污水處理廠廢氣多層次處理方法研究

陳慶榮

(煤科集團(tuán)杭州環(huán)保研究院有限公司，浙江 杭州 311201)

1 引言

污水處理廠中堆積了大量的污染物，在處理污水的過程中也會產(chǎn)生大量廢氣，廢氣的揮發(fā)性和擴(kuò)散性都較強(qiáng)。廢水處理廠如無法采取有效措施處理廢氣，則會產(chǎn)生嚴(yán)重的空氣污染問題。多層次廢氣處理可有效改善人們的生活環(huán)境，因此，深入研究廢氣多層次處理方法是非常必要與緊迫的。

2 廢氣除臭原理

污水處理廠中的惡臭廢氣成分主要分為有機(jī)化合物和無機(jī)化合物，其組分已發(fā)現(xiàn)達(dá)到4000余種[1],惡臭廢氣中對人類危害較大的組分包括：硫化類氣體(如硫化氫等)、氮化合物(如酰胺等)、烴類(芳烴等)[2],而較為常見的有機(jī)化合物是醚類、酮類、醛類、低分子脂肪酸等[3]，活性基團(tuán)是有機(jī)化合物中的重要成分，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的幾率較高，可產(chǎn)生新物質(zhì)。如活性基團(tuán)與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則物質(zhì)散發(fā)的臭味會隨之消失。硫化氫和氨氣是最為常見的無機(jī)化合物，為有效降低無機(jī)化合物的濃度，可在常規(guī)條件下采取物理中和措施，促使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，以降低無機(jī)化合物的濃度，清除刺鼻的臭味[4,5]。

3 常用除臭方法概述

3.1 植物吸收與隔離法

植物吸收與隔離法主要指于污水廠周圍種植10 m以上的叢林帶，吸附周邊環(huán)境的臭味，進(jìn)而改善和凈化環(huán)境。植物吸收與隔離法一方面可降低成本投入，另一方面也可改善周邊的自然環(huán)境。但無法徹底清除異味。而且，氣候因素對該方法的影響較大，在冬季就很難體現(xiàn)植物吸收的效果。

3.2 吸附劑吸附法

吸附劑吸附法以過濾和吸收內(nèi)部發(fā)出臭味的成分清除臭味。活性炭是除臭過程中常用的吸附劑，活性炭具有多孔顆粒結(jié)構(gòu)，能夠吸收過濾異味，吸附劑吸附法需要大量的活性炭，盡管這樣仍無法全面清除臭味，而且會形成二次污染。

3.3 熱力學(xué)方法

熱力學(xué)方法也被人們稱為燃燒法，該方法是在廢氣當(dāng)中加入適量氧氣，混合氣體后焚燒。該處理方式操作便捷，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢顯著，但是燃燒的過程中存在不完全燃燒現(xiàn)象，產(chǎn)生了大量的有害氣體，形成了二次污染，污水站惡臭廢氣往往濃度較低，不適合采用燃燒的手段處理。

3.4 化學(xué)吸收法

化學(xué)吸收法主要分為兩個部分：在有機(jī)化合物除臭中，需利用氯氣消毒和殺菌作用清理水中散發(fā)臭味的有機(jī)物，在處理時需在進(jìn)水管中加入適量臭氧或氯氣達(dá)到除臭目的。在無機(jī)化合物除臭的過程中，以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，氧化釋放臭氣的物質(zhì)，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。化學(xué)吸收法應(yīng)用中的影響因素尤其復(fù)雜，為保證處理效果，工作人員需嚴(yán)格控制反應(yīng)條件、反應(yīng)時間，合理選用催化劑。故而在處理中需投入較高的成本，臭氣當(dāng)中混入的物質(zhì)較多，無法采用單個化學(xué)反應(yīng)徹底清除臭氣。

3.5 高能離子脫臭法

高能離子脫臭技術(shù)可利用發(fā)生裝置發(fā)射高能正負(fù)離子，可與室內(nèi)有機(jī)氣體充分接觸，發(fā)生聚合反應(yīng)，從而清除臭氣。應(yīng)用該方法能夠全面清除空氣中的可吸入顆粒物和硫化物，但是該技術(shù)需要投入較高的成本，在細(xì)菌分解和清除硫化氫方面效果并不理想。

3.6 生物吸收法

生物吸收法可分為生物洗滌法、曝氣池法和生物過濾法，后兩種方法應(yīng)用廣泛。曝氣法主要應(yīng)用活性污泥吸收并降解廢氣當(dāng)中的異味氣體，這種方法操作便捷，無需較高的成本，但是除臭效果并不明顯，臭味擴(kuò)散的幾率較大，不利于推廣和應(yīng)用。

