許良國
(宿遷市沭陽生態環境局 江蘇沭陽 223600)
污水處理廠凈化高濃度、人為污染的廢水,這些廢水可能達不到排水標準,并加劇環境破壞。污染物種類復雜,性質各異。在污水處理過程中,有些污染物會以氣體形式排放,或直接轉化為揮發性物質或轉化為其他氣體物質,特別是一些排放的氣體,不僅對人的感官有刺激性,而且對人體也有危害,對員工和周圍居民有一定的負面影響。
在處理廠運行過程中,廢水會溶解惡臭氣體,污水處理中的一些處理過程需要通風和攪拌,因此一些有毒氣體會從水中逸出,產生難聞的氣味;最后的污泥處理過程也會釋放出高濃度的惡臭污染物氣體。通常,從污水排出的臭味具有一定的持久性,通常是幾種復雜而難聞的物質的混合物。而且有些臭味成分復雜,擴散速度快,給環境治理工作帶來很大挑戰。
污水處理廠通常采用有機廢水處理方法。廢水生物處理方法主要包括廢水中化學成分分析、二次沉淀、污染物凈化和廢水處理。在廢水處理過程中,主要工藝包括廢水預處理、廢水化合物分析和廢水處理。加工過程中氣味會擴散。氣味成分主要由不同的化學氣體組成,包括硫、氮、碳、氧、氟等元素[1]。
污水處理廠通常使用物理和生化處理方法,按照標準處理廢水或進行再利用。物理生化處理法主要包括利用濾網去除廢水中的浮渣和懸浮物,通過重力沉降和去除廢水中的有機物,用次氯酸鈉等消毒劑對廢水進行消毒。廢水處理工藝依賴于一系列廢水處理設施,如過濾池、砂池、加氫酸化池、缺氧池、氣罐、污泥濃縮池、沉淀室和污泥儲存池,產生了許多惡臭污染物。這些污染物主要有氨、三甲胺、硫化氫、甲硫醇、二甲基二硫化物、二硫化碳、苯乙烯等,其結構十分復雜。結合我國污水處理廠的實際運行經驗可以知道,污水處理廠最主要的臭味來源是污泥濃縮池和污泥脫水室[2]。
污水處理系統產生氣體異味的風險主要是指某些物質可能引起不適。長期從事污水處理工作的員工,往往每天都會因廢氣污染而失去食欲,造成嚴重的身體傷害。
污水處理廠排放的惡臭氣體對環境有害。隨著城市周邊一些污水處理廠的不斷擴建,所排放的氣味將隨著季風向郊區輸送,從而使郊區居民聞到惡臭氣體,對居民造成危害[3]。
許多污水處理廠(設施)或污水處理廠的惡臭污染物容易擴散。為防止其擴散,不影響周邊居民的生活環境,各國政府對此采取了相應的規定。例如,美國規定,城市污水處理廠應建在市區1 公里以外,居民不得居住在污水處理廠附近,污水處理廠必須防止污染物臭氣擴散。在我國,由于在加工設施建設的初始決策過程中缺乏對環境保護要求的全面、充分的考慮,以及建廠后的居民區規劃問題的積累,在處理設施周圍有很多居民區[4]。為了減少廢水處理過程中惡臭污染物對周圍居民自然生活的影響,污水處理廠的設計旨在提供科學、完善的污染防治措施,以處理廢水處理過程中的惡臭污染物。目前,污水處理廠去除異味的主要方法有以下幾種。
(1)吸附除臭法。吸附式除臭劑具有較大比表面積的吸附,如活性炭、硅膠、分子篩沸石等,具有較大的比表面積、較大的吸附容量和較高的機械強度,以去除吸附廢水處理過程中產生的異味和污染物[5]。
活性炭吸附的機理主要是利用活性炭的吸附作用,通過吸附層將其去除。活性炭除臭是一種有效的除臭方法,對惡臭物質有很強的平衡吸收能力,對各種惡臭氣體有較好的吸收效果。但是,它的運行成本很高,需要定期維護[6]。
(2)化學吸收法。化學吸收法是目前最成熟、應用最廣泛的臭氣控制方法之一。基本原理:通過噴霧或填料吸收塔將待吸附氣體保持在液體中,在藥液中經過化學清洗和乳化后,可將與固體顆粒有關的臭氣顆粒從空氣中去除。試劑通過反應從溶液中除去,也可與強氧化劑反應形成無味、水溶性物質,用于吸收和去除。此項技術具有反應速度快、反應溫度低、安全高效、性能可靠、體積小的優點,適用于高排放、高臭氣濃度的場合。
(3)高能離子除臭。高能離子凈化系統的工作原理是室內離子發生器放出高能正負離子,這些離子能與室內空氣中的揮發性有機氣體分子(VOCs)接觸,并與揮發性有機化合物分子發生化學鍵合。離子發生器釋放出的離子與空氣中的粉塵顆粒和顆粒相撞,使顆粒帶電聚合,形成更大的顆粒,達到凈化的目的。它能與室內靜電、特殊氣味等發生反應,同時有效殺滅空氣中的細菌,降低細菌濃度,使之徹底凈化[7]。
