賈澍
摘要:污水處理廠常用的除臭方法可分為物理、化學(xué)、生物三個(gè)大類(lèi),不同方法在臭氣的預(yù)處理、主處理、深度處理階段優(yōu)勢(shì)各不相同。本文通過(guò)比較常用除臭方法的優(yōu)劣勢(shì),來(lái)為污水處理廠在方案選擇上提出建議。
關(guān)鍵詞:污水處理廠;除臭;方法
污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)伴隨臭氣產(chǎn)生,不僅危害人體健康,還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。環(huán)保部在《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中,對(duì)污水處理廠的廠界廢氣規(guī)定了明確排放標(biāo)準(zhǔn),并以氨、硫化氫、臭氣、甲烷為控制因子對(duì)最高允許排放濃度做出明確限制,見(jiàn)表1。污水處理廠為使臭氣達(dá)標(biāo)排放會(huì)采取針對(duì)性除臭措施。
1物理方法
物理除臭法可根據(jù)除臭原理不同進(jìn)行區(qū)分。
1.1阻斷原理除臭
1.1.1設(shè)置綠化隔離帶法設(shè)置綠化隔離帶法是在污水處理廠內(nèi)部和園區(qū)周?chē)N植綠色植物來(lái)阻斷臭氣擴(kuò)散。該方法可將臭氣阻斷在一定區(qū)域內(nèi),改善廠內(nèi)工人和周邊居民的生活環(huán)境,綠色植物本身也能吸收一定的臭氣。
1.1.2隔斷材料密封法隔斷材料密封法是利用隔斷材料將進(jìn)水泵房、粗細(xì)格柵、污泥堆貯場(chǎng)等地的臭氣隔斷在一定范圍內(nèi)。該法不能從根本上減少臭氣的總量,但可改善廠內(nèi)工人的工作環(huán)境,可作為臭氣處理的輔助措施。
1.2吸收原理除臭
1.2.1水洗滌法用水吸收硫化氫、氨、有機(jī)硫等易溶于水的臭氣。缺點(diǎn)是僅對(duì)特定臭氣有效,產(chǎn)生的清洗廢液易造成二次污染。優(yōu)點(diǎn)是成本低廉、操作簡(jiǎn)單。該方法可用于低濃度臭氣的主處理階段或高濃度臭氣的預(yù)處理階段。
1.2.2物理吸附法用吸附能力強(qiáng)的物質(zhì)吸附臭氣。最常用的是活性炭吸附法,傳統(tǒng)活性碳吸附法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,多用于風(fēng)量較小、濃度低的臭氣處理,以及其他除臭方法的后處理。缺點(diǎn)是系統(tǒng)風(fēng)壓損失大、吸附劑容量有限、飽和點(diǎn)難掌握。美國(guó)卡岡碳素(calgon Carbon)公司設(shè)計(jì)完成了CENTAURHSV催化活性碳除臭系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)控制氣流、濕度和停留時(shí)間,把臭氣氧化成易溶于水的物質(zhì),達(dá)到除臭目的??傮w來(lái)說(shuō),物理吸附法的優(yōu)點(diǎn)是二次污染小、除臭效果好、適用范圍廣。缺點(diǎn)是除臭成本高,多用于臭氣的主處理階段。
1.3其他方法
物理除臭法還有液化分離法、納米分解法、掩蔽法、稀釋擴(kuò)散法等。液化分離法是將臭氣液化后分離出來(lái)達(dá)到除臭目的;納米分解法是用納米材料分解臭氣。這兩種方法都處于研發(fā)階段,正在不斷完善。掩蔽法是用其它更強(qiáng)烈氣體與臭氣混合達(dá)到掩蔽目的;稀釋擴(kuò)散法是將惡臭氣體排放高空進(jìn)行稀釋?zhuān)@兩種方法不建議使用。
2化學(xué)方法
化學(xué)除臭法根據(jù)原理不同可分為兩類(lèi)。
2.1中和反應(yīng)除臭
將臭氣通入吸收液中,與之發(fā)生酸堿中和反應(yīng)達(dá)到除臭目的。優(yōu)點(diǎn)是成本低、操作簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是效果不穩(wěn)定,難溶于水的揮發(fā)性有機(jī)化合物去除困難,易造成二次污染。相比水洗滌法,該法更適合用于高濃度臭氣的預(yù)處理和主處理階段,但還需要深度處理。
2.2氧化還原反應(yīng)除臭
2.2.1熱破壞法通過(guò)燃燒的方法破壞臭氣的分子結(jié)構(gòu)達(dá)到除臭目的。該法應(yīng)用廣泛,是研究的熱門(mén),主要包括熱力燃燒法、直接燃燒法和催化燃燒法,可用于臭氣的深度處理階段。
2.2.2水中氧化法水中氧化法是在污水中添加強(qiáng)氧化劑如液氯、漂白粉、臭氧等物質(zhì)來(lái)氧化水中的有機(jī)臭氣。投入水中的氧化劑是在殺滅水中細(xì)菌的同時(shí),起到除臭作用。
