污水處理廠惡臭污染治理

王秀杰 金 曉

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司 天津 300381）

引言

污水處理廠作為市政集中處理環保工程，運營期產生的惡臭污染是主要環境影響之一。尤其在夏季，惡臭產生量尤為顯著，對廠內工作人員及廠區周邊居民的工作、生活環境會產生不利影響，并將進一步影響廠內運營狀況。若惡臭污染處理不到位，不僅可能引起諸多環保投訴、妨礙污水廠正常建設運營等問題，還會危害人體健康、破壞生態環境。

本文通過簡述污水處理廠的主要惡臭污染治理措施，并以天津市幾座大型污水處理廠為例，給出各除臭工藝對主要惡臭污染物質NH3、H2S 的實際處理效率。

1 污水處理廠惡臭來源

污水處理廠處理單元一般包括污水預處理區、生化處理區、深度處理區及污泥處理區。其中，污水預處理區（包括粗格柵及進水泵房、細格柵及沉砂池、調節池等）及污泥處理區（包括貯泥池、污泥濃縮池、脫水機房等）是產生惡臭氣體的主要來源。惡臭氣體主要污染物包括硫化物（H2S、硫醇、硫醚等）、氮化物（NH3、胺類等）、鹵代烴、芳香烴及含氧有機物等，其中以NH3、H2S 為主。原水水質是影響惡臭產生的關鍵因素，同時，污水處理廠污水處理過程惡臭產生主要由柵渣、污泥的沉淀、累積、攪動、發酵等過程引起。

不同污水處理構筑物惡臭產生的影響因素不同[1]，詳見表1。

表1 污水處理廠主要產臭構筑物影響因素

2 惡臭污染治理措施

2.1 集中收集處理

污水處理廠惡臭最為有效的末端治理措施是通過對惡臭主要產生環節采取如加蓋或封閉設計等的密閉措施，將惡臭氣體通過管道統一收集至廢氣凈化裝置，惡臭污染物經處理后通過排氣筒集中排放。處理方法主要有生物濾池除臭、離子除臭等。

（1）生物濾池除臭

除臭原理：生物濾池除臭系統關鍵環節為微生物除臭，該工藝中生物填料具有巨大的比表面積，生物填料表面生長有大量的活性微生物，可吸附、吸收惡臭污染物質并利用自身細胞將其轉化為水、二氧化碳等小分子物質排出體外，從而實現惡臭氣體的無害化。生物濾池除臭主要分為三個過程：首先，惡臭污染物質經集中收集后被導入水中，并在水中得以溶解；然后，溶解進入水中的惡臭污染物質被生物填料表面附著的大量微生物吸附并吸收，實現惡臭污染物質從水中到微生物體內的轉移過程；最后，微生物在外界充分供氧條件下，將吸收入體內的惡臭污染物質作為自身所需營養成分進行分解、轉化并利用，形成自身能量，并將最終產生的無害物質排出體外。

圖1 生物濾池除臭工藝惡臭污染物質轉化過程

以天津市兩座污水處理廠為例：

A 污水處理廠污水處理主體工藝采用“預處理+Bardenpho 生物池+磁絮凝+纖維轉盤濾池+臭氧氧化+次氯酸鈉消毒”，污泥處理采用 “濃縮+脫水”工藝，進水水質以生活污水為主，出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（DB12/599-2015）A 標準。為有效減少惡臭氣體排放，對格柵機采用不銹鋼骨架配陽光板的密封罩，粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池分別采用玻璃鋼平蓋板加蓋，濃縮池采用固定式反吊氟碳纖維膜密閉，并由引風機統一將粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池、污泥濃縮池產生的惡臭氣體收集后，集中進入生物濾池除臭裝置處理達標后，通過1 根15m 高的排氣筒P1 排放；污泥脫水機房采用不銹鋼骨架配陽光板的密封罩，由引風機將其產生的惡臭氣體收集后，進入生物除臭裝置處理達標后，通過1 根15m 高的排氣筒P2排放。

B 污水處理廠污水處理主體工藝采用“預處理+多級AO 生物反應池+臭氧高級催化氧化+紫外線消毒”，污泥處理采用“機械濃縮脫水”工藝，進水水質以生活污水為主，出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（DB12/599-2015）A 標準。為有效減少惡臭氣體排放，預處理區的粗格柵及進水泵房、細格柵、精細格柵及曝氣沉砂池等構筑物均采用加蓋密閉或設置獨立站房密閉，廢氣統一收集后，經管道收集系統進入生物濾池除臭系統，臭氣經處理后由1根15m 高排氣筒P1 外排；污泥儲池和污泥濃縮池均設置為頂部加蓋的鋼筋混凝土水池，污泥脫水機房中污泥脫水機加罩密閉，污泥處理區構筑物的廢氣統一收集后，經管道收集系統進入生物濾池除臭系統，臭氣經處理后由1 根15m 高排氣筒P2 外排。

惡臭處理效果監測期間，兩座污水廠均處于滿負荷狀態，惡臭集中生物濾池除臭系統均正常運行，監測所得惡臭處理效果見表2。

表2 生物濾池除臭效果工程實例

從表2 實際監測結果可知，生物濾池除臭效率較高，對NH3的處理效率可達70%以上、H2S 除臭效率可達60%以上。該除臭工藝具有除臭效率高、不產生二次污染的特點。

