污水处理厂除臭技术简介——

    随着大型城市污水处理厂的大量建成，作为污水厂附属产品的臭气以及相应的臭气处理越来越受到人们的关注。城市污水处理过程中产生的臭气主要集中在进水泵房、初沉池、曝气池、储泥池、污泥浓缩池、污泥脱水机房以及堆棚处。德国工程师协会对城市污水厂各个部分的气味扩散进行了调查（结果见下表）。

城市污水处理厂污水部分和污泥部分的气味值和波动范围表

     污水处理过程中产生的致臭物质主要有硫化氢、氨、膦等无机物和低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物等有机物。臭气的组份主要有氮（N₂）、氧（O₂）、二氧化碳（CO₂）、硫化氢（H₂S）、氨（NH₃）、甲烷（CH₄）以及一些产生臭味的气体，如胺类、硫醇、有机硫化物、粪臭素、吲哚等微量有机组份气体。据分析，成分中氨的浓度最高，其次是 H₂S；臭气强度中甲硫醇最大，其次是H₂S（其臭气强度达到了“强臭”的程度）。这些污染物具有易挥发、嗅阈值低等特点，不仅严重污染周边居民的生活环境，危害人体健康，而且对污水处理厂的金属材料、设备和管道具有强烈腐蚀性，因此采取除臭措施非常必要。

    国家环境保护总局发布的《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）中对城镇污水处理站废气排放标准值已作出具体规定，用以控制废气对大气的污染，保护和改善环境。《恶臭污染物排放标准》（二级标准的“新改扩建项”）厂界废气排放最高允许浓度见下表。

   恶臭污染物厂界标准值     mg/m³

污水处理厂臭气收集——

    整个除臭工艺包括收集和处理。臭气的收集是臭气处理的前处理工艺单元。为了避免气味源气体扩散，对臭气污染源在最小的范围内进行封闭和直接收集，并使它处于负压状态。在污水厂内布置集中抽风脱臭系统。该系统的任务是将各臭气源的气体收集至排风脱臭系统，经脱臭系统处理后扩散排放。吸气量的大小可根据室内是否进人计算，一般进人的地方按2～8次/h换气量计算，不进人的地方按2～3次/h换气量计算，有人工作的地方，按4～8次/h换气量计算。

    臭气的收集除了混凝土密封外，常用覆盖、加盖收集的方式。收集方式一般有以下六种，对于大跨度的覆盖需要做钢结构支架。

玻璃钢盖板

PVC膜

塑钢房

氟碳纤维膜

污水处理厂常用除臭处理方法——

    除臭方法的选择要考虑到产生臭气的工艺因素、组分因素、浓度因素、综合经济性因素等，从而选择合适的除臭工艺。

除臭的处理方法归纳如下图：

     国内现行的恶臭处理法从脱除的原理上大致可以概括为物理法、化学法、生物法和离子法处理四种类型。具体包括：生物滤池、生物滴滤塔、生物滤床、植物提取液除臭、活性炭吸附、高能离子除臭、化学除臭等。几种常用除臭技术比较如下表：

几种常用除臭技术比较表

    目前使用在污水处理厂的主要除臭技术有以下四种：（1）生物滤床除臭法；（2）高能离子氧化法；（3）土壤滤床脱臭法；（4）植物性除臭液洗涤、喷洒除臭。

生物滤床除臭法——

    工艺原理及特点：

    生物滤床是使收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体（填料），气味物质先被填料吸收，然后被附着在填料上的微生物分解，完成废气的除臭过程。

    固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务，因为微生物生长需要足够的有机养分，所以固体载体必须具有高的有机成分。常用填料有以下几种：（1）植物性填料（麻类、树皮等）；（2）复合合成填料（植物质+PPR骨架）；（3）碳质填质（竹炭等）；（4）无机填料（火山岩、陶瓷、焦炭等）。要使微生物保持较高的活性，还必须为之创造一个良好的生存条件，比如适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分等。另外，环境条件变化会影响微生物的生长繁殖，因此在试运行时或改变工况时要考虑生物过滤池会有一个适应期。

    该工艺运行成本低，适于大臭气量、高浓度、连续运行，适用范围广，可去除硫化氢﹑氨等无机气体以及不挥发恶臭有机气体、挥发性恶臭有机物等的臭味。适用场合有垃圾处理厂、污水处理厂、污水泵站、化工厂以及其他场所（粪便处理、饲料加工、石油化工、化学制药、农药和发酵制药、橡胶塑料、印染皮革、有机原料及合成材料厂、染料、制鞋厂、印刷厂、造纸厂、加油站、牲畜养殖、油漆涂料、涂料与喷漆、炼焦等）。

    工艺过程：

    气液扩散阶段：恶臭气体物质与生物滤塔填料－生物膜表面的水接触溶于水，由气相转移至液相水中；

    液固扩散阶段：恶臭气体物质被填料上的微生物吸附或吸收在生物体内，由液相转移至到生物相；

    生物氧化阶段：生物填料表面形成的生物膜中的微生物以恶臭气体物质为食栖息，恶臭物及VOCs被微生物氧化分解，在转化过程中产生能量，为微生物的生长与繁殖提供能源，使恶臭气体物质的转化持续进行。

