邱 赟 尹基宇

（1成都市排水有限責(zé)任公司 四川成都 610039 2四川省國環(huán)環(huán)境工程咨詢有限公司 四川成都 610031）

引言

城市污水廠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的含臭氣體，這些臭氣主要為H2S、NH3及某些生產(chǎn)廢水中的特殊臭味物質(zhì)，讓人感官不悅，甚至?xí)绊懭梭w健康。同時(shí)，臭氣中H2S等腐蝕性氣體會腐蝕廠內(nèi)各種運(yùn)行設(shè)備，縮短其使用壽命。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平的提高和公眾環(huán)境意識的日益增強(qiáng)，城市污水廠在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的臭氣問題，已引起社會越來越多的關(guān)注。目前，美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家對污水廠的臭氣多是采用生物法除臭技術(shù)進(jìn)行治理。本文對臭氣的成分、來源以及處置措施進(jìn)行分析，為污水廠除臭方案提供參考。

1 臭氣來源與成分分析

1.1 臭氣來源

污水廠產(chǎn)生的臭氣成分復(fù)雜多樣，主要包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和微生物呼吸、發(fā)酵過程的產(chǎn)物及不完全產(chǎn)物。產(chǎn)生臭氣的設(shè)施包括沉砂池、初沉池、污泥處理設(shè)施等，格柵間、泵房及曝氣池等工序部位臭氣質(zhì)量濃度達(dá)25~150mg/m3；而污泥濃縮池、污泥脫水機(jī)房及污泥存放間等部位可達(dá)50~1000mg/m3，甚至更高。臭氣的來源如下表所示。

表1 臭氣的源與氣味值表

從上表可分析，臭氣濃度較大的部位主要是污水預(yù)處理部分（粗細(xì)格柵、提升泵房、初級沉砂池）和污泥處置（污泥脫水間等）是脫臭的重要部分。

1.2 臭氣的成分

污水廠臭氣主要包括的物質(zhì)及其成分見下表。

表2 臭氣包括的化合物及其組分表

2 臭氣治理措施分析與選擇

表3 物理、化學(xué)及生物措施除臭對比分析

2.1 臭氣治理措施分析

目前，治理臭氣的主要措施包括物理方法、化學(xué)方法和生物方法，各有其特點(diǎn)及適用范圍。

物理方法不改變臭氣物質(zhì)的化學(xué)組分，而是采用另外一種物質(zhì)將其臭味掩蓋和沖淡，或?qū)撼粑镔|(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)或固態(tài)。通常措施有掩蔽法、稀釋法、冷凝法和吸附法等。

化學(xué)措施、物理化學(xué)混合處置法是采用其他物質(zhì)與臭氣組分中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)而改變臭氣物質(zhì)中的化學(xué)組分或化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而將其轉(zhuǎn)變成為無臭、低臭物質(zhì)，通用的措施有加熱燃燒、氧化、化學(xué)吸收等方法。

生物除臭是1960年代左右發(fā)展起來的新型除臭方案，運(yùn)用大自然中豐富的微生物資源，在其中微生物代謝過程中分解臭氣物質(zhì)，將其分解成簡單的碳?xì)浠衔锛盁o機(jī)物，是20世紀(jì)以來人們在除臭領(lǐng)域的新探索的成果，屬于一種新型的臭氣污染控制技術(shù)。通常采用的方法包括常見方法有土壤過濾、生物濾池、生物滴濾池和生物洗滌等方法。

2.2 除臭措施的選擇

生物法是目前采用的最為廣泛的除臭方法，該方法首先將臭氣收集起來，然后送往專門的生物除臭裝置進(jìn)行處理，生物除臭裝置內(nèi)設(shè)填料，并依靠附著在填料上的微生物進(jìn)行處理，處理后的尾氣達(dá)標(biāo)后排放。結(jié)合城市污水廠現(xiàn)場的實(shí)際情況并考慮到二次污染、經(jīng)濟(jì)、安全、適用性等因素及城市污水廠臭氣量大，故選用生物濾池除臭法進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析與介紹。

2.2.1 除臭原理

生物濾池除臭工藝的原理是利用微生物的生物降解作用對臭氣物質(zhì)進(jìn)行吸收和降解從而達(dá)到去除臭味的目的。當(dāng)含臭氣的氣體通過潮濕、多空隙、布滿各種帶有活性微生物濾料時(shí)，充分利用微生物中的各種細(xì)胞對臭氣物質(zhì)進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化和附著，濾料中微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)小、吸附能力強(qiáng)、代謝類型多樣的特征，把含臭物質(zhì)轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水等簡單的無機(jī)化合物。