（2）離子除臭

除臭原理：在離子除臭系統的離子氧發生裝置內，具有一定能量的電子與空氣中氧分子發生碰撞產生反應，形成O+、O-及活性極強的高密度氧離子群，氧離子群碰撞并迅速激活各類惡臭污染物質分子，斷開惡臭污染物質的化學鍵使其分子結構被破壞，通過反應最后將惡臭污染物質轉化為水、二氧化碳等小分子物質，實現惡臭物質無毒、無害、無味的轉化。

以天津市一座污水處理廠為例：C 污水處理廠污水處理采用“預處理+高效AO 工藝+深度處理”的工藝，消毒工藝采用接觸消毒池中投加二氧化氯進行消毒，污泥處理采用“機械濃縮脫水+好氧發酵”的處理工藝，進水水質以生活污水為主，出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（DB12/599 -2015）A 標準。為有效減少惡臭氣體排放，對污泥處理區的污泥儲池加蓋密閉，與污泥脫水機房、污泥發酵車間的惡臭氣體統一由引風機收集至離子除臭系統，臭氣經處理后由1 根15m 高排氣外排。

惡臭處理效果監測期間，污水廠處于滿負荷狀態，惡臭集中離子除臭系統正常運行，監測所得惡臭處理效果見表3。

表3 離子除臭效果工程實例

根據表3 實際監測數據，離子除臭效率相對偏低，針對天津市某座C 污水處理廠中NH3的處理效率在30%以上、最高可達60.9%，H2S 除臭效率可達60%以上、最高可達79.3%。相對于生物濾池除臭，離子除臭效果偏低。

2.2 全過程除臭

除臭原理：該工藝在污水處理廠的生物池中安裝有組合生物填料的培養箱，生物填料經培養后可促進除臭微生物的生長并誘導、加速其增殖，強化微生物的除臭作用，然后污泥回流泵將生物池內培養后的活性污泥混合液導入污水處理廠進水區域，除臭微生物通過與污水中惡臭污染物質吸附、凝聚并進行生物轉化、降解等過程，短時間內（一般五分鐘內）即可將污水處理廠各構筑物內惡臭污染物質去除，從而實現污水處理廠惡臭的全過程控制。該除臭工藝對污水處理廠出水水質無負面影響，從源頭上除臭，目前已廣泛應用于天津市中心城區及環城四區的污水處理系統。

根據某污水處理廠提供的工作場所職業性有害因素檢驗報告監測數據及某污水廠全過程除臭處理技術小試中試研究，全過程除臭效率約98%左右。全過程除臭工藝臭氣為無組織排放，實際工程中通常將其與集中收集處理措施結合使用，提高污水處理廠除臭效率。

由表4 可看出，通過采用“全過程除臭+集中收集除臭”的綜合除臭系統，可實現污水處理廠99%以上的除臭效果，大幅度降低了惡臭污染物質的排放。

表4 綜合除臭計算效率

2.3 其他措施

（1）合理規劃布局

合理規劃廠區總平面布置圖，將主要產臭單元（進水區、預處理區及污泥處理區）集中布局并設在常年主導風向的下風向處，遠離廠內辦公生活區及周邊敏感點。

（2）設置衛生防護距離

廠區周邊合理設置衛生防護距離，防護距離范圍內不得規劃建設居民區、學校、醫院等敏感目標，已建敏感目標應進行搬遷或拆除。

（3）綠化措施

在污水處理廠周邊及建構筑物、廠區道路兩側栽種綠化植被，如種植高大喬灌木等，可有效降低惡臭污染物的擴散。

（4）管理措施

強化污水廠運營期間管理措施，如：①污泥脫水后及時清運處理，運送污泥的車輛在駛離廠區前要做消毒處理，污泥運輸過程中應使用密閉的專用罐車運輸，污泥運輸間的地面應進行防腐、防滲漏處理；②除臭設施定期檢修，確保凈化效率，臭氣處理設施保證全年都能有效運行，惡臭氣體禁止未經處理直接排放；③池體停產檢修時，及時清除池底積泥；④污泥濃縮控制發酵等。

結語

（1）以天津市幾座大型污水廠為工程實例，根據監測數據，生物濾池除臭對NH3的凈化效率可達70%以上、H2S 凈化效率可達60%以上；離子除臭對NH3的處理效率在30%以上、最高可達60.9%，H2S除臭效率可達60%以上、最高可達79.3%。生物濾池除臭效率較高，離子除臭凈化效果相對偏低。污水處理廠應根據自身特點，通過全面分析進水水質及處理工藝特點，合理選擇惡臭集中治理措施，保證惡臭氣體達標排放。

（2）全過程除臭工藝中臭氣為無組織排放，根據某污水處理廠提供的工作場所職業性有害因素檢驗報告監測數據及某污水廠全過程除臭處理技術小試中試研究，全過程除臭效率約98%左右。實際工程中全過程除臭通常與其他集中除臭措施結合使用，除臭效率可達99%以上，大幅降低了惡臭污染物質的排放。

（3）污水處理廠惡臭污染除采取末端治理措施外，還應從合理規劃布局、設置適當衛生防護距離、加強廠區及周邊綠化、強化日常管理運營措施等方面有效降低惡臭氣體產生及排放，多方位促進惡臭污染物質減排、降低對生態環境的不利影響。