西原環(huán)保（上海）股份有限公司 楊國平

惡臭是一種感官公害，一切能刺激人的嗅覺器官、引起不快或厭惡、損害人體健康的氣味統(tǒng)稱為惡臭。惡臭在污染環(huán)境的同時還嚴重威脅到人類的身體健康。隨著人們環(huán)境意識逐漸增強，對生活和工作環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，對惡臭所帶來的污染也更加敏感。因此惡臭作為環(huán)境公害之一已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。

而一般生活污水臭氣中的成分主要有三種類別，分別是含硫化合物、含氮化合物以及碳、氫、氧化合物。其中硫化氫、甲硫醚等屬于硫化物，氨、二元胺等是含氮化合物，而低級醇、脂肪酸這些則是最后一種，在這些污水臭氣的成分中，硫化氫以及氨是其中最多的成分，也是污水臭氣的主要成分，有著一定的危害性[1]。

一般市政生活污水廠的硫化氫主要由污水處理構(gòu)筑物和污水污泥處理設(shè)備在其工藝運行過程中產(chǎn)生的，絕大部分是由含硫化合物在厭氧環(huán)境下利用一些還原性細菌對硫酸根離子進行還原從而產(chǎn)生硫化氫氣體。

目前，硫化氫臭氣污染物的控制手段主要有兩種：一種是末端治理技術(shù)；另外一種是源頭控制。源頭處理是近幾年從國外引入的方法，通過投加堿性藥劑，抬高pH，從而減少硫化物從流質(zhì)變?yōu)闅怏w的轉(zhuǎn)化。一般情況下，在投放化學藥劑后的35分鐘反應時間后，硫化氫含量可以下降90%左右。藥劑一般投加在污水中途提升泵站中，經(jīng)過輸送，與污水充分混合、反應，最終流入污水處理廠。經(jīng)過反應的污水含硫化物的量較少，有效減少了臭氣的產(chǎn)生，因此大大緩解了污水廠內(nèi)的除臭負荷。同時，通過投加堿性藥劑，可以減少污水管道由于發(fā)酵所引起的酸化。

表1 幾種常見除臭技術(shù)

源頭控制一般可理解為快速降解臭氣成分，但是其局限性也很大，一方面需要通過添加大量藥劑從而減輕惡臭的產(chǎn)生，另外添加的藥劑對其污水處理工藝的影響也不好評判，局限性大。另外，隨著環(huán)境要求及排放標準的提高，對惡臭的治理也越來越嚴格，源頭控制只能減輕惡臭的排放，無法徹底解決臭氣的排放。當前，廣泛采用的技術(shù)還是以末端治理技術(shù)為主。

我們常見的惡臭處理技術(shù)一般可分為物理法、化學法和生物技術(shù)。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，除臭技術(shù)已由最初的化學藥劑洗滌法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、燃燒法, 發(fā)展到目前以生物除臭技術(shù)為主。

一、常用除臭技術(shù)對比

下表就目前常用的幾種除臭技術(shù)進行了匯總整理。

通過對比分析，生物除臭技術(shù)以其生物除臭效果好、運行成本低、無二次污染等優(yōu)點，逐步成為當前臭氣治理領(lǐng)域特別是市政生活污水廠臭氣治理的主要技術(shù)，本文將通過實際工程案例對比生物除臭技術(shù)和化學藥劑洗滌法去硫化氫臭氣的應用研究。

二、工程案例

上海某市政生活污水處理廠處理能力280萬噸/日,除臭工程投資超10億，除臭范圍涉及預處理區(qū)、生物反應區(qū)以及污泥處理區(qū)域，除臭全廠覆蓋。其中預處理區(qū)域的臭氣濃度相比較高，通過實測如調(diào)配井區(qū)域的硫化氫濃度最高可達到300mg/m3，為了更好地分析生物除臭法和化學藥劑洗滌法的實際工程效果，本次將分別設(shè)置一套生物除臭裝置和一套化學洗滌裝置進行除臭的對比研究，為了重點研究對硫化氫惡臭氣體的去除效果，本次化學洗滌藥劑采用的是常用的液堿即30%濃度的氫氧化鈉溶液。