大部分生物吸收過濾措施采用了液態(tài)吸收吸附和生物處置相結(jié)合的方案處置臭氣，進(jìn)入裝置的臭氣首先被液態(tài)物質(zhì)（通常是水）有條件地吸收形成混合液態(tài)的污水，再通過生物裝置中微生物作用將水中的含臭物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化分解。

生物濾池除臭采用下式表示為：含臭的污染物+O2→代謝產(chǎn)生物+CO2+H2O含臭物質(zhì)的降解吸附原理可用下圖表示：

圖1 除臭原理示意圖

2.2.2 除臭工藝流程

整個(gè)生物過濾除臭系統(tǒng)主要由管道輸送系統(tǒng)、生物濾池、排放系統(tǒng)和輔助整個(gè)除臭系統(tǒng)的控制系統(tǒng)組成，流程如下:

圖2 生物濾池除臭工藝流程圖

3 生物濾池法效果分析

生物濾池除臭具有以下特點(diǎn)：①對臭氣濃度處置的去除效率，在各種條件包括濾料的選擇、微生物的活性均理想的情況下，最高去除效率高達(dá)90%以上。②采用防腐防銹處理的設(shè)施、建構(gòu)筑物和全系統(tǒng)設(shè)備，布?xì)饩鶆?，耐用持久，可正常運(yùn)行15年-20年不等。③為保證生物濾池濾床系統(tǒng)中微生物活性所需要的濕度環(huán)境，所使用的設(shè)備頂部給水系統(tǒng)在必要時(shí)對其進(jìn)行沖洗以保證正常運(yùn)行。④生物濾池中的濾床外設(shè)有保溫及防護(hù)層可適應(yīng)外環(huán)境溫度的變化，確保其工作狀態(tài)及微生物活性處于最佳。⑤生物濾池運(yùn)行成本投資較低，可滿足經(jīng)濟(jì)方面的考量。

應(yīng)用實(shí)例分析。成都市第四污水廠目前也采用生物濾池除臭工藝，其位于成都市成華區(qū)沙河邊，建設(shè)于2004年年初，其總用地面積約為100余畝，采用UNITANK型（SBR工藝的一種）工藝，規(guī)模為10萬m3/d。第四污水廠對臭氣的處理采取具體措施為對粗細(xì)格柵、污泥濃縮間、脫水間、泵房等具體構(gòu)筑物加蓋，建設(shè)臭氣收集傳輸裝置，將上述氣體送集中處理點(diǎn)進(jìn)行除臭處理，除臭措施采用的是玻璃鋼生物濾池裝置，達(dá)標(biāo)后外排大氣環(huán)境。經(jīng)生物濾池處理后，四廠除臭裝置排放H2S、NH3的排放量分別在0.004Kg/h-0.005Kg/h、0.0218Kg/h-0.0240Kg/h范圍內(nèi)，均滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)要求。四污廠運(yùn)行近十多年以來，周圍居民及環(huán)保部門未接到關(guān)于臭氣的投訴。因此，通過類比分析，此生物除臭工藝對于污水廠的臭氣處置，效果較好。

結(jié)語

生物濾池處置方案作為一種近年來流行的新型臭氣處置技術(shù)具有費(fèi)用適中、填料結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、無二次污染物產(chǎn)生等優(yōu)勢，已被越來越多的應(yīng)用于污水廠或其他除臭環(huán)節(jié)。但生物濾池法除臭還存在著不足，主要表現(xiàn)在微生物菌群的不穩(wěn)定、填料成本高等問題需要解決。

（1）微生物菌群需進(jìn)一步組合調(diào)整。微生物菌群是生物濾池除臭裝置的核心環(huán)節(jié)，臭氣去除率與微生物質(zhì)量有著直接的聯(lián)系。要進(jìn)一步提高生物濾池的除臭性能，需篩選和馴化更適合分解特定惡臭氣體的微生物菌種。

（2）開發(fā)經(jīng)濟(jì)合理有效的填充料。微生物在臭氣在實(shí)際工程中應(yīng)用效果的優(yōu)劣，與所用填充料有密切相關(guān)。填充料是微生物生長的重要場所，是制約生物除臭技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。在以后的工作研究中，著重研發(fā)適合處理于多種復(fù)合型惡臭物質(zhì)的微生物。