液體吸收+固體吸附在汽車工廠污水站臭氣治理中的應(yīng)用

高 超，謝小琛

（一汽-大眾汽車有限公司，吉林長春 130000）

從惡臭污染源的統(tǒng)計來看，污水處理是惡臭污染排放的重要來源（見圖1、圖2），本文將介紹某汽車工廠污水站內(nèi)新增臭氣治理工藝，以期對類似工程提供參照借鑒。

1 污水站臭氣治理的必要性及技術(shù)

1.1 污水站臭氣治理的必要性

在污水站所散發(fā)的臭氣中，一些臭氣具有較強(qiáng)的刺激性，且本身屬于氣體，控制難度大，擴(kuò)散速度快，加之大多數(shù)臭氣具有一定的毒性，人體在吸入后，可能會出現(xiàn)不同程度的中毒反應(yīng)。比如，人體吸入氨氣后，輕度癥狀表現(xiàn)為咽炎、鼻炎、聲音嘶啞、咳嗽、咳痰等，但如果氨氣吸入的較多，可能會引起呼吸困難、喉頭水腫、肺水腫、咳血等，甚至造成氣管堵塞，引發(fā)窒息。另外，污水站所散發(fā)的一些臭氣還會和空氣中一些的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所形成的化學(xué)物質(zhì)可能會對污水站中一些設(shè)備及場地造成腐蝕，給污水站帶來較大的安全隱患。基于臭氣具有較大的危害性，無論污水站中臭氣是以什么形態(tài)存在，都應(yīng)加強(qiáng)臭氣的治理，這也是當(dāng)前我國環(huán)保事業(yè)中重要的任務(wù)和目標(biāo)。

1.2 污水站臭氣治理技術(shù)

（1）水洗滌和藥劑吸收法。水洗滌除臭方法操作較簡單，需要投入的費(fèi)用也較低，其原理是利用一些氣體易溶于水的特性，如硫化氫、氨氣等，將這些氣體轉(zhuǎn)化為液體，并且液體易于存儲不易擴(kuò)散，以實現(xiàn)臭氣的控制。但水洗滌除臭方法也有其局限性，主要表現(xiàn)為需要消耗大量的資源，而且除臭效果一般。藥劑吸收法主要是利用不同臭氣所產(chǎn)生的不同化學(xué)反應(yīng)，通過相應(yīng)的化學(xué)藥劑來進(jìn)行吸收，但這種除臭方具有耗費(fèi)資金大、會對環(huán)境造成二次污染的缺點，因此現(xiàn)階段應(yīng)用這種除臭方法的情況也比較少。

（2）活性炭吸附法。這一除臭方法主要利用活性炭的吸附作用來對臭氣進(jìn)行吸附，但是在吸附過程中，較容易受到外界環(huán)境的影響，如臭氣溫度較高，就會對其吸附效果產(chǎn)生影響，或者是臭氣的含塵量較高，會造成活性炭一定的堵塞，進(jìn)而降低吸附效果。目前在臭氣吸附中，一般會選擇應(yīng)用催化性活性炭，這種類型的活性炭的吸附效果及去除率較高，但是費(fèi)用相對較高，因此適用于一些處理量較小、臭氣含塵量較低且臭氣濃度低的廢水處理中。

（3）燃燒法。燃燒法可分為直接燃燒和觸媒燃燒。在直接燃燒中，需要保持環(huán)境溫度在600℃以上，由此對臭氣進(jìn)行燃燒以實現(xiàn)除臭；觸媒燃燒主要是在燃燒過程中加入一定的催化劑用以催化。這兩種燃燒方式的優(yōu)缺點不同，直接燃燒法需要較多的資金投入來購買燃燒設(shè)備，運(yùn)行成本較大，通常在廢氣處理量較大且廢氣濃度較高的臭氣處理中應(yīng)用。觸媒燃燒法可降低臭氣燃燒的溫度，從而減少臭氣燃燒的反應(yīng)時間，但是在應(yīng)用催化劑過程中可能會出現(xiàn)催化劑中毒和堵塞的問題。