     工艺设计参数：

    生物过滤池的工作受以下几种因素的影响：

    反应速度：反应速度的快慢取决于气体成分的浓度和性质，填料上的微生物种类、数量和活性，温度，废气和填料的湿度，pH值。

    停留时间：停留时间由体积流量、自然堆放体积和空池体积决定。

    气味物质浓度：影响到滤床体积负荷。

    设计参考值：过滤池的表面负荷能力一般选用150～200 m³/(m²·h)；脱臭塔填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。填料高度一般为1.0～1.2 m，最低高度可以为0.5 m。

高能离子氧化法——

    工艺原理及特点：

    空气在通过高能离子发生装置时，氧气分子受到经过发生装置发射出的高能量电子碰撞而形成分别带有正、负电荷的氧离子。这些正、负氧离子具有较强的活动性，在一系列反应后，将含C、H、S元素的化合物最终形成小分子化合物CO₂、H₂O 、SO₂，无二次污染物产生。

    该工艺能有效地破坏空气中细菌的生存环境，降低室内空气中的细菌浓度；离子在与空气中微小固体颗粒碰撞后，使颗粒荷电并产生凝聚效应，使得传统过滤方式不能捕捉的且对人体有害的微小颗粒变成可以捕集或靠自身重力而沉降下来，达到净化空气的目的。

    该工艺投资省、占地面积小、运行成本低，适合小臭气量、低浓度、连续运行。适用恶臭气体为：无机气体硫化氢﹑氨﹑硫醇﹑硫醚等以及挥发性、悬浮性恶臭有机物。适用场合有：污水泵站、污水处理厂、化工厂以及其他场所（油漆涂料、涂料与喷漆、石油化工、橡胶塑料、印染皮革、有机原料及合成材料厂、染料、制鞋厂、印刷厂、造纸厂、加油站、牲畜养殖、炼焦等）。

    工艺过程：

    高能离子产生、输送阶段：经过过滤净化的空气进入高能粒子发生器，氧气受到激发产生正、负氧离子，高浓度的正负氧离子随空气进入离子反应箱；

    混合阶段：由于高能氧离子存在时间非常短暂，因此保持离子存在时间，快速有效的混合是保证处理效果的重要要求；

    氧化反应阶段：在离子反应箱内高能氧离子与有机挥发性气体分子（VOC）接触，打开VOC分子化学键，分解成二氧化碳和水；分解硫化氢、氨等臭气分子。

土壤滤床除臭——

    工艺原理及特点：

    利用土壤中生存的微生物，当臭气通过土壤时将其成分氧化分解，达到除臭目的。

    该法在脱臭过程中应用了微生物，故也称为生物脱臭方式的一种。土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类，恶臭气体－如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等水溶性臭气类，被土壤中的水分吸收去除，而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解。

    土壤脱臭法特点：

    不需要投加任何化学药剂；

    维护管理费用低，脱臭效果与活性炭脱臭同等；

    不适于降暴雨、下大雪地区；对于高温、高湿和水分、尘土、微尘等气体须设预处理装置。

    适用于污水处理厂、粪便处理场、养猪场、养鸡场等臭味的处理。

     工艺设计参数：

    设计参考值：臭气通过土壤速度为2～17mm/s，设计时一般选5mm/s，有效土壤厚度为50cm，臭气与土壤接触时间为100 s。

植物性除臭液洗涤、喷洒除臭——

    工艺原理及特点：

    通过洗涤泵加压将工作液雾化后喷洒在填料表面，在填料表面形成均匀的液体薄膜，当抽出的含有异味的空气横向穿过填料层时，气体中的异味分子和微小粉尘就会被填料上的液体薄膜拦截、阻滞，由气相转移到液相，和液相异味净化工作液中的有效分子反应，经过异味净化工作液的作用，异味分子将被吸附、分解，净化后的气体经抽风机排到室外，从而达到异味净化的目的。

    该装置可方便地固定在墙壁，悬挂在天面、屋顶，基本不受场地限制。适应于近距居民区的垃圾压缩站，室内污水处理站，禽畜饲养、屠宰场、肉类食品、饲料加工、喷漆、印刷车间、纤维板、家具、胶片制作等相对密闭的场所。可清除硫化氢、氨、硫醇类、甲醛、苯系物等物质的异味。

    工艺流程：

     在产生异味的空间布置抽气罩，抽风管道和植物性除臭液洗涤过滤装置进口连接，在洗涤过滤装置出口安装抽风机，溶液循环装置将工作液雾化后喷洒在洗涤过滤器的填料表面，在填料表面形成均匀的液体薄膜，当含有异味的空气穿过填料层时，气体中的异味分子和微小粉尘就会被填料上的液体薄膜拦截、阻滞，由气相被转移到液相，和液相中工作液的有效分子发生吸附、氧化、还原、催化等反应，经过异味净化工作液的作用，异味分子将被吸附、分解，从而达到异味净化的目的。净化后的气体在经洗涤过滤装置内的脱水填料层，除去空气中的水珠，再由抽风机排到室外。工作液由排水管回流到溶液循环箱，再补充一定的新鲜工作液后循环使用，从而在保证净化效果的同时尽可能降低运行费用。