(4)活性氧除臭。活性氧除臭技術的原理是在常溫常壓下,將空氣中的氧分子與活性氧中的臭氧(O3)、原子氧(O)和羥基自由基(OH)電離。活性氧有很強的氧化能力,能迅速氧化氨氣、硫化氫、硫醇和其他惡臭有機物。
(5)生物變性法。生物變性法主要是指利用微生物代謝去除惡臭污染物,達到除臭的目的。惡臭污染物成分首先與水接觸,溶解在水中,然后擴散到生物膜上,然后被其中存在的微生物捕獲和吸收;進入微生物體內的香味成分在新陳代謝過程中起到能量和營養的作用。經過生化反應,它分解成無害的化合物。生物變性具有環保衛生、無二次污染、廢氣處理污染大、運行費用低等優點[8]。
(6)燃燒法。燃燒除臭法是利用高溫氧化將二氧化碳和無味水中的無味氣體氧化。可分為高溫直接燃燒法和低溫催化燃燒法。在直接燃燒法中,可燃和有害的氣味成分直接用作燃料。因此,此方法僅適用于清除燃燒產生的易燃、有害和高濃度氣味或有害成分。在催化劑的作用下,廢氣中有害的可燃成分被完全氧化成二氧化碳和水。焚燒除臭法具有凈化效率高、完全無味的污染物可氧化溶解等優點,但處理成本高,易產生二次污染[9]。
(7)生物過濾法。氣體中的污染物從填料外水層中的氣相分散,被填料吸收,最終分解為二氧化碳、水等,最后通過生物過濾器去除。生物濾池曝氣良好,水流適中,保水能力強,微生物數量多,能有效去除堆肥中的丙烷、異丁烷、酯類、乙醇等可生物降解物質。目前,該除臭工藝已投入試運行,運行正常,達到了預期的除臭效果。
(1)合理規劃污水處理廠位置。在選擇安裝處理設施的地點時,應考慮處理設施在城市下風口方向的建設。另外,在選址時,將根據規定的污染率或適當的方法計算污染距離。避免暴露在敏感區域。
(2)優化污水處理廠布局。通過適當的規劃臭氣產生區域,如通風區域、預處理區域、污泥系統和其他結構,規劃或建設遠離居民區和工業區。
(3)加強綠化措施。增加污水處理廠的綠化是一項重要的除臭措施,特別是在主要臭氣源的進水區、厭氧區、污泥處理區以及污水處理廠的周圍。在氣味的主要來源周圍種植具有吸附和凈化能力的植物,如夾竹桃、榕樹、印楝、棕櫚、豆科植物等。污水處理廠邊界周圍的綠化帶應控制在5-20 米[10]。
(4)惡臭氣味控制。臭氣控制措施主要包括惡臭氣體收集處理措施,并轉化為集中排放。生物過濾器通常用來去除難聞的氣味。這個裝置收集惡臭氣體,并將它們引導到一層致密的生物濾料層中。在過濾器中,微生物細胞吸收惡臭物質,轉化為簡單的無機CO2和H2O 物質,以實現高效的氣味處理。生物除臭凈化效果好,除臭效率可固定在70%~80%之間,但需加大環保投資和運行管理費用。此外,污水處理廠的主要處理設施采用進水池、沉砂池和污泥濃縮池封閉。車間設有污泥系統,及時通風換氣,減少臭氣排放。
(5)加強污水處理設施治理。加強污水處理廠各處理系統的管理。污泥清理后及時清運,減少沉淀量。工廠緩沖區將定期清洗并噴灑漂白粉,以減少污泥堆積產生的難聞氣味。
處理惡臭還有廢氣主要是要避免臭氣對周圍的環境或者大氣環境造成嚴重的二次污染,導致居民身體健康出現問題。另外現代社會居民的環保意識都提高了,都了解到了不管是惡臭還是廢氣都必須要嚴格的處理,否則將會對身心造成嚴重的損害。處理惡臭廢氣不當依舊有可能影響周圍居民的正常生活,另外還一個原因就是環保部門對惡臭廢氣處理行業的關注,這些都是提升惡臭廢氣處理的效率的原因。
惡臭污染是城鎮污水處理廠重要的二次污染來源,為有效防治惡臭污染,應著重從合理選址、高效收集和有效處理等方面綜合考慮,使污水處理廠惡臭污染問題得到妥善解決,該舉措對環保具有較強的現實意義。因此,在處理有害氣體時,必須根據處理的實際目的和清洗過程的特點,考慮適當的對策和處理方案,采用各種先進的除臭方法,并認識到各自的優勢,以降低處理成本,提高除臭效果。