溝口的特點，除臭處理的方案擬采用不需要臭氣收集系統、投資小、造價低、占地小、可以間斷運行的化學處理中的掩蔽劑法除臭（噴灑法）。

3.5 水封除臭方案

臭氣主要通過溝口溢出、影響周圍行人，根據實際情況考慮將具備條件的溝口向湖內延伸，使溝口位于湖內低水位水以下0.5m左右，采用水封型式使溝內臭氣不外溢出來，減小對環境的影響。根據前面除臭方案論述，可采取如下四種措施綜合解決筼筜湖周邊的臭氣問題，考慮到截污泵站建設比較多，結合泵站的除臭采用集中生物除臭的工藝。常用的有：

（1）常用脫臭方法

常用脫臭方法多種多樣，主要有物理法、生物法、化學法、組合法和燃燒法等系列。

①物理法系統

物理法主要有水洗法、活性炭吸附法等處理工藝。（a）水清洗法是利用臭氣中的某些物質能溶于水的特性，使臭氣中的氨氣、硫化氫氣體和水接觸、溶解，達到脫臭的目的。水清洗的脫臭效率較低，但價格便宜。（b）活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭氣中含臭物質的特點，達到脫臭的目的?；钚蕴课椒ㄍǔ：蜐袷较礈炱鞣ㄒ黄鹗褂?。濕式洗滌器可以去除惡臭中絕大多數的H?2S和NH3等，活性炭則主要吸附惡臭中的碳氫化合物?；钚蕴康念A期壽命在1年以上。活性炭吸附法具有較高的效率，但活性炭有飽和期限，超過這一期限，就必須更換活性炭，且整個流程中設備較多，運行費用高，故對處理量大的城市污水廠的脫臭不太適用。

②化學法系列

化學法主要有化學吸收法、臭氧氧化法、遮蔽劑法、電化學法、光催化氧化法等處理工藝。（a）化學吸收法。化學吸收法又稱化學溶劑吸附回收法，是化學法中最主要的脫臭工藝?；瘜W吸收法是對臭氣中的某一種組分進行選擇性吸附。目前還沒有技術對所有組分進行吸收。污水處理廠主要的有害氣體之一是硫化氫，通?；瘜W吸收工藝都是對硫化氫進行的。通常以堿液如氫氧化鈉溶液、碳酸鈉、氫氧化鈣溶液、氨水等作為硫化氫的吸收液，通過各類傳質設備如填料塔，噴淋塔等進行反應。硫化氫吸收設備應該選擇高傳質效率的吸收塔，或者多塔串聯，才能達到要求，但這樣的話將增加氣體的輸送阻力，增加風機的功率消耗。硫化氫吸收設備工藝流程：廢氣經過風機抽送進入高效傳質吸收塔，利用經過選擇的針對硫化氫氣體有高吸收反應能力的吸收劑進行吸收反應，硫化氫氣體被截取，其凈化氣體排入大氣，吸收劑飽和后排出。吸收劑也可以通過解析后回用?；瘜W吸收法主要采用化學介質（NaOH、NaC1或NaC1O）與H?2S、NH3等無機類致臭成分進行反應，從而達到脫臭目的?；瘜W吸收脫臭法耐沖擊負荷強，可間歇工作，工作方式靈活?；瘜W法對H?2S、HN3等的吸收比較徹底，速度快；但對硫醇、揮發性脂防酸或其他揮發性有機化合物的去除比較困難，不能保證完全消除異味。（b）臭氧氧化法。利用臭氧的強氧化性來分解氧化惡臭物質。但臭氧是一種必須現場生成的氧化劑，它的濃度取決于惡臭物質的種類和濃度。當惡臭物質濃度很高的時，臭氧不能完全氧化這些污染物。另外，過量的殘余臭氧本身會產生二次污染。臭氧氧化法中較有代表性的是“活性氧AOE技術”。（c）掩蔽劑法。在臭氣源的周圍噴灑化學物質以掩蓋臭味，適合于賓館、酒店、機場、車站的衛生間、地下室、屠宰場、垃圾轉運站、城市污水提升泵站等等相對封閉的異味嚴重的場所。除臭工作液是天然植物提取液，它無毒、無刺激性、無燃燒性和爆炸性，除臭效果相當顯著。

