城市污水處理系統脫臭技術應用研究

王曉林++莊曉輝

摘 要：本文介紹了城市污水廠惡臭的主要來源、惡臭組成成分及常見的惡臭處理方法。生物處理法是目前較為常見的處理惡臭的方法，通過實驗可知，惡臭的去除率受微生物除臭劑的溫度變化及在生物濾池中的停留時間等因素影響。在35～40℃之間，微生物除臭劑具有較高的活性，惡臭去除率較高；生物濾池采用先吸附后掛膜的方式能更有效地縮短微生物在濾池中的反應時間，提高去除率。

關鍵詞：城市污水廠；惡臭；生物處理；微生物除臭劑

中圖分類號：S182 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833215

隨著我國經濟的發展，特別是國民經濟步入“十三五”以來，環境問題逐漸受到國民的重視，我國城鎮污水處理廠的覆蓋率已經達到90%以上，基本滿足我國城鎮居民的污水集中排放和收集[1]。但隨著城市規模的不斷擴大，污水處理廠與居民之間的距離越來越近，隨之而引發的問題不斷升級，其中惡臭污染為主要問題之一。城市污水處理廠的污水在收集和運輸過程中，廢水中的有機物經過厭氧反應，主要生成氨氣、硫化氫、甲硫醇及揮發性有機物等各種惡臭氣體，該類氣體不僅會腐蝕管道，產生的惡臭還對人的身體健康造成巨大的危害， 引起惡心嘔吐等，更有甚者可能致畸、致癌等。因此，污水廠的惡臭治理將成為一個公眾關注的焦點問題[2]。

1 城市污水廠大氣污染狀況

1.1 惡臭來源

濰坊市城市污水處理廠處理工藝通常采用的工藝為A2/O或A/O，污水處理的主要工藝包括預處理、生物處理、二次沉淀、消毒、污泥處理工序等。在這些工序中，臭氣主要來源于預處理、生物處理、污泥處理，其中污泥處理臭氣濃度最高，污泥脫水間臭氣濃度為100～700（無量綱），污泥脫水濾液臭氣濃度為3300～95000。

1.2 惡臭成分

惡臭氣體成分復雜，主要可分為3大類：含碳化合物、含氮化合物和含硫化合物。經實驗分析，各種惡臭氣體中以NH3濃度最高，H2S次之；而按照臭氣的強度來排序，CH4S大于H2S。各類化合物的主要臭氣特性分析見表1。

城市污水廠的污水一般具有刺激性的臭味。主要來源于格柵、預處理裝置、初沉池、生物處理裝置及污泥濃縮池等環節，主要以H2S和氨氣為主，有臭雞蛋味。如果污水中混有工業廢水，還可能有其他惡臭氣味。正常的活性污泥呈棕褐色、味道為土腥味，土腥臭味是由微生物分解代謝過程中分泌出的土臭素和異冰片（龍腦）所致，在生物處理環節，這兩種物質將被吹脫至大氣中，產生土腥臭味。

2 常用除惡臭技術

除臭技術經過了近幾十年的發展，逐漸形成了系統的處理方法，根據處理原理，可以分為物理法 、化學法和生物法3類。

早期的除臭技術主要是為吸收、吸附、氧化、燃燒等方法，如化學吸附法、化學吸收法、氧化法、焚燒法等。現在的除臭技術主要以生物法及化學吸收法為主，以離子法、臭氧法 、掩蔽劑法等為輔。常見的幾種處理方法的優缺點如表2所示。

實踐證明，以上城市污水廠惡臭去除方法對惡臭氣體均有較好的去除效果，均能達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的要求，據了解，除了高能離子凈化法在國內應用較少以外，其他方法均有工程實踐。如深圳市濱河污水處理廠采用化學洗滌吸收法，濰坊市污水處理廠采用生物法，武漢市漢西污水處理廠采用土壤凈化法等。

3 生物處理的應用研究

生物處理法是惡臭物質水溶液被吸收并被微生物氧化，所以該法要求被去除的臭味物質有較好的水溶性且可被生物氧化。污水處理廠的生物吸收除臭法主要有直接曝氣法、生物過濾法和生物洗滌法，其中常用的為前2種。

3.1 工作原理

生物除臭主要是利用微生物除臭，收集到的廢氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體（填料），惡臭被填料吸收，通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質加以轉化，使目標污染物被有效分解去除，以達到惡臭的治理目的[3，4]。固體載體上生長的微生需要足夠的有機養分，因此固體載體必須具有高的有機成分。要使微生物除臭劑保持高的活性，還必須為之創造一個良好的生存條件。

3.2 溫度變化與去除率的影響

由圖1分析可得，隨著微生物除臭劑溫度的增加，生物處理的除臭率在逐漸增加，當溫度達到35～40℃之間時，除臭效果最佳，達到80%以上?？梢?，微生物的生長溫度與惡臭的去除效果有直接的關系。

3.3 生物濾池的運行時間與去除率的關系

由圖2可以看出，隨著時間的增加，惡臭的去除效果越來越差，在60d左右，吸附效果逐漸變好，并在70d以后逐漸達到80%的去除率，并趨于穩定。由此可見，在前60d，惡臭的去除主要以吸附為主，在前10d，吸附效果較好，隨著時間的增長，去除率下降很快，吸附效果較差。隨著微生物除臭劑在生物濾池中不斷生長掛膜，惡臭的去除率也在不斷改善，在第58天，惡臭去除率達到最低并迅速增加，在第70天左右趨于穩定。因此，生物濾池中惡臭的去除是采用吸附后掛膜的方式，當去除率達到穩定后，去除效果較好。

4 結語

城市污水處理廠惡臭問題是一項重要的問題，處理惡臭的方法有很多，包括物理法、化學法及生物法等。生物法應用范圍較廣，相比物理法和化學法，運行成本較低，且能徹底去除惡臭物質，無二次污染。生物法的應用受到微生物除臭劑的影響較大，通過實驗可得，微生物除臭劑的溫度變化、在生物濾池中的停留時間等都影響到惡臭去除率。在35～40℃之間，微生物除臭劑具有較高的活性，惡臭去除率較高；生物濾池采用先吸附后掛膜的方式能更有效地縮短微生物在濾池中的反應時間，提高去除率。

參考文獻

[1]楊秋晶，周運寧.微生物除臭劑在畜禽糞處理中的作用[J].山西農業科學，2005，33（4）：83–84.

[2]沈東平，方衛，張甜甜.城市污水廠除臭技術的應用綜述[J].微生物學通報，2009，36（6）：887–891.

[3]黃進剛，許曉軍.活性污泥中高效除臭菌株的馴化和篩選[J].環境工程學報，2008，2（11）：1547–1550.

[4]宋晉，鄭沁沁.污水處理廠除臭系統設計[J].西南給排水，2015，37（6）：6–9.

作者簡介：王曉林（1978-），女，山東濰坊人，碩士，山東科技職業學院生物與化學工程系，講師，研究方向：城市污水分析與處理技術、污泥處理與處置等；莊曉輝（1978-），女，山東青島人，碩士，山東科技職業學院生物與化學工程系，講師，研究方向：微生物發酵。endprint