探討生物濾池處理廢氣技術在城市污水處理廠廢氣凈化中的應用

竇 紅 張曉彤 李根利

1.石家莊市環境監控中心 河北 石家莊 050000

2.河北省環境監測中心 河北 石家莊 050030

正文：

引言：近幾年來，我國人們的環保意識逐步提升，國家政府對生態環保領域的關注程度也明顯增強。在此背景下，城市污水處理廠的規劃設計與運行，需要重點對凈化污水處理廠釋放的廢氣進行處理，避免其對周圍環境產生污染，提升周邊居民的生活質量。生物凈化作為一種廢氣處理技術，能夠避免廢氣、污水廢物引發的一系列污染問題，對城市污水處理廠廢氣凈化有著重要的意義。所以，城市污水處理廠要重視該技術的應用，并建立起生物濾池，提升廢氣凈化效果。

一、生物濾池廢氣處理的原理及影響因素分析

（一）生物濾池廢氣的生化原理

生物濾池凈化廢氣的原理與利用生物法處理污水的原理相類似。在城市污水處理廠中，廢氣主要在污水處理過程與污泥化合物生物轉化過程中產生，所以能夠被附著于廢氣凈化生物濾池上的生物菌落吸附降解。可以看出，生物濾池凈化廢氣有著較高的可行性。在廢氣凈化的過程中，附著物廢氣凈化生物濾池上的異養微生物會將廢氣中包含的有機物作為碳源實現繁殖，促進廢氣中的有機物進行生物氧化，最終被轉化為H2O和CO2等。同時，生物濾池中包含的的自養微生物會以CO2作為碳源實現繁殖，促使廢氣中多種無機物發生氧化反應，包括H2S、NH3、營養物質N、P等，實現廢氣無機物的消除，最終完成廢氣凈化[1]。

（二）生物濾池廢氣處理的影響因素

城市污水處理廠中的廢氣主要來源于污泥處理段，對生物濾池凈化廢氣產生影響的因素也有很多種，具體如下：第一，廢氣中物質的含量以及濾料性質。廢氣中包含的微生物元素組成與含量為，碳元素50%、氮元素2%-6%、磷元素1%以及少量硫元素等。為了確保生物濾池中含有足夠的氮元素與磷元素，需要選擇適合的濾料完成廢氣處理，例如，富有腐質的木材、牲畜的糞便等等。由于在廢氣處理的過程中濾料被不斷消耗，所以需要相關人員每3-5年完成一次濾料的更換，確保廢氣凈化的效果。

第二，含水率。通常情況下，微生物細胞中的含水率為75%-78%。由于其繁殖需要一定的水分，所以必須要對濾料中生物菌落的含水量進行控制。筆者在實踐中發現，將含水率控制在40%為最佳水平，同時，也要控制廢氣濕度大于95%。

第三，溫度。為了保證生物濾池能夠正常運行，要控制廢氣凈化高溫在50-65℃、中溫在20-37℃。通常情況下，在5-65℃的溫度范圍內生物濾池都能夠正常運作。

第四。pH值。生物濾池凈化廢氣的過程中，由于H2S、NH3、含氯有機物等的不斷分解，會導致廢氣凈化環境中的pH值下降，對微生物的生化作用造成得到一定的影響[2]。針對這樣的情況，要在生物濾池的濾料中噴灑pH值緩沖劑完成凈化環境pH值的穩定。

二、城市污水處理廠廢氣凈化中生物濾池處理廢氣技術的應用

（一）生物濾池凈化廢氣的工藝確定

生物濾池凈化廢氣的工藝主要為引導廢氣流向生物活性濾料，通過濾料的作用吸附與轉化廢氣中的有害成分。在城市污水處理廠中，廢氣的收集可以應用鼓風機來完成，在除塵系統、廢氣溫度調節系統等處理后，廢氣會進入增濕塔，使得其濕度達到95%以上。利用設置與濾池底部的空氣分布系統能夠引導經過增施處理的廢氣進入生物濾池的濾料中，并垂直流經濾料層。在這一過程中，廢氣中的物質會與濾料發生反應，隨著氣體的不斷上升，廢氣中包含的污染物濃度逐漸下降。

在濾料的頂部，可以設置灑水系統，結合實際的天氣情況對濾料進行加濕處理，確保濾料中的生物菌落正常繁殖。要在生物濾池的最底部設置排水系統，排出生物濾池中的濾料表面水與凝結水，排出的水可以運輸至增濕塔或直接進行排放處理。另外，要在地基系統與廢氣分布系統之間加設一層襯托填層，避免廢氣分布系統與地基系統之間相互影響，防止廢氣泄露至地基中造成污染。

（二）生物濾池類型的選擇

現階段，在城市污水處理廠的生物濾池建設中，常會使用平面型、階層式、集裝箱式、塔式這四種濾池類型。其中，平面型生物濾池是最為常見的一種生物濾池類型。在該種形式的生物濾池中，濾料表面的負荷在30-250m3/(m2·h)之間；濾池的高度在0.5-1.5m；最大面積能夠達到2000m2以上，廢氣凈化能力可達100000m3/h；空氣分配系統包含縫隙式或有孔式兩種。

對于階層式生物濾池來說，其主要由多層生物濾池構成，占地面積相對較小，但是建設的費用更高。同時，由于使用了多層生物濾池疊加的方式，所以濾料的添加具有一定的難度。一般來說，階層式生物濾池常用于工業廢氣的凈化處理。對于集裝箱式生物濾池來說，其廢氣濾料的表面負荷在50-500m3/(m2·h)之間，其建設面積相對較小，且能夠根據需求進行串并聯、疊加以及移動。對于在生物濾池凈化廢氣中需要的鼓風機、增濕系統、監測系統等，也可以移入集裝箱內。

對于塔式生物濾池來說，其高度能夠達到6m以上，所以占地面積相對較下，結合適宜濾料的使用，能夠有效降低濾料的壓力損失。在濾料的更換工作中，可以將原有的濾料從下部移除，并將新濾料增濕處理后由上部填入，更換過程更為簡單。

另外，參數設計也是應用生物濾池凈化廢氣技術中的重要環節。在設計生物濾池時，其設計參數的確定需要結合廢氣量、廢氣中物質的可降解性以及濾料的類型完成。通常來說，需要設計的參數包括：濾料體積廢氣負荷、水力學濾池表面負荷等。

總結：綜上所述，生物濾池處理廢氣技術能夠避免廢氣、污水廢物引發的一系列污染問題，對城市污水處理廠廢氣凈化有著重要的意義。通過生物濾池凈化廢氣的工藝確定、生物濾池類型的選擇、參數設計，實現了生物濾池處理廢氣技術的應用，提升了城市污水處理站廢氣凈化的效果與效率，更好的保護了周邊環境。