③生物法系列

微生物除臭技術的工作原理是微生物細胞對惡臭物質的吸附、吸收和降解功能，微生物以細胞個體小、比表面積大、吸附性強、代謝類型多樣的特點，可以將惡臭物質吸附吸收后轉化為無毒害的CO2、H2O、H2SO4、HNO3等簡單無機物。生物法脫臭工藝是目前比較流行的主流脫臭工藝，它的種類很多，主要有以下幾大系列：填充式生物濾池：包括各類生物濾池等；填充塔型脫臭器：包括吸收型脫臭器和吸附型脫臭器等；生物過濾器：包括土壤法、堆肥法和泥碳法等；生物洗滌器：包括曝氣式洗滌器和生物洗滌器等。生物脫臭法在過去的30年內，已在歐、美等地區得到廣泛地應用。生物脫臭主要利用微生物去除及氧化氣體中的致臭成份，氣體流經生物活性濾料，濾料上面的細菌就會分解至臭物質，產生二氧化碳及水。微生物寄生在潮濕的濾料上生長出一層薄薄的生物膜，當致臭物質流經濾料時，被吸附并被氧化。生物脫臭法的優點是：運行管理簡單；投資費用及運行、維護費用均低于其它脫臭工藝；應用范圍廣泛，包括針對H2S、CS2、氨氮、有機硫化物等致臭物質的去除；脫臭效率達80%～95%，無二次污染，符合環保方針。生物脫臭法的缺點是：生物脫臭必須連續運行，如果停運，則需要投加菌種或重新馴化菌種，否則需要投加營養液，以滿足菌種的要求；生物脫臭每隔一定時間需要更換微生物附著介質；占地面積稍大。

④組合法系統

組合法顧名思議就是對物理法、化學法和生物法進行系列組合，分層分階段處理，保證系統的安全、穩定和可靠。組合法的最大優點是標準高，效果好；缺點是處理系統較為復雜，投資相對較高。

⑤燃燒法

燃燒法有直接燃燒法和觸媒燃燒法，根據臭氣的特點，當溫度達到648℃，接觸時間0.3s以上時，臭氣會直接燃燒，達到脫臭的目的。將臭氣直接點燃和催化氧化也可以去除惡臭。將可燃氣體與臭氣混合，分別加熱到800℃（對直接點燃）和400℃（對催化氧化），停留時間為0.3s～3s。燃燒處理工藝不僅運行成本較高，而且還會處理產物還會產生二次污染，對較小的排洪溝脫臭不適用。

（2）脫臭處理工藝方案選擇

根據筼筜湖周邊的實際情況和特點，有針對性的選擇處理工藝方案。主要要求有：①除臭設備不能破壞景觀；②維護性好，運行費用低；③除臭過程不產生新的污染。通過綜合比選可用生物濾池除臭工藝，其吸收率達90%以上；投資較低，操作和維護費用低，運行、維護簡單；不產生二次污染。但是由于該工藝設備體積較大，不能滿足景觀要求，必須進行改進。為此，建設專門放置生物濾池的地埋式設備井，將生物濾池埋在地面（草地）下。由于生物濾池填料一般5年更換一次，填料更換時，通過檢查井進行更換。

4 除臭工程應用

根據上述比較，對各溝口及泵站采用封閉抽取臭氣進行集中式生物處理，根據實際情況對泵站及排洪溝采用生物過濾除臭工藝、徹底除去臭氣源。

4.1 工藝流程圖

4.2 流程說明

污水泵站產生的廢氣通過玻璃鋼收集主管將異味氣體送到靜壓增濕生物洗滌器，靜壓增濕洗滌器采用高壓霧化噴嘴，將水充分霧化后與氣流混合，迅速使待處理的氣體濕度達到飽和狀態，異味氣體由上而下穿過生物填料層，惡臭氣體在穿過生物填料的過程中，異味分子和填料表面的生物膜作用，被生物分解，為生物過濾工序的穩定運行創造了良好的條件。凈化后的氣體自下而上進入下一深度處理單元。為保證除臭裝置的正常運行，需要及時補充系統消耗的水分和微生物活動所需要的少量營養，同時對塔底流出含有脫落生物膜的溶液進行過濾，防止溶液補充和循環裝置堵塞。過濾后的出水循環使用。

結語

通過建設生物除臭系統，可以對污水泵站和排洪溝溝口的臭味進行收集，通過生物除臭技術，分解各類臭味，達標排放，減少了臭味對周邊環境的污染。生物除臭設施在運行中，運行費用較低，運行可靠，可減少運行維護人員，對筼筜湖臭味消減整治是可行的應用方案。

參考文獻

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