（一）工藝流程及說明

工藝流程一：臭氣收集→生物除臭裝置→引風機→大氣排放

污水廠區(qū)域產(chǎn)生的臭氣經(jīng)管道收集后，進入生物處理裝置，在填料層微生物的作用下，去除臭氣中的致臭成分，再通過風機加壓后送至排氣筒排放。

工藝流程二：臭氣收集藥劑洗滌除臭裝置→引風機→大氣排放

污水廠區(qū)域產(chǎn)生的臭氣經(jīng)管道收集后，進入化學藥劑洗滌除臭裝置，臭氣通過裝置內(nèi)部填料層時和化學藥劑的噴淋液進行充分接觸從而進行快速的化學反應而凈化，最后通過風機引至排氣筒排放。

（二）主要設(shè)計參數(shù)

系統(tǒng)設(shè)計處理能力：5000m3/hr；硫化氫濃度：50-300mg/m3，臭氣的溫度25℃，濕度90%以上。

生物除臭裝置設(shè)計填料停留時間：20s，液氣比：2.5L/m3，過流風速：0.1m/s，循環(huán)液PH值1-1.5。

化學除臭裝置設(shè)計填料停留時間3s，液氣比：2.5L/m3，過流風速：0.8m/s。

（三）除臭裝置

本項目生物除臭裝置采用的是臥式方形全封閉結(jié)構(gòu)設(shè)計，除臭設(shè)備主要由玻璃鋼板結(jié)合鋼制骨架構(gòu)造而成，保證塔體足夠的強度和剛度。方鋼采用玻璃鋼防腐處理，骨架外置，確保塔體結(jié)構(gòu)不直接接觸有腐蝕性臭氣成分。生物除臭塔內(nèi)部主要有循環(huán)液層、進氣層、填料層和噴淋層。本項目生物除臭填料采用高效單一的炭質(zhì)填料，該填料屬于惰性無機材質(zhì)，具有比表面積大（不低于260m2/g），抗腐蝕能力強，機械強度高不易變形，大量的微孔和中孔結(jié)構(gòu)確保了其良好的親水性和保濕性，另外其透氣性好，填料層產(chǎn)生的壓損小。通過實際工程案例分析，這種填料因其良好物化性質(zhì)，一般可確保使用15年以上不用更換。

圖1 生物除臭裝置圖

圖2 化學洗滌除臭裝置圖

本項目化學洗滌塔本體設(shè)計具有防腐蝕功能的圓柱形玻璃鋼結(jié)構(gòu)，塔底循環(huán)液層，循環(huán)液里面通過加藥裝置儲存化學藥劑，通過外置的循環(huán)水泵將藥劑輸送至塔體內(nèi)部的噴淋層進行噴灑。氣體自下而上通過填料層，噴淋液自上而下噴灑，在填料層進行氣液接觸，從而進行化學反應。

化學洗滌塔內(nèi)采用具有大比表面積PP材質(zhì)的多面球填料，耐酸堿，壓降小，氣液能夠有效接觸。

本項目兩種不同類型的除臭系統(tǒng)用水均采用廠區(qū)中水。

（四）處理后的效果

為了形成比較穩(wěn)定的工藝對比，選取合適的臭氣工況，本項目在5月份進行了調(diào)試運行，生物除臭系統(tǒng)經(jīng)過不到一個月的調(diào)試后，排放口數(shù)據(jù)開始穩(wěn)定。本文選取了兩套不同除臭工藝穩(wěn)定運行后連續(xù)30天的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行了統(tǒng)計分析。

