芻議我國(guó)城市污水處理廠中的除臭技術(shù)

范海洋

(太原市排水管理處，山西太原 030006)

0 引言

目前我國(guó)城市污水的主要污染來(lái)源于城市生活污水的排放，所以城市污水的處理是現(xiàn)在和未來(lái)城市水環(huán)境保護(hù)工作的重點(diǎn)，這也就說(shuō)明了我們要把處理生活污水工作作為城市建設(shè)的重要內(nèi)容來(lái)狠抓，是一件急不可待的事情［1］。現(xiàn)在城市污水的除臭主要還是通過(guò)污水處理廠對(duì)污水進(jìn)行除臭，我們的污水處理廠對(duì)惡臭污水的除臭方法主要有四種，分別為物理，化學(xué)，生物和離子法。其中物理方法主要有稀釋法，吸附和吸收等;化學(xué)方法主要有臭氧氧化法和燃燒方法;生物學(xué)方法主要有生物洗滌、生物吸收和生物過(guò)濾方法;離子的方法是基于高能裝置發(fā)射高能量的陽(yáng)離子和陰離子，這些陰陽(yáng)離子和室內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其分解成為水與二氧化碳。

1 城市污水的特點(diǎn)

城市生活污水和工業(yè)廢水的產(chǎn)生是不一樣的，城市是人類的各種生活污水聚集的地方，是一個(gè)重要的污染源。生活污水中產(chǎn)生有大量的有機(jī)物質(zhì)，如纖維素，淀粉和糖等，還會(huì)含有無(wú)機(jī)鹽，比如硫酸鹽，氯化物，磷酸鹽，鉀和鈉等。最突出的特點(diǎn)是硫、氮和磷的含量是比較高的，在自然界中一些厭氧細(xì)菌的發(fā)酵作用下，惡臭物質(zhì)就會(huì)很容易產(chǎn)生。

2 物理方法

1)水稀釋法。對(duì)于水溶性的有機(jī)物質(zhì)，用大量水與污水中的有機(jī)物質(zhì)接觸進(jìn)行稀釋，達(dá)到除臭的目的。此法的操作簡(jiǎn)單，但除臭的效率低。雖然能夠達(dá)到除臭的目的，但是沒(méi)有從本質(zhì)上解決問(wèn)題，污水中的化學(xué)物質(zhì)依然沒(méi)有被清除。稀釋的水在某些情況下還可能會(huì)發(fā)臭，所以此法不是常規(guī)的污水處理方法。

2)活性炭吸附法。活性炭吸附法主要利用活性炭具有吸附的功能，把可以產(chǎn)生惡臭的物質(zhì)吸入活性炭的微孔。而其中吲哚和乙醛等可以直接通過(guò)物理吸附除去，硫化物等則在活性炭的表面進(jìn)行氧化反應(yīng)后吸附除去。活性炭吸附法的脫臭效率比較高，但是費(fèi)用較昂貴，而且還需要定期進(jìn)行維護(hù)。

3 化學(xué)方法

1)臭氧氧化法。臭氧氧化法是利用臭氧的強(qiáng)氧化性來(lái)氧化污水中的惡臭物質(zhì)，從而起到除臭的目的。臭氧氧化分為液相和氣相，因?yàn)槌粞醢l(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是比較慢的，所以通常是先通過(guò)清洗液去除大部分物質(zhì)引起的氣味，最后再用臭氧氧化。臭氧的使用條件相對(duì)比較苛刻，它必須是在現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的，它的使用濃度也由該物質(zhì)的濃度或惡臭物質(zhì)的種類確定。相對(duì)高濃度的惡臭物質(zhì)，這些污染物不能被臭氧完全氧化，還有就是使用不完全的臭氧本身是一種空氣污染物。

2)焚燒法。焚燒法就是將臭氣直接點(diǎn)燃氧化去除惡臭。將可燃的氣體和臭氣進(jìn)行混合，加熱至800℃，可燃的氣體和臭氣在高溫下發(fā)生燃燒達(dá)到除去臭氣的目的。曾有文獻(xiàn)報(bào)道，焚燒法對(duì)于超高濃度的一些臭氣，是一種非常有效的除臭方法。