3物理和化學(xué)結(jié)合法
離子除臭法是物理和化學(xué)相結(jié)合的除臭方法。設(shè)備通過(guò)高壓電場(chǎng)產(chǎn)生大量強(qiáng)氧化性的正、負(fù)氧離子并能在極短的時(shí)間內(nèi)氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氫、醚類(lèi)、胺類(lèi)等臭氣因子,生成二氧化碳和水等穩(wěn)定無(wú)害小分子。該技術(shù)是瑞典的高新技術(shù),在歐洲主要應(yīng)用于醫(yī)院、辦公樓、公眾大廳等,近些年逐步開(kāi)發(fā)應(yīng)用于污水處理廠和污水提升泵房的脫臭方面。優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)運(yùn)行成本低、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)明顯二次污染。缺點(diǎn)是與臭氣接觸時(shí)間不長(zhǎng)、高能離子衰減速率過(guò)快、使用壽命短。在我國(guó),該技術(shù)正在不斷完善,可用于臭氣的深度處理。
4生物方法
4.1微生物除臭法
利用特定微生物在一定條件下將臭氣降解為二氧化碳和水等物質(zhì)的方法。根據(jù)微生物的附著條件不同,可分為多種方法:生物濾池法是將增濕后的臭氣通過(guò)微生物填料層進(jìn)行除臭;生物洗滌法是將微生物循環(huán)液從洗滌塔塔頂噴入,與下部上升的臭氣接觸進(jìn)行除臭;生物滴濾池法是將臭氣加濕后通入附有生物膜的填料層進(jìn)行除臭;活性污泥法是將臭氣通入附有微生物的活性污泥進(jìn)行除臭;土壤除臭法是將臭氣通入土壤中進(jìn)行除臭。微生物除臭法的缺點(diǎn)是占用空間較大,微生物的生長(zhǎng)環(huán)境不易控制;優(yōu)點(diǎn)是污染小、成本低、除臭徹底。該法可作為臭氣的主處理階段。
4.2植物除臭法
種植綠色植物不僅能阻斷臭氣,還能吸收臭氣。植物中也能提取出天然除臭劑,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)二次污染,并且有關(guān)研究顯示,該法對(duì)甲硫醇、三甲胺以及硫化氫的去除率已超過(guò)了90%,缺點(diǎn)是提取流程復(fù)雜,對(duì)設(shè)備的操作要求較高,需要資金量大。植物提取液可噴淋在提升泵房、污泥脫水車(chē)間等不宜收集臭氣的地方除臭。
5結(jié)論
污水處理廠在除臭方案的選擇上要考慮社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益相統(tǒng)一。通過(guò)分析比較結(jié)論如下。
預(yù)處理階段:污水處理廠應(yīng)按照環(huán)保部要求,設(shè)置綠化隔離帶隔離吸收臭氣。在工作人員出入較多的區(qū)域,可用密封法阻斷臭氣。水洗滌法和化學(xué)吸收法可分別用于處理低濃度和高濃度臭氣的預(yù)處理。
主處理階段:規(guī)模較小的污水處理廠,建議采用活性炭吸附法。該方法操作簡(jiǎn)單,使用靈活,除臭效果較好,如果條件允許也可考慮CENTAUR HSV催化活性碳除臭系統(tǒng)。規(guī)模較大的污水處理廠可考慮生物除臭法。該方法往往占據(jù)空間大、處理周期長(zhǎng),但是除臭徹底、無(wú)二次污染,其中生物滴濾法和活性污泥法好控制,可優(yōu)先考慮。條件一般的污水廠可采用化學(xué)吸收法除臭,該方法一次性投資小、操作簡(jiǎn)單,但處理效率較低、操作不穩(wěn)定、易造成二次污染。
深度處理階段:污水廠可優(yōu)先考慮熱破壞法,該方法成本低廉、效果較好。也可使用離子除臭法處理低濃度臭氣,該方法工藝簡(jiǎn)單,二次污染小,但由于與臭氣接觸時(shí)間不長(zhǎng)、高能離子衰減速率過(guò)快、效果欠佳。
目前除臭技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是單一技術(shù)越來(lái)越先進(jìn),組合技術(shù)越來(lái)越多樣。前者的代表方法有CENTAUR HSV催化活性炭技術(shù)、離子除臭技術(shù)、從液化空氣中分離臭氣技術(shù)、利用納米材料分解臭氣技術(shù)等。后者的代表方法有物理活性炭法搭配生物濕式洗滌器法、化學(xué)洗滌法搭配生物過(guò)濾法等。所以污水處理廠在除臭技術(shù)的選擇上,要結(jié)合自身特點(diǎn),尋求個(gè)性化的解決方案,在實(shí)現(xiàn)高效除臭的同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。