石化廢水處理中生物除臭技術應用分析

江 云

（江蘇方洋水務有限公司，江蘇連云港 222000）

隨著石油化工行業的發展，石化廢水處理的問題越來越受到關注。為了保護水源不受污染，石化廢水必須經過污水處理廠處理達到排放標準后，才可以排放。但是石化廢水在污水處理廠處理期間散發的臭氣，卻對空氣造成強烈的污染，尤其對工廠職工和周邊的居民的身體健康和生活質量帶來極大的損害。所以石化廢水在污水處理廠中還要進行除臭處理。

石化類廢水所散發的臭氣主要為含碳有機污染物，其中多為芳烴類物質，并夾雜硫化氫和苯系物質。目前對于含碳有機污染物的除臭方法有燃燒除臭、化學除臭、吸附除臭、洗滌除臭和生物除臭等幾種。在污染物濃度不是很高的情況下，采用生物除臭方法最為經濟。

1 生物除臭技術原理

生物除臭技術一般指微生物對污染物進行降解處理的工藝方法，它模擬的是大自然中有機生物降解的過程，建設除臭設施并在其中添加適宜的填料作為載體，通過其中馴化培養的微生物群落對導致惡臭氣味產生的混合氣體進行凈化脫臭處理。污染物氣體首先與水混合成污水，再通過微生物的作用將其中的污染物降解生成二氧化碳、水和礦物質等無機物。

在生物除臭技術應用的過程中，致臭物質的消減過程大致可以分為三階段：

1）氣液擴散階段，將臭氣中包含的化學物質通過填料由氣相轉化為液相。混合臭氣與水或固相表面的水膜接觸，使污染物溶于液相的分子或離子中，實現氣相到液相的轉變，這一過程遵循亨利定律。

2）液固擴散階段，將惡臭化學物質由液相擴散進入到生物填料上的生物膜中。

3）生物氧化階段，通過生物填料表面生物膜中包含的微生物將惡臭氣體分子氧化，最終形成二氧化碳、水或是礦物質等，達到除臭凈化的效果。

具體方法為，在特制的濾池中將經過定向選擇的特種微生物菌種通過一定的方式使其附著于填料上，然后將收集到的污染物氣體通過管道引導使其經過填料表面。建立在濾池之上的噴淋塔不斷地向濾池內噴水，污染物臭氣就被填料表面的水分吸收成污水，然后被微生物菌種作為營養物質吸收、消化和代謝利用。那些微生物菌種從惡臭污染物氣體中獲得營養，在設定的適宜的溫度和濕度等條件下，那些微生物菌種便會快速生長、繁殖，在填料表面越聚越多發展為微生物菌群。污染物臭氣持續不斷地從附著微生物菌群的填料表面通過，污染物臭氣就這樣被微生物降解，生成二氧化碳、水和礦物質等無機物，從而消除了臭氣污染。

2 生物除臭技術裝備

生物除臭技術裝備主要由臭氣收集系統、生物除臭系統、控制與監測系統、氣體排放系統組成。

1）臭氣收集系統由集氣罩、集氣管和風機組成。集氣罩一般為玻璃鋼制造成形，支撐骨架為不銹鋼管。集氣管一般采用有機玻璃管。

2）生物除臭系統由濾池和噴淋塔以及水泵組成。濾池由鋼筋混凝土砌筑而成，內壁涂環氧樹脂防腐材料。噴淋塔一般為玻璃鋼制造。

3）控制與監測系統，控制系統由進氣流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、加熱器以及PLC配電柜組成。監測系統由探頭、報警器以及監控儀組成。

4）氣體排放系統主要為排氣管和風機。排氣管一般用普通通風管。

3 生物除臭的作用特點

1）采用先進的生物技術，處理過程環保衛生，消除空氣污染徹底。生物除臭的方法較燃燒除臭、化學除臭、吸附除臭、洗滌除臭等方法更加清潔衛生，而且不使用任何化學藥劑，不會出現二次污染的危害。

2）微生物除臭菌劑是由芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、醋酸桿菌及蛋白酶、維生素、促生長因子代謝產物復配而成。生物菌種種類繁多，與填料快速結合，結合緊密牢固。這樣就使生物菌種得以在大量繁殖生長過程中，從污染物氣體與水混合成污水里充分獲取養分。