4 生物學(xué)方法

1)基本原理。生物除臭法是把能溶于水的致臭物質(zhì)誘導(dǎo)進(jìn)某些微生物的細(xì)胞內(nèi)，然后再通過(guò)一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，微生物最后將惡臭物質(zhì)降解的過(guò)程。現(xiàn)在，生物法除臭可劃分成三個(gè)過(guò)程:首先是把致臭物質(zhì)溶解，把一部分致臭物質(zhì)從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài);其次是微生物將液態(tài)的組合物吸收進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，會(huì)有部分水不溶性的致臭物質(zhì)被擋在微生物的細(xì)胞外，等微生物分泌一些相關(guān)的酶將其分解成水溶性的物質(zhì)，然后再滲入細(xì)胞;最后微生物把進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的致臭物質(zhì)分解利用，達(dá)到去除臭味的目的。

2)生物洗滌法。生物洗滌法分為臭味氣體通入生物洗滌塔法或通入曝氣池法。生物洗滌塔是由吸收與生物降解兩部分構(gòu)成，混有微生物的循環(huán)液從塔頂進(jìn)入和從塔下部往上升的氣體充分接觸，液體將有臭味的氣體吸收轉(zhuǎn)入液相，池中的微生物再將進(jìn)入生物反應(yīng)池臭氣進(jìn)行氧化分解。篩板塔和鼓泡塔是目前常用的洗滌塔，相對(duì)于鼓泡塔，篩板塔具有操作簡(jiǎn)單、效率高、處理能力大、造價(jià)低的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。污水處理廠設(shè)計(jì)的高效生物洗滌塔參數(shù)見表1。通入曝氣池法是直接把各處理單元所收集到的惡臭氣體直接通入到曝氣池中，池中充滿微生物的活性污泥將臭味氣體吸收進(jìn)行分解，該方法的處理費(fèi)用低、簡(jiǎn)單方便。在污水處理廠看來(lái)，運(yùn)用曝氣式除臭系統(tǒng)，僅僅需要在原有污水處理設(shè)施與技術(shù)的基礎(chǔ)上增設(shè)一定量配管和風(fēng)機(jī)。直接將臭氣引入到曝氣池內(nèi)就可以完成，但是為了強(qiáng)化除臭的效果，可以在活性污泥中增加進(jìn)粉末活性炭，把設(shè)備的抗沖擊負(fù)荷能力提高一個(gè)新的高度，從根源上改善發(fā)泡的現(xiàn)象。但是處理的效果也并不是很理想，處理曝氣池中的污水生物會(huì)有一定的影響，所以使用有一定的局限性。

表1 高效生物洗滌塔設(shè)計(jì)參數(shù)表

3)生物過(guò)濾。生物過(guò)濾是收集發(fā)臭的物質(zhì)通過(guò)潮濕、高密度的、有微生物活動(dòng)的過(guò)濾層，以達(dá)到除臭的目的。微生物細(xì)胞具有吸附，吸收和降解惡臭物質(zhì)的強(qiáng)大功能，微生物吸附惡臭物質(zhì)后將其分解成二氧化碳，水和其他簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)。除臭裝置由兩部分組成，即劃分的加濕裝置和生物除臭裝置。在加濕裝置中，將會(huì)設(shè)置兩臺(tái)能夠自動(dòng)切換的泵，通過(guò)兩個(gè)泵輪的流工作來(lái)減少負(fù)荷，將致臭物質(zhì)泵到加濕器中其濕度保持在99%以上，能夠把致臭物質(zhì)由氣相向?yàn)V料表層水溶液轉(zhuǎn)化的擴(kuò)散速率大大提高，在很大程度上還可以避免空氣被抽吸進(jìn)入泵中破壞生物濾料層。在此過(guò)程中致臭物質(zhì)會(huì)慢慢溶解到過(guò)濾器表面上的薄膜中，微生物將其吸收和分解利用。除臭裝置將純化的氣體從后上方排出。過(guò)濾器是由聚苯乙烯塑料球，活性炭，沸石，堆肥，復(fù)合除臭微生物和有機(jī)物質(zhì)的混合物組成的。在此組合物中，微生物在除臭過(guò)程中所需的營(yíng)養(yǎng)可以從降解的有機(jī)物中獲取，該組合物還能夠中和生物氧化反應(yīng)的酸和堿產(chǎn)生的代謝物［2］。

