浦李霞
(中山市新環環保工程有限公司528400)
廢水處理廠生物除臭技術的研究與應用進展
浦李霞
(中山市新環環保工程有限公司528400)
介紹了城市污水處理廠臭氣來源及成分。生物脫臭技術是利用固定在載體上的微生物分解硫化氫、氨、有機溶劑等有害、發臭氣體,使之成為無害、無味氣體,從而達到除臭的目的,本文針對目前國內外除臭技術的研究和發展情況,分析了污水處理廠生物除臭方法的技術原理和應用現狀。
生物除臭;填料;除臭菌
隨著國家和各級政府對環境保護重視程度的不斷提高,中國污水處理行業正在快速增長,污水處理總量逐年增加,城鎮污水處理率不斷提高。在設計污水處理廠時,就要注意污水處理廠的臭氣的處理問題,確保廢氣能夠達標排放。本文就生物除臭技術進行簡單的歸納和總結。
下面對幾種常見除臭法的特征進行闡述:
1.1 吸附劑吸附法
該法屬于物理方式,其最大特征是比表面積大,且對活性炭需求量也大,除臭過程中需對活性碳進行大量消耗,例如對于大型的污水處理廠理由這種物理除臭法,單看活性炭的儲存問題就很麻煩,所以該法效果不理想。
1.2 熱力學法
該法又被稱為燃燒法,優點是經濟方便,操作簡單,然而由于作為實施場地的燃燒車間往往會出現新的污染源,因而該法較適于處理單一氣體,對于污水處理廠內的混合型氣體則處理效果不明顯。
1.3 化學吸收法
該法相對熱力學法而言成本較高,且同樣不適于處理混合型氣體,例如一個小型的混合氣體處理廠如果采用此種方法則在效益方面捉肘見襟。此外就目前而言,化學吸收法技術尚未成熟,在臭味處理上仍需要進一步發展和優化。
1.4 高能離子凈化系統
該種技術可吸收空氣中存在的硫化物和顆粒物等可對人體造成危害的物質,并能有效消除空氣中飄浮的細菌,在國外被廣泛應用于公眾大廳、醫院、辦公室等公共場所,然而該技術雖然在細菌分解方面具有較好效果,在除臭效果方面卻不甚理想,因為廢水處理廠不比一些公共場合,他的污染源主要來自水進而散發到空氣,所以此種方法無法徹底清除臭味。
1.5 植物吸收隔離法
該法不僅簡單經濟,且同時具有綠化和保護環境的作用,然而該法易受氣候影響,一旦氣溫降低,植物的活性降低,呼吸作用減弱,除臭效果即大打折扣。
1.6 生物吸收法
該法具有投資少、維護管理方便易行、運行費用低廉、效果顯著等特征,常見的生物吸收法有生物過濾技術、生物擇選培養技術、生物滴濾技術及生物洗滌技術等四種。
2.1 城市污水處理廠的廢氣來源和性質
城市污水處理廠的廢氣來源和性質,污水生物處理常包括厭氧、缺氧、好氧處理段,尤其是厭氧階段產生大量臭氣。這些臭氣主要是一些硫化物或者硫醇類化合物。并且臭氣的成分和濃度隨著污水、污泥的處理工藝的不同而有所不同。污水站的臭氣若排放到大氣中會直接影響人們的健康和生活水平。污水廠的惡臭對人體的危害主要是以下幾個方面:呼吸系統、神經系統以及精神狀態等。
2.2 生化處理原理
生化處理原理,廢氣生物凈化的原理是通過附著在反應器內填料上的微生物,在新陳代謝過程中將廢氣中的污染物轉化為簡單的無機物二氧化碳、水以及硫酸根和微生物的細胞質的過程,其中廢氣中的揮發性有機污染物分解為二氧化碳、水以及其他簡單的無機物;含硫惡臭污染物中的硫化物轉化為環境中較為穩定的硫酸鹽,含氮化合物轉化為硝酸鹽或者氮氣。
3.1 生物過濾法
生物過濾法,目前較為成熟的處理臭氣的生化法是生物過濾法,此法即將廢氣通入裝有濾料附著微生物的反應器中,利用濾料上附著的微生物對硫化氫等揮發性臭氣進行降解。臭氣首先被濾料吸附,進而被附著在濾料上的微生物氧化分解,形成小分子物質,將臭味去除。
由此可見,濾料的選擇是至關重要的,優質的濾料必須具有較大的表面積以供微生物的生長,同時需要滿足多種微生物的生長;具有較好的吸附性能,充分的吸收臭氣物質。除此之外還需要有的大孔隙率和較好的吸水性。