本項目由于進氣硫化氫濃度很高，從上述圖表中可見硫化氫的進口濃度基本在200mg/m3左右，通過生物除臭處理后，排放口濃度可穩(wěn)定在1mg/m3上下。目前工程應用中生物除臭技術(shù)較為常見的是生物滴濾除臭技術(shù)，這種生物除臭技術(shù)一般適合硫化氫濃度在5-50mg/m3的臭氣工況。而本項目排放標準嚴格，需達到上海市地方排放標準關(guān)于硫化氫的排放限制要求（硫化氫≤5mg/m3）。在這種情況下，我們對生物滴濾技術(shù)進行了改良，將常用的間歇式噴淋改為了連續(xù)式循環(huán)噴淋。這樣做一方面保證生物濾料表面的生化反應，又充分利用了循環(huán)液中的降解硫化氫的微生物，從而可以大大提高系統(tǒng)對高濃度硫化氫的去除效率。同時本項目采用是具有非常大的比表面積、強度很高、抗腐蝕能力強且非常適合微生物掛膜生長的炭質(zhì)生物填料。

本項目的另外一組同時運行的化學藥劑洗滌除臭裝置整體的去除效率不是很高，基本維持在90%左右，出口硫化氫濃度在5-20mg/m3。一般來講，PH越高，效率越高，pH值最好在12以上。但如果pH值很高，則氫氧化鈉溶液容易跟空氣中的二氧化碳發(fā)生副反應，除臭系統(tǒng)的藥液消耗量會增大。所以需要尋找最佳的pH值，本項目結(jié)合以往項目經(jīng)驗，系統(tǒng)PH控制值設(shè)定為9-11。

圖3 生物除臭裝置除臭效果曲線圖

圖4 化學藥劑洗滌除臭裝置除臭效果曲線圖

圖5 化學藥劑洗滌除臭裝置除臭效果曲線圖

通過兩種不同工藝的實際工程運行情況對比，本項目生物除臭裝置對高濃度硫化氫臭氣去除效果很好，去除率可穩(wěn)定在99%以上，排放口可滿足上海市地方排放標準DB31-982-2016《城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物排放標準》中關(guān)于硫化氫的排放限制要求（硫化氫≤5mg/m3）。另外，化學除臭裝置現(xiàn)場維護工作量多，需要對配套的各種儀表進行校正和檢查，由于進氣濃度較高，需要經(jīng)常性的補充堿性藥劑。同時，本項目考慮到運行成本問題，噴淋水源均采用的是廠區(qū)中水，為盡量減少化學除臭裝置內(nèi)部填料和噴淋管路及配件的結(jié)垢堵塞，避免影響除臭效果，系統(tǒng)根據(jù)時間設(shè)置了定期排放循環(huán)液，故會產(chǎn)生相應的二次污染問題。

表2 技術(shù)經(jīng)濟性對比分析表

（五）經(jīng)濟性分析

通過本項目兩種除臭工藝的實際工程運行情況，對比分析如下表所示：

三、結(jié)語

對于高濃度硫化氫惡臭的治理，選擇采用傳統(tǒng)的較為成熟的化學藥劑洗滌法工藝可以有較好的祛除效果，但其藥劑消耗量大，運行成本高，同時因為涉及危險化學品藥劑的投加、在線儀表的維護等日常工作，所以對運行維修的人員操作要求相當高，綜合對比，采用最新的生物除臭技術(shù)即采用強化型生物滴濾除臭技術(shù)不但對高濃度硫化氫的有高的去除效率，同時可以有效地降低運行成本、減少二次污染。

隨著城市化的進程，鄰避現(xiàn)象更加突出，國內(nèi)的各種排放標準和規(guī)范的提高，目前組合式的臭氣治理技術(shù)逐漸成為主流，我們需要通過分析和研究各種處理技術(shù)的優(yōu)劣勢，這將是日后惡臭治理領(lǐng)域的重點研究方向。