5 高能量的離子除臭

高能離子除臭凈化系統(tǒng)具備高科技，高效能的優(yōu)良特點(diǎn)，能將空氣中的細(xì)菌有效地去除干凈，還能夠吸入一些有害物質(zhì)并將其除去，例如顆粒物和硫化合物。高能離子除臭凈化系統(tǒng)的工作原理是基于高能裝置發(fā)射高能量的正離子和負(fù)離子和室內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物氣體分子接觸，將揮發(fā)性有機(jī)化合物的分子鍵打開，最后將其分解成為二氧化碳和水。離子發(fā)生裝置發(fā)射的離子與在空氣中的灰塵顆粒和固體顆粒發(fā)生劇烈碰撞，顆粒與離子產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成的聚合物依靠自身重力緩慢沉淀下來(lái)，從而達(dá)到凈化除臭的目的，高能量產(chǎn)生裝置發(fā)射的正離子和負(fù)離子，會(huì)和一些異味相結(jié)合達(dá)到凈化室內(nèi)異味的目的。而空氣中的細(xì)菌，很大程度上損害了人類生存的環(huán)境，但是該裝置產(chǎn)生的離子影響了細(xì)菌的生長(zhǎng)環(huán)境，大大降低了室內(nèi)細(xì)菌的濃度，甚至可以完全消除它［3］。

6 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的各種污水除臭處理工藝都是可行和可用的，很多的處理方法已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的污水處理廠實(shí)施應(yīng)用。但是根據(jù)現(xiàn)在國(guó)際上的污水處理發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，每一種污水處理方法都具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，運(yùn)用過(guò)程中都會(huì)有一個(gè)適應(yīng)性的問(wèn)題。所以對(duì)國(guó)內(nèi)外這些處理方法深入了解，客觀分析它們的利弊關(guān)系，合理選擇高效實(shí)用的技術(shù)，這對(duì)于我國(guó)污水處理的技術(shù)改進(jìn)和建設(shè)會(huì)有重要意義。污水除臭技術(shù)的選擇，從根本上來(lái)說(shuō)是由污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行，維護(hù)能力和處理對(duì)象來(lái)決定的。如果污水處理廠需要處理大量的污水和致臭物質(zhì)組成比較穩(wěn)定，往往會(huì)使用化學(xué)或生物凈化除臭吸收法，但小型污水處理廠處理成分差別的污水，通常用活性炭吸附凈化，該方法的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)不會(huì)很高，也適合于中小型企業(yè)。幾種處理方法相比較下，生物法的應(yīng)用范圍比較廣泛，很適合于處理一定濃度下的各種微生物可降解的致臭氣體，只需要選擇正確的菌種和工藝條件，都可以在填料上形成相應(yīng)的微生物菌落，還包括一些復(fù)雜惡臭污染物的各類微生物種群［4］。在未來(lái)的污水處理工程設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際的情況，通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與優(yōu)化組合，應(yīng)用多種污水惡臭處理方法進(jìn)行互相組合。應(yīng)用現(xiàn)在的高新科技積極尋找新的除臭技術(shù)，推進(jìn)城市的惡臭污水處理工作向健康的方向發(fā)展。

［1］ 薄 洋，趙海霞.淺析城市污水處理技術(shù)的發(fā)展及利用［J］.科技天地，2012(41):120-121.

［2］ 李榮萍，曲 為.淺析城市污水處理廠生物除臭法［J］.生態(tài)與環(huán)境工程，2012(12):206.

［3］ 賈 娜.淺談城市污水處理廠除臭工藝［J］.環(huán)境科學(xué)，2012(1):121.

［4］ 沈東平，方 衛(wèi)，張?zhí)鹛?城市污水廠除臭技術(shù)的應(yīng)用綜述［J］.微生物學(xué)通報(bào)，2009，36(6):887-891.