研究顯示如果生物濾池設計合理并且運行正常,生物濾池將做作為處理臭氣的首選方法。
3.2 生物洗滌法
生物洗滌法,生物洗滌法(也可稱為生物吸收法)的主要原理是將臭氣的主要成分轉移至液相中,然后用活性污泥法處理這部分吸收了惡臭成分的廢水、目前按氣液接觸方式生物洗滌法有以下兩種:曝氣式和洗滌式。曝氣式生物洗滌法與活性污泥法類似,不同之處在于把曝氣用的空氣替換為污水處理站的惡臭氣體,較為常用的設備是曝氣罐,通過曝氣罐,惡臭氣體充分與活性污泥相接觸,通過微生物的新城代謝將這惡臭氣體去除。此法適用于處理硫化氫、低級醇等臭氣物質。
洗滌式脫臭法一般分為吸收塔和活性污泥塔兩部分,吸收塔的主要功能是將臭氣的主要成分轉移至液相中,從而實現質量傳遞的過程,然后用活性污泥法通過微生物的新陳代謝處理這部分吸收了惡臭成分的廢水。相比生物過濾法,生物洗滌法的液相不是靜止的,是流動的。這樣能夠很好的控制反應條件,便于添加緩沖劑等。
3.3 生物擇選培養技術
隨著生物除臭技術的發展,一種新的生物擇選培養技術應運而生。該技術名為H BR生物除臭技術,其工藝原理是模仿自然土壤的生物環境特征,同時嫁入H BR技術,設置生物擇選培養池,并在其中置入裝填有復合型活性催化土填料的微生物培養皿,從而為土壤菌提供良好的生存繁殖環境。在培養池內,一般微生物的繁殖生長活動受到制約,而部分具有特定代謝功能的微生物則獲得活化并大量繁殖。當這些具有特定功能的微生物流入污水處理廠通過水管道回流至生物池入口后,存在于污水中的惡臭物質將在此過程中被微生物吸附降解,從而實現控制污水臭氣泄漏,優化除污性能的效果。
3.4 生物滴濾技術
生物滴濾技術既不屬于生物洗滌法,也不是生物過濾法,而是一種介于兩者之間的生物除臭技術。生物滴濾技術中的滴濾塔同時具有液相再生與吸收廢棄兩種功能,塔內設置了諸多可為特殊微生物提供良好生長繁殖條件的填料,為臭味的降解與吸收營造良好環境。當生物滴濾技術開始運作時,氣體將由塔底流入其內,而在流動過程中,存在于塔內的接種掛膜生物濾料將會不斷凈化流過的氣體,直到氣流完全凈化干凈并從塔頂排出。相對于其它生物過濾法,生物滴濾技術的濕度及PH值等反應條件更易于控制,同時,比起一般的生物過濾法,生物滴濾技術特有的生物滴濾塔能夠將含氮、硫等微生物在降解過程中形成酸性代謝污染物濾除干凈。
生物除臭技術在污水處理中的應用,目前在污水處理廠中廣泛應用的是生物濾池法除臭技術。本文在此舉例:大慶市西城區污水處理廠現有3處建(構)筑物、污泥脫水間和格柵處應用生物氧化法對其進行了脫臭處理,相關文件顯示H2S的去除率能夠達到99.89%,NH3的去除率能夠達到96.37%,經濟技術效果顯著。
20世紀80年代日本開發了一種新型的腐殖活性污泥法污水處理技術。該技術的關鍵是將腐殖土反應器放置在傳統的污水生物處理系統中。最終的實驗結果表明,應用腐殖土反應器后,能夠有效的去除污水中的氮磷,從而提高污水的處理效果,而且污泥的產生量減少,脫水性提高,活性污泥的生物相也隨之發生了變化。最重要的是采用此技術的污水處理系統基本上不產生惡臭。
生物除臭技術相比其他方法具有容易操作、設備簡單以及脫臭效果好等特點受到了廣泛關注,并且各國對此項技術的重視程度也在不斷增加。我國的對生物除臭技術的研究工作起步較晚,故仍存在很多的問題,比如除臭微生物的培養,菌株的篩選;混合惡臭氣體的處理;除臭設備的工藝參數的優化等等。今后研究學者將以上內容作為研究重點,必將為我國的微生物除臭技術實現工業化做出更大的貢獻。
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