（4）生物法。生物法具有資金成本投入低、操作簡單、不會造成二次污染的優(yōu)勢，常用于污水處理和固廢處理中，較為常見的生物處理技術(shù)有：①生物濾池除臭法，這種除臭方法是利用風(fēng)機(jī)將臭氣收集到臭氣處理塔中，之后通過生物學(xué)作用將惡臭物質(zhì)吸收至微生物細(xì)胞中，通過不斷的催化劑及微生物代謝轉(zhuǎn)化成為無機(jī)物；②腐殖活性污泥法，其是在活性污泥工藝處理上進(jìn)行，在原有的工藝處理工序基礎(chǔ)上，在生物培養(yǎng)裝置中加入腐殖土填料，讓部分活性污泥回流至腐殖土裝置中，以減少部分污泥回流的臭氣產(chǎn)生，可從根源上減少臭氣的產(chǎn)生；③生物洗滌法，這種方法需要將臭氣收集至反應(yīng)塔中，使其與污泥充分融合，之后利用污泥中的微生物進(jìn)行臭氣吸附。這種處理工藝要求較高，且生物量較大，若出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰，所有工作都將白費(fèi)，還會造成大量的資源資金被浪費(fèi)。

2 某汽車工廠污水站臭氣治理工藝分析

2.1 污水處理流程及臭氣源分析

汽車工業(yè)廢水主要處理工藝為預(yù)處理+生化處理，直接達(dá)標(biāo)排放市政管網(wǎng)。污水站的生化處理工藝采用了生化曝氣+MBR 工藝，主要構(gòu)筑物包括：格柵間、中間水箱、生化曝氣池、MBR 池以及污泥濃縮壓濾系統(tǒng)，均為非密閉空間，應(yīng)為臭氣收集的重點源。

生活污水富含有機(jī)質(zhì)，在輸送的過程中厭氧降解產(chǎn)生含有惡臭污染物的氣體，這些臭氣在水流的擾動下在污水處理的過程中散發(fā)出來。臭氣的主要成分主要分三大類：含硫化合物（硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等）含氮化合物（氨、二元胺等）碳?xì)溲踅M成的化合物（低級醇、醛、脂肪酸等）。因此需要根據(jù)各成分物質(zhì)性質(zhì)采取相應(yīng)的處理方式。

2.2 臭氣處理工藝

采用液體吸收（藥劑吸收）+固體吸附（活性炭吸附）工藝。廢氣首先通過風(fēng)管收集后進(jìn)入預(yù)過濾器去除顆粒物，接著進(jìn)入化學(xué)酸洗塔去除廢氣中的堿性物質(zhì)（氨、二元胺等）然后再進(jìn)入堿洗塔，通過堿吸收去除廢氣中的酸性物質(zhì)（硫化氫、甲硫醇等）并加入次氯酸鈉強(qiáng)氧化劑將大分子有機(jī)物（碳?xì)溲踅M成的化合物）降解成小分子利于吸收反應(yīng)，凈化后再進(jìn)入活性炭吸附裝置進(jìn)行最終吸收處理，最后由車間廢水站屋頂排氣筒達(dá)標(biāo)排放（見圖3）。

噴淋塔配備集液箱，收集清洗液體并循環(huán)使用，循環(huán)使用一定時間后對清洗液進(jìn)行排放現(xiàn)場地溝，最終排至污水站管網(wǎng)后進(jìn)行處理。

2.3 工程實施

2.3.1 構(gòu)筑物加蓋密封

考慮污水站運(yùn)行的日常運(yùn)維需及時觀察曝氣狀態(tài)、設(shè)備檢修、水樣采集，生化曝氣池加蓋密封同時留有活動觀察蓋板，MBR 池、污泥濃縮池加蓋板半密封收集，格柵間、壓濾間設(shè)置集氣罩。

（1）加蓋材料選用輕質(zhì)材料，減少對構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)影響；

（2）加蓋材料具有防腐功能；

（3）局部地方可用萬向節(jié)或軟管替代硬質(zhì)管道，以便后期對污水站構(gòu)筑物及設(shè)備的運(yùn)維。

2.3.2 臭氣收集系統(tǒng)

