城鎮生活污水處理廠廢氣產生、治理及環境影響分析

文_王超凡 江蘇龍環環境科技有限公司

常州某城鎮生活污水處理廠原設計規模為3萬m3/d，其中一期規模1.0萬m3/d，采用水解+MSBR工藝，原出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準。由于廠內設施陳舊簡陋，系統設備故障嚴重，自控系統尚未建設，且未對廠區內惡臭氣體進行收集處理,因此，污水廠進行了提標改造。

該污水處理廠改建后采用“預處理＋AAO工藝＋混凝沉淀池＋V型濾池＋消毒”工藝，以保證處理出水穩定達到《太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值》（DB32/1072-2018）中表2標準，和《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準，同步建設廢氣治理設施對全廠廢氣進行收集處理。

1 污水處理廠污水處理工藝流程

城鎮污水首先通過污水管網收集至城鎮污水處理廠，進入廠區后通過閘門井，經粗隔柵隔除大的垃圾、雜質后，再由進水泵房提升泵入曝氣沉砂池，去除污水中粒徑＞0.2mm的砂粒，減少污水、污泥中的砂粒。經過沉砂處理后廢水進入生物反應池，生物反應池采用AAO工藝，通過生物法脫氮除磷。而后廢水進入混凝沉淀池去除污水中呈膠體和微小懸浮狀態的有機和無機污染物，混凝沉淀池出水進入V型濾池進一步去除生物過程和化學澄清中未能沉降的顆粒和膠狀物質后再進行次氯酸鈉消毒，達標后排入湟里河。

生物除磷后的剩余污泥在濃縮池內濃縮后進入貯泥池。剩余污泥和化學污泥在貯泥池中穩定后進入污泥脫水機房，通過帶式壓濾機壓濾后變成泥餅，泥餅外運處置。污泥處理出水回流到進水泵房再次處理。

2 廢氣產生情況

惡臭是當前污水處理廠普遍面臨的問題，主要來自污水處理廠的污水處理區和污水進水區。據分析，成分中氨的濃度(質量濃度)最高，其次是硫化氫，刺激性強。這些污染物具有易揮發、嗅閾值低等特點。

本次環評采用NH3、H2S、臭氣濃度作為本項目特征惡臭污染物來評價污水處理廠惡臭的環境影響，根據《污染源源強核算技術指南準則》（HJ8884-2018），廢氣污染物的源強無法進行物料衡算，且無相關產排污系數直接計算，故本項目廢氣污染物的源強未采用物料衡算法和產排污系數法。

本項目對廢氣污染物源強的確定采用類比法，主要依據對常州東方前楊污水綜合處理有限公司提升改造及配套工程等同類型污水處理工藝的環評報告、驗收監測報告以及相關資料進行分析及類比，確定了本項目的惡臭污染物NH3和H2S的產污情況，詳見表1。

表1 污水廠主要處理設施NH3、H2S產生情況

3 廢氣治理措施

本項目廢水處理裝置正常運行期間，惡臭主要來自粗格柵和進水泵房、細格柵、生物反應池（厭氧區、缺氧區）、曝氣沉砂池、污泥濃縮池、貯泥池、污泥脫水機房等。惡臭主要成份為硫化氫、氨、甲硫醇、三甲胺等，最常見的是硫化氫和氨。

本項目對以上構筑物進行加蓋或密閉收集，收集后經1套生物濾池除臭成套裝置處理后通過1根15m高排氣筒排放，排氣筒風量為10500m3/h，直徑為0.7m，生物濾池容積216m3，生物濾池臭氣停留時間達到80s，本裝置對惡臭廢氣捕集率約90%，處理效率可達85%以上。

3.1 廢氣收集系統

污水廠構筑物一般比較大，為減少設計集氣量，一般采用密閉罩的集氣罩型式。密閉加蓋方式可分為構筑物全封閉式的加高蓋和只對敞口部分加矮蓋方式。相比加高蓋方式，加矮蓋方式具有空間小、投資費用低、加蓋除臭總氣量小、除臭設備費用低、操作管理方便、延長設備使用壽命等優點，因此本項目采用加矮蓋方式收集廢氣。

本項目主要采用玻璃鋼蓋板和鋼筋混凝土蓋板兩種，粗格柵和進水泵房、細格柵、現狀生反池（厭缺氧區）、污泥脫水機房采用玻璃鋼除臭罩，新建生反池（厭缺氧區）、曝氣沉砂池、污泥濃縮池、儲泥池采用混凝土加蓋。利用成型的玻璃鋼集氣罩，在確保輕便、美觀的同時，還保證了密閉系統的強度要求。鋼筋混凝土蓋板和主體結構的整體性較好，有較強的耐腐蝕性，單價較低，采用鋼筋混凝土蓋板和玻璃鋼蓋板，廢氣均能夠有效收集，收集效率能達到90%以上。

本項目廢氣收集方式采用加蓋或密閉，類比同類處理工藝，收集率按照90%考慮，設計除臭風量計算見表2。

表2 污水廠有組織廢氣捕集情況表

3.2 廢氣處理技術可行性分析

3.2.1 除臭系統原理

本項目臭氣污染物主要是氨、硫化氫等氣體，向上流動穿過生物濾池內的濾料，濾料將惡臭污染物徹底降解為H2O和CO2，實現總臭氣濃度控制。

生物處理的過程主要分3步：①將污染物吸附在濾料上，這一過程是由濾料的優良吸附性能決定的。其涂層的疏水性增強了吸附難溶性有機污染物的能力。這一吸附過程保證了最大限度的對污染物進行降解，同時也使得生物濾池在系統運行的一開始就具有較好的處理效果。此外吸附作用可以保證濾池抵抗較高的沖擊負荷能力。②污染物從濾料上進入附著在濾料表面的生物膜內。③還原硫化物在微生物的作用下被氧化成H2O、CO2、SO42-、NO3-以及生物組分。通過以上過程，對氨、硫化氫等惡臭物質的去除效率可以達到85%以上。

3.2.2 除臭工藝流程

本項目生物濾池除臭工藝流程為：①氣體通過收集管道，輸送到生物預洗過濾除臭系統。②臭氣從生物預洗過濾除臭系統上部的進氣口進入預洗段，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，為生物過濾工序的穩定運行創造良好的條件。③經預洗段加濕后的飽和氣體由下而上進入生物濾池，在氣體由下而上運動時，氣體中的異味分子穿過填料層，與填料表面形成的生物膜充分接觸，被微生物氧化、分解，異味分子被轉化為二氧化碳、水、礦物質等，從而達到異味凈化的目的。④經生物過濾裝置處理后的氣體通過風機經由排放管道達標排放。

本項目惡臭氣體經捕集系統抽送至生物除臭裝置處理后集中排放，鑒于廢氣處理實際運行時的不確定性，確定本廢氣處理系統去除效率取85%。

4 廢氣環境影響分析

根據《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ2.2 2018）附錄A推薦模型中估算模型AERSCREEN計算本項目正常排放污染源的最大環境影響， 1%≤Pmax＜10%，項目大氣環境評價等級為二級，不需進一步進行預測與評價，只對污染物排放量進行核算。

根據采取的大氣污染防治措施分析，結合各項污染物排放濃度估算，項目排放的大氣污染物對所在區域的大氣環境影響很小，不會降低現有大氣環境質量功能。

5 結語

本文通過常州市某城鎮生活污水處理廠的環境影響評價，重點分析了廢氣產生及治理措施，旨在最大程度地減少惡臭污染物的排放，為其他城鎮污水處理廠廢氣治理提供了參考。