城市污水处理厂恶臭气体处理技术的研究进展

城市污水处理厂恶臭气体处理技术的研究进展

赵敏杰

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摘要：恶臭气体主要发生在预处理、生物化学、污水污泥处理区的设施中。根据处理装置和过程，可能会产生不同的恶臭气体。污水处理厂产生的主要恶臭是原水中的硫化氢、挥发性胺有机物和其他还原硫化物(二甲基、二甲基、硫醇)。因此，对城市污水处理厂恶臭气体的处理技术进行了研究，以供参考。

关键词：城市污水处理厂；恶臭气体处理技术；研究进展

引言

实际上，废水处理装置向周围空气释放大量恶臭污染物，形成恶臭气体。特别是预处理室、生化处理区、污泥处理站[1-3]发出恶臭。恶臭气体中的污染物对人体健康、经济建设活动和环境质量有严重的有害影响。

1恶臭气体分类

恶臭气体根据成分可分为五类。一种是硫化合物，如硫化氢、硫醇、硫醚等。第二，氮化合物，如氨、胺、酰胺、吲哚等。卤素及其衍生物(如氯、卤代烃等)。我们有。第四，烃，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃。第五是含氧有机物，如苯酚、酒精、醛、酮、有机酸等。

2恶臭的特点

焦化废水中COD和氨氮含量较高，焦化废水处理站的恶臭气体有两个突出特点。一个是污染物成分复杂。主要包括硫化氢、氨、甲醇、胺、二胺、粪便等，含有少量硫醚、邻苯二胺、芳香族、酒精、醛、酮、苯酚、有机酸等，恶臭气体的产量差异很大。同样的废水处理厂，各单位发出的气味也取决于水、水质、气候条件、运行参数等。焦化废水处理站的恶臭污染控制与一般大气污染不同，废水处理站产生的恶臭排放点一般有露天、恶臭浓度低、吞吐量大等特点。(2)气味通过嗅觉阈值较低的呼吸道刺激嗅觉器官，因此气体的恶臭浓度必须低或为零。(3)恶臭物质种类繁多，成分复杂，往往需要采用多种处理工艺。(4)测量很困难。嗅觉阈值通常远远超过分析仪对恶臭物质的最低控制浓度。

3城市污水处理厂恶臭气体处理技术的研究

3.1源头控制技术

源头控制是指在污水处理过程中恶臭气体产生之前，采取各种措施控制恶臭气体的产生，从源头减少污水中致臭物质的产生量。污水工艺和运行参数优化是常用的恶臭气体源头控制技术之一。通过优化城市污水处理工艺和运行参数，精确控制不同工艺段的溶解氧含量，减少污水处理过程恶臭气体的产生和逸散。在污水处理过程中通过控制合理的通风、曝气量，防止厌氧情况出现，以及适当提高污水pH值、使用杀菌化合物均为控制污水逸散硫化氢等恶臭气体的措施。Zhang等的研究表明，将污水pH提升至9.0时，废气中H2S浓度较低，硫元素主要以HS-的形态存在于污水中，然而，当继续增加pH则会降低污水处理厂处理效率，且费用也将大幅增加。恶臭气体源头控制技术还包括向污水中适当投加适量的菌剂或药剂，降低污水中的硫、氮等物质的含量，抑制或减少含硫、含氮物质向硫化氢或氨等恶臭物质的转化，控制恶臭气体的排放。比如，依据增加氧化还原电位的原理，通过向水中添加受体化合物的措施，如氧、硝酸盐和钼酸盐，降低硫酸盐还原菌（SRB）的活性。但是，值得注意的是，添加的菌剂或药剂不能对污水处理工艺运行极效果造成影响。虽然源头控制技术能够在污水处理工艺源头或前端扼制恶臭气体的产生。使用外加电子供体和投入抑菌剂，使得污水中还原性离子得以很好的中和，从源头直接消除恶臭气体的产生。但是，总体来说，存在使用成本高、可能对污水处理效果有一定影响的缺点。因此寻求低成本、高效率、对污水处理微生物无害的的新型外加药剂或菌剂是源头控制技术亟待发展的突破点。