臭氣收集管線、集氣罩等采用 PP 材質(zhì)。臭氣收集管路內(nèi)流動介質(zhì)主要為含有 H2S、NH3等臭氣，且濕度很大，集氣系統(tǒng)采用微負(fù)壓運(yùn)行，防止臭氣外溢。

臭氣收集系統(tǒng)在臭氣源需設(shè)多個集氣口，并在每個臭氣源構(gòu)筑物上配備必要的閥門，以調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)壓，保證集氣系統(tǒng)壓力和風(fēng)量平衡，所有的臭氣源構(gòu)筑物的惡臭氣體均能被抽吸。

2.3.3 噴淋塔

噴淋塔需能在所設(shè)計的氣體流動率和系統(tǒng)壓力下操作。塔本體和所有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組件必須設(shè)計有足夠的厚度，并具有足夠的維修孔及窗口以供所有內(nèi)部零件的檢查、拆卸和保養(yǎng)。對受壓和真空條件下之部位，必須于內(nèi)部裝設(shè)加強(qiáng)肋條。構(gòu)件必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，來承受靜態(tài)和動態(tài)的負(fù)荷。塔頂部要留有足夠的視窗來觀察噴嘴的工作狀況；塔外殼以及底部需設(shè)置足夠的維修人孔，維修人孔需可清除所有拉西環(huán)與底部污泥；噴淋塔底部須完整鋪設(shè)積液槽用以應(yīng)對泄漏應(yīng)急處理。

2.3.4 活性炭吸附處理

活性炭具有非常強(qiáng)的化學(xué)與物理吸附作用，其毒物吸附可經(jīng)表面微孔與空隙實現(xiàn)，以活性炭1g 為例，500m2為其表面積最小值，1500m2為最大值，這類炭可經(jīng)高溫活化和炭化處理果殼、木屑等物后獲得，屬植物源含炭原料。此外，氧與氫元素也存在于其結(jié)構(gòu)中，在活性炭表面以化學(xué)鍵形式結(jié)合，除了上述兩種元素外還包含碳，促使氧化物復(fù)合體產(chǎn)生，吸附主要是通過吸附分子與活性炭反應(yīng)實現(xiàn)，因此，在吸附時活性炭具有選擇性。結(jié)構(gòu)簡單、使用方便為其優(yōu)點，但這一方法有一定局限，主要用于處理氣量小、濃度低臭氣，常用作精處理裝置，在后續(xù)處理工序中發(fā)揮作用[2]。得益于科技進(jìn)步，活性炭產(chǎn)品有了較大發(fā)展，如，活性炭纖維產(chǎn)品等的產(chǎn)生，在進(jìn)行毒氣或毒物吸附處理時這些產(chǎn)品所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)量非常大，可實現(xiàn)吸附容量的提升。

2.4 除臭效果

工程完工后，主要污染源加蓋除臭后達(dá)到《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)。通過對污水處理生化段各個構(gòu)筑物進(jìn)行加蓋、加罩收集處理，將污水處理過程中產(chǎn)生的臭氣密閉在有限的空間內(nèi)，有效地控制了臭氣的散發(fā)，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，改善了現(xiàn)場工作環(huán)境。

3 結(jié)語

由于除臭工藝采用的是化學(xué)洗滌+物理吸附法，對不參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)也可以由活性炭吸附，適用范圍廣，雙重措施提高去除率。但運(yùn)行中需不斷補(bǔ)充化學(xué)藥劑，定期更換循環(huán)水、活性炭，存在二次污染風(fēng)險。各構(gòu)筑物由敞口改為密閉環(huán)境，極大減少了廢氣無組織排放量，遵循《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》管控原則，滿足排放要求，同時改善了工作環(huán)境質(zhì)量。在環(huán)保意識不斷普及，人們生活質(zhì)量要求不斷提高的背景下，臭氣治理的應(yīng)用呈上升趨勢，必然日益受到重視。在進(jìn)行臭氣處理方法的選擇時，相關(guān)人員應(yīng)做全面的調(diào)查與評估，對項目情況進(jìn)行整體把握，并考量各方面因素，如占地、成本等，提高決策的科學(xué)程度，實現(xiàn)高效除臭。