3）通過玉米芯、多孔陶粒等復合濾料混合使用，增大附著生物菌群的表面積，提高微生物除臭的處理能力、增大了除臭設備的使用效果；增強透氣性，使得濾料不易板結，提高使用壽命，降低材料成本。

4）微生物菌種是經過對污染物臭氣成分有針對性地選取出來的，所以可同時處理芳烴類、硫化氫和苯系等含有多種污染物氣體。這樣可以一次性完成全部的石化廢水中污染物的氣體的處理。

5）生物除臭具有極高的效率。在污染物的氣體成分接觸微生物菌群的幾秒鐘時間里即可以完成被捕獲降解的凈化過程，污染物臭氣成分被轉化的比率達到90%以上。

6）生物除臭工程整個建設費用較低，運行成本也不高，是一種十分經濟的方法。而且生物除臭工程建設也比較簡單，建設材料來源廣泛，施工比較容易，設置可以制成可移動的處理系統。

7）可以應用PLC可編程控制系統，完善自動化程度，提高運行的可靠性，減少人力成本。往濾池中輸送污染物氣體的速度需要反復的實驗運算，更需要精確的控制；由PLC可編程控制系統來完成這項工作，不但節省人力，而且比人工操作更準確、更可靠。

8）濾池由鋼筋混凝土砌筑而成，內壁涂環氧樹脂防腐層，其間設置了一層泡沫保溫材料隔斷，使得整個濾池設施堅固耐用、防腐延長使用壽命，還具有保溫效果，可以在冬天寒冷的天氣里使用。

9）集氣罩采用玻璃鋼材質，它的形狀、尺寸都可以按照實際的需要隨意制作，以保證充分和嚴密地集中抽取污染物的氣體；另外玻璃鋼材質強度非常高不會輕易地損壞，并且具有極強的抗腐蝕能力。噴淋塔也采用玻璃鋼材質，不但可以滿足使用要求，還具有較長的使用壽命。

4 影響生物除臭效果的因素

影響生物除臭效果的因素主要有臭味氣體的流速、濾池里的溫度以及臭味氣體的濕度。

1）當污染物氣體的進氣濃度或氣體流量發生改變時會引起微生物菌群負荷的變化。污染物氣體的進氣濃度和氣體流量直接影響到除臭效果。污染物氣體的進氣濃度或氣體流量過大時，污染物氣體與微生物之間沒有足夠的時間接觸，未等污染物氣體被微生物充分捕獲降解便被排走。尤其在系統剛開始運行的時候，微生物菌種的數量還相對較少，還沒有通過消化污染物氣體營養源來大量的繁殖生長，處理廢水的能力較低，這時一定要控制好進氣口的氣體流量。這個尺度不容易把握，要通過實驗和計算得到不同濃度下各段時間需要控制的臭味氣體的流速，然后編制PLC程序，并檢驗和調整各項參數，直到符合實際情況為止。

2）微生物的生長不僅需要必要的營養成分，還需要適宜的溫度。在適宜的溫度下微生物才可以大量地生長繁殖。溫度高，微生物會產生大量的死亡；溫度低，微生物的代謝速率和生長速率都有可能降低，溫度過低還會使微生物的活性降低進入休眠狀態。

經驗表明，溫度一般在20℃以上，微生物才能保持活性。

3）濕度對于生物除臭的效果也有重大影響，環境過于干燥會使微生物體內的蛋白質變性，停止吸收和消化污染物氣體的代謝活動。微生物的生長和代謝離開水是不行的，水作為溶劑在細胞中起著運輸介質的作用，微生物必須以水為介質才能完成營養物質的吸收和代謝產物的分泌。水分還能將微生物吸收代謝過程中產生的多余熱量蒸發掉，保證微生物體內溫度不會上升，噴淋系統的作用正在于此。要保持微生物生長的適宜的濕度條件，就要嚴格地控制好噴淋次數、噴淋時間和噴淋量，才能夠保證微生物的降解活性。

經驗表明，相對濕度＞80%，微生物才能保持活性。

5 結束語

在石化廢水處理中，生物除臭技術以其施工簡單、成本低廉、效果顯著得到越來越廣泛的應用。隨著智能化產品的進一步發展，生物除臭技術也會在數據采集分析、參數運算調整、系統運行控制和檢測方面取得更大的提高。