3.2吸附催化法

吸附法因净化程度高、工作温度低、能耗低、操作简单，成为净化有机恶臭气体的重要方法。国内许多炼油厂都采用这种方法去除异味。含有机物的气体通过预处理从催化剂的粉尘和部分毒物中清除，然后在高于燃烧温度的鼓风机进料预热器中预热，并被送到催化剂上进行反应。恶臭差，成分复杂，含量低，恶臭本身对人的嗅觉限制非常低，因此设计时要注意催化剂的选择，以保证净化效率。如果需要，可以结合多种催化剂，以达到更好的除臭效果。

3.3生物过滤法

生物转化除臭技术的关键是以微生物/填充层为核心的生物过滤系统。除臭机制如下:①微生物附着在填充物上，形成生物膜，形成微生物/填充物复合物。②恶臭气体通过微生物/填充层时，恶臭污染物被微生物/填充物组合吸附和吸收，然后被恶臭污染物被微生物吸附或吸收为无害的小分子物质，使恶臭气体成为无味气体。③喷雾液通过微生物/填充层时，冲洗分解产物和脱落的生物膜，调节微生物/填充层的环境条件，保持微生物/填充层稳定除臭效果。根据填料类型、喷雾组成和喷雾方式，生物过滤可分为土壤生物过滤、生物过滤和生物滴过滤。土壤生物过滤是最早的生物过滤技术，以活性土壤为主要填料，以水为灌溉液，去除空气中的恶臭污染物。活性土壤是富含有机物、矿物质和微生物的天然微生物/填充复合材料。有机物和矿物质可以为微生物提供营养，吸附恶臭污染物。不同类型的土壤可以与其他类型的填料(如活性炭颗粒和堆肥)结合，形成复合土壤过滤层。沉甸土、珍珠岩和黑碳按照体积比15: 4: 1混合后，土壤生物过滤系统将猪场主要恶臭污染物NH3和H2S去除率提高了95%以上。但是，由于活性土壤过滤器的孔隙率低，微生物集合体和降解物难以洗涤活性土壤过滤器，容易出现土壤板结、层堵塞、气流短路等问题。为了保证土壤生物过滤系统的正常运行，必须定期松动土壤或更换活性土壤过滤层。

3.4全催化除臭技术

全催化除臭技术是指用催化剂分解恶臭气体中的恶臭成分，即有机硫、无机硫、游离氨和有机胺。在整个处理过程中，在没有其他辅助手段的情况下，所有催化剂都用于促进恶臭气体的绿色、高效和经济的分解。全催化除臭工艺符合无机硫分解催化剂、有机硫分解催化剂、游离氨、有机胺吸附分解催化剂等多种催化剂类型。其中无机硫分解催化剂采用铁锌基专用催化剂，有机硫分解催化剂采用具有活性成分的高比表面积钴锰碳载体。设计全催化除臭工艺时需要考虑的参数包括分解反应器的尺寸设计、管道直径的匹配、恶臭成分与催化量的匹配、反应器后部诱导风机的选择等。全催化除臭技术的主要特点是能耗低，在整个操作过程中占高能离子除臭量的60%至80 %。不产生二次污染物，催化剂除臭主要利用催化剂分解恶臭成分，不同于吸收化学试剂等过程生产二次污染物。除臭效果好。用于催化剂除臭的催化剂和恶臭成分会发生化学分解反应，整个过程中不会产生其他恶臭成分，反应彻底，因此恶臭的净化效率很高。

结束语

城市污水厂全流程恶臭气体的组成、浓度和产生特点存在差异。其中，格栅间等预处理设施和污泥浓缩池等污泥处理设施产生的恶臭气体成分最为复杂；H2S和NH3是城市污水厂恶臭气体的主要成分；城市污水厂全流程不同工艺设施，需要选择不同的恶臭处理技术。对于气体易收集的设施，宜进行集中收集后，分别采用成本低且无二次污染的技术处理。对于气体不宜收集的设施，宜采用喷淋技术等分散式处理技术对恶臭气体进行处理。

参考文献

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