生物過濾法主要是在合理的環(huán)境和條件下，利用長滿生物的固體，在填料的作用下吸收有異味的物質(zhì)，之后在無填料微生物氧化分解的作用下去除臭味。這種方法在特定的環(huán)境當(dāng)中可取得良好的除臭效果。該方法操作便捷，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。但是生物培養(yǎng)和馴化需要較長時間，無法保證除臭的效率。

植物提取液除臭法[6]主要是從植物體內(nèi)提取除臭劑，可在特定條件下吸收臭氣，形成全新的化學(xué)劑。該方法在處理硫化氫、三甲胺和甲硫醇方面效果顯著，但除臭劑提取難度較大，對設(shè)備提出了嚴(yán)格的要求，需一次性投入大量資金。

4 污水處理廠廢氣多層次處理方法

當(dāng)前，污水處理廠廢氣處理方式較多，不同處理方式的特點(diǎn)有所不同，為降低污水處理廠廢氣處理的成本投入，應(yīng)采取多層次和多空間結(jié)合除臭的模式，以加強(qiáng)污水處理廠的廢氣處理效果。

4.1 廢氣發(fā)生源除臭

污水處理廠運(yùn)行中，污泥脫水廠房和沉沙池是廢氣排放量最大的兩個部位，長期處于封閉狀態(tài)，如需長時間作業(yè)，內(nèi)部會產(chǎn)生較多的廢氣，釋放刺鼻異味。這也成為了廢氣多層次處理中的重點(diǎn)。污泥脫水廠房和沉沙池可為微生物提供生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，完全封閉的環(huán)境也促進(jìn)了微生物的繁衍和生長。對此，可首先采用微生物過濾法+化學(xué)吸收法+物理吸收法的處理方式，將廢氣發(fā)生源進(jìn)行一次除臭。

4.2 廢氣發(fā)生源二次除臭

盡管污水處理廠已經(jīng)做到在封閉的環(huán)境中處理污水，但臭氣泄漏依然無法避免。污水池中存有新污水時，污水泄露現(xiàn)象更為明顯。為改進(jìn)除臭質(zhì)量，需在處理過程中合理使用噴灑適量植物提取液的方式，保證處理質(zhì)量。噴灑植物提取液后，空氣中即可分布大量的提取液離子，以消除空氣中的異味氣體。經(jīng)復(fù)雜且長時間的化學(xué)和物理反應(yīng)后，可有效消除臭味。植物提取液是一種純天然液體，無毒副作用，不會危害環(huán)境和人體健康，與臭氣分子發(fā)生反應(yīng)后的產(chǎn)物對人體無毒無害，可為污水處理廠的工作人員營造相對安全的工作環(huán)境。應(yīng)用植物提取液法除臭時，應(yīng)將臭氣擴(kuò)散的主要位置設(shè)置植物提取液噴灑裝置，同時在臭氣擴(kuò)散的出口設(shè)置香氣噴灑裝置，這樣一方面可優(yōu)化除臭效果，另一方面可降低除臭成本。

4.3 廠內(nèi)除臭

污水處理廠中的廢氣關(guān)系到員工的身體健康，為改變現(xiàn)狀，為員工打造更為安全和舒適的工作環(huán)境，需在污水處理廠中擺放吊吊蘭、虎尾蘭等吸附臭氣和有毒有害氣體的植物。也可在污水處理廠的空地上種植適量的鐵樹和石榴樹，進(jìn)而改善污水處理廠的內(nèi)部環(huán)境。

4.4 廠外除臭

廠外除臭中，隔離除臭法和植物吸收除臭法較為常見，調(diào)查研究顯示，針葉類和闊葉類植物可吸收臭氣。所以，在污水處理廠運(yùn)行的過程中，可在廠的周邊種植叢林帶。種植叢林帶的過程中需考慮植物間的層次性。通常，樹冠的高度在1～10 m之間，規(guī)定針葉植物和闊葉植物的比重為4.6～6.5，這樣不僅可改進(jìn)除臭質(zhì)量，也可規(guī)避天氣等多種客觀因素造成的不利影響。

5 結(jié)語

如今，我國污水處理廠廢氣處理技術(shù)有待完善，部分污水處理廠并未按規(guī)范要求采取切實(shí)有效的除臭措施，廢氣排放既會損害工作人員的身體健康，又會影響周圍居民的生產(chǎn)和生活環(huán)境。污水處理廠廢氣處理的方式與企業(yè)日后的發(fā)展密切相關(guān)，工作人員需結(jié)合污水處理廠的發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)劃，創(chuàng)新處理方式，高效完成除臭工作。