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污水处理厂恶臭废气处理技术研究

摘    要:本文简要分析了污水处理厂恶臭废气的主要成分,阐述了其常用的处理技术,并比较了各种处理技术的适用情形和优缺点,同时对该类废气处理技术可能的发展方向进行了探讨,对工程实践有一定的参考意义。 

  关键词:污水处理厂;恶臭治理;技术研究 

  1  引言 

  随着我国城市化进程加快,居民生活对空气质量的要求逐步提高,因而做好对污水处理厂恶臭废气的治理工作具有重要意义。在该类废气治理技术方案的研究和应用方面,现阶段主要是根据废气的成分不同,通过物理、化学和生物技术等一种或多种方法组合进行,兼顾方案运行的经济性和稳定性,实现对污水处理厂恶臭废气的有效治理,同时在实践中不断总结和完善该类废气的治理技术,从而更好地指导工程实践。 

  2  污水处理厂恶臭废气概述 

  污水处理厂恶臭废气主要产生于格栅井、沉砂池、调节池、厌氧池、水解酸化池、污泥浓缩池、压滤间等工段,成分是由蛋白质、脂肪和碳水化合物的微生物呼吸、发酵过程的产物和不完全产物,一般分为三类:含硫化合物,硫化氢、甲硫醇、甲基硫醚等;含氮化合物,氨三甲胺;由碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物,低级醇、醛、脂肪酸[1]。恶臭废气通常在ppm、ppb级之下就能被人体感知,其会刺激人体的嗅觉系统、呼吸系统和神经系统,长时间会导致慢性疾病甚至组织病变,造成不可逆的损伤[2]。恶臭废气成分复杂,处理难度大,靠单一处理方法很难达标排放。我国在其处理方面的研究和应用工作起步较晚,与国外还有相当的差距。现在主流的处理技术主要有物理,化学和生物处理技术。 

  3  污水處理厂恶臭废气处理技术研究 

  3.1  物理处理技术 

  物理处理技术主要有掩蔽法、固体吸附法、稀释扩散法等。该技术优点是脱臭速度快,效果立竿见影,但也有各自的缺点。掩蔽法通过添加掩蔽剂对恶臭气体进行掩蔽,降低人体嗅觉的不适感,没有真正破坏臭气分子,掩蔽剂用量大,运行成本高;固体吸附法通过活性炭、硅胶或活性白土等吸附剂吸附废气中的臭气分子,处理效率高,但易吸附饱和,须经常更换,运行成本高;稀释扩散法是将恶臭废气通过烟囱排向大气,利用大气环流的稀释作用降低其浓度,减小恶臭对人的危害。物理处理技术适合废气流量小,臭气浓度较低且排放要求不严的工程选用。 

  3.2  化学处理技术 

  化学处理技术主要有化学吸收法,光催化氧化法,热破坏技术,低温等离子技术等。化学吸收法主要是利用臭气分子的酸碱性,加入相反酸碱性药液进行中和反应,达到净化效果。本技术针对的臭气成分较单一, 通常作为整个系统的预处理工艺。光催化氧化法主要是在催化剂(TiO2等)的存在下,利用高能紫外线照射,O2和H2O会被裂解生成高活性的·O和·OH自由基,其具有强氧化性,可以直接破坏恶臭分子化学键,并生成无害的CO2和H2O,达到净化目的。本技术优点是投资少、处理效率高,无二次污染,运行稳定;缺点是光催化氧化法对臭气的预处理要求高。对于热破坏技术,是在高温下将废气与燃料气充分混合,实现完全燃烧。适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体场合,净化效率高,废气分解彻底。但设备易腐蚀,处理成本高,易形成二次污染。低温等离子体技术是利用电极板对气体放电,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,达到净化目的。缺点是一次性投入费用较高,能耗高,产生大量臭氧形成二次污染。 

  3.3  生物处理技术 

  污水处理工艺过程中产生的恶臭物质包括有机物和无机物,它们是某些特性异养菌生长所需的营养源。生物处理技术是利用微生物的自身代谢作用,将臭气分子在体内完全氧化分解,达到脱臭目的。将废气从附着了活性微生物的填料中通过,废气与循环喷淋水流接触时,臭气分子从气相转移至液相中,附着的微生物再利用液相中的臭气分子进行代谢,达到脱臭目的。生物除臭技术成本低,效率高,是一种理想的污水处理厂恶臭处理技术,在中大型污水处理厂恶臭废气处理工程中较为常见。缺点是废气的空床停留时间较长,通常控制在30s~50s,故其装置占地面积较大,不适用于用地紧张的工程,且其对pH和温度要求较高,启动时间较长,稳定性不如物理化学法。 

  4  各项技术工程选用时需注意的问题 

  在确定工程项目技术路线时,不能单一地考虑某种因素,需要综合该工程所涉及的各种影响因素做出最终决策。包括废气成分,浓度,风量,排放标准,工期,投资,运行成本,方案稳定性,安全性,现场可利用空间以及环保监管单位的一些具体要求等。具体操作可以参照某些企业常用的数据分析表进行量化比较。列出方案的必须要件,对满足必须要件的各方案从安全,管理,环境,质量,交货期,投资和成本等六大领域进行打分比较,选择获得最高分的方案。只有方案选择合理了,才能为后期的顺利运行打下坚实的基础。 

  5  污水处理厂恶臭废气处理技术展望 

  目前针对污水处理厂恶臭废气处理技术应用已逐步走向成熟。随着废气排放标准趋严,研究的深入和技术的发展,最终被广泛采用的技术必将是多学科技术的组合集,安全性高,稳定性好,投资和运行成本适中,适用于大多数污水处理厂的恶臭废气处理。 

  参考文献: 

  [1] 倪立华,周大同.生物除臭技术在污水处理站臭气处理中的应用[J].粮食与食品工业,2018. 

  [2] 熊智勇,吴费强,孟小帅.污水处理厂恶臭废气的处置技术方案的研究[J].环境与发展,2018(4):99~101.

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