城市污水處理廠中惡臭氣體生物處理方法淺析

摘 要:概述了污水處理廠中惡臭氣體的來源以及常見的除臭方法，主要介紹了生物處理方法，詳細闡述了生物過濾法。

關鍵詞:惡臭 污水處理廠 生物除臭 生物過濾法

中圖分類號:R123.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0132-01

1 惡臭物質(zhì)及其來源

污水處理過程中產(chǎn)生的臭味氣體主要為硫化氫(H2S)、氨(NH3)，以及某些生產(chǎn)廢水的特殊臭味物質(zhì)。這些物質(zhì)給人們的生活、生產(chǎn)帶來較大影響。少量臭氣會讓人產(chǎn)生不愉快的感覺，過多則會危及人體健康。臭氣中如H2S等腐蝕性氣體，還會腐蝕生產(chǎn)設備，縮短其使用壽命。污水處理廠中的惡臭氣味主要來源于預處理和污泥處理部分，如沉砂池、格柵間、污泥濃縮池、脫水機房等處。

2 常見除臭方法

污水處理廠中除臭的方法有很多，較為常用的有化學除臭法、物理除臭法和生物除臭法?；瘜W除臭法是通過添加化學藥劑使其與具有臭味的物質(zhì)反應，使臭味氣體分解從而達到除臭的目的，這種方法對于臭氣的處理最為有效、可靠。但是，這種方法存在一個很顯著的弊端，就是在除臭過程中需要消耗化學品，同時必須處理化學廢水，增加了工程占地和造價。物理除臭法中較為常用的為活性炭吸附法，處理臭氣方法和設備都比較簡易，但是這種方法僅適用于低濃度的臭氣，且有一定局限性。在惡臭氣體處理的各種方法中，最為經(jīng)濟有效的是生物除臭法，具有操作簡單、處理成分多樣等特點，如硫化氫，硫醚、硫醇、甲苯等常見的臭氣都可處理，并且處理效率高，運行費用極低?；谏锍舴ň哂幸陨蟽?yōu)點，下面作以重點介紹。

3 生物除臭法

生物法處理惡臭氣體最早報道見于1957年，隨后人們開始進行理論和應用研究，發(fā)現(xiàn)其具有高效、經(jīng)濟及環(huán)境的可接受性等優(yōu)點，并于20世紀90年代受到了廣泛重視。目前，生物除臭法已經(jīng)成為凈化空氣的主要方法之一。

3.1 生物除臭原理

其原理主要基于氣味物質(zhì)被液相吸收并被微生物氧化。主要經(jīng)歷如下幾個過程:(1)廢氣成分首先同水接觸并溶于水中，由氣相轉(zhuǎn)移到液相;(2)污染物被生物膜吸附，有機成分被微生物吸收;(3)微生物將污染物轉(zhuǎn)化為無害的化合物。臭味物質(zhì)具有較好的水溶性并可被生物氧化時，最適合選用本方法。

在所有類型的臭氣處理生物反應器中，污染物都是從氣相擴散到液相，進而由微生物將他們降解成CO2、H2O或其他礦物質(zhì)。這個過程可以簡單的描述如下:

當有氧氣存在時，廢水中的細菌就把硫化物的離子氧化為無臭的硫化物。這個反應機制表明，在氧源充足時，合適的生物混合，例如活性污泥的回流可以將溶解的硫化物轉(zhuǎn)化為無臭物質(zhì)。

3.2 生物除臭過程中注意的問題

生物除臭應主要注意以下幾點:(1)氧濃度。若濾料過于致密，含氧量不足，將不利于好氧菌的正常代謝。(2)濕度。水分對于微生物的生長和新陳代謝是必不可少的，濕度的控制可以通過濾料上方水噴霧的形式實現(xiàn)，或者直接對臭氣進行加濕處理。(3)溫度。細菌生長在一個適宜的溫度范圍內(nèi)，理想的溫度為37℃。進氣的溫度可以在對氣流加濕時進行調(diào)整。由于生物降解的過程可以產(chǎn)生熱量從而維持一個較高的溫度，因此即使在寒冷的氣候中也能正常運行。(4)pH值。大部分微生物在接近中性的環(huán)境下生物活性較高，惡臭的去除率也較高。但在處理含有H2S的氣體時會產(chǎn)生酸性物質(zhì)，導致pH值下降，破壞現(xiàn)有菌種，如果未及時排出還會降低反應構筑物的降解能力。(5)營養(yǎng)。生物生長需要足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，若臭氣濃度低、停留時間短、有機物含量少，則降解用的微生物不能很好的生長，影響其處理效果。(6)壓降。濾料在使用過程中不斷被壓實或堵塞，孔隙度降低，氣體通過濾料的阻力不斷增大，壓降和能耗也隨之加大。

3.3 生物除臭法的應用形式

主要有生物過濾法、廢氣直接通入曝氣池法、生物洗滌法和生物加壓法[1]。本文重點介紹常用的生物過濾法。

生物過濾法處理惡臭氣體主要有生物濾池、生物洗滌塔和生物滴濾池，其中生物濾池和生物滴濾池是目前應用最廣泛的兩種生物反應器[2]。

3.3.1 生物濾池

生物濾池是最早被研究和使用的一種處理揮發(fā)性有機污染物和除臭的生物技術。為防止氣體中顆粒物造成濾池堵塞，惡臭氣體進入濾池前必須除塵。生物濾池內(nèi)部充填活性填料，廢氣經(jīng)加壓預濕后，從底部進入生物濾池，與填料上附著生成的生物膜(微生物)接觸，被生物膜吸收，最終降解為水和二氧化碳，處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。生物濾池處理技術的特點是生物相和液相都是不流動的，而且只有一個反應器，氣—液接觸面積大，運行和啟動容易，運行費用低[3]。

3.3.2 生物洗滌塔

生物洗滌塔通常由一個裝有填料的洗滌器和一個具有活性污泥的生物反應器構成。洗滌器里的噴淋柱將微小的水珠逆著氣流噴灑，使廢氣中的污染物與填料表面的水接觸，被水吸收而轉(zhuǎn)入液相，從而實現(xiàn)質(zhì)量傳遞過程。如果污染物的濃度較低、水溶性較高，則極易被水吸收，帶入生物反應器。在生物反應器內(nèi)，污染物通過活性污泥中微生物的氧化作用，最終被去除。與生物濾池不同的是，生物洗滌塔工藝中的液相(通常帶有懸浮微生物)是流動的，在兩個分開部分連續(xù)循環(huán)。這有利于控制反應條件，便于添加營養(yǎng)液、緩沖劑和更換液體，除去多余的產(chǎn)物。其反應的溫度和pH值等因素也可以監(jiān)測、控制。為了防止活性污泥沉積和降解有機物，活性污泥反應器需要曝氣設備，并控制有關條件，如溫度、pH值以及碳、氮、磷之間比率，以確保微生物在最佳條件下發(fā)揮作用。

3.3.3 生物滴濾池

生物滴濾池被認為是介于生物濾池和生物洗滌塔之間的處理技術。廢氣中污染物的吸收和生物降解同時發(fā)生在一個反應裝置內(nèi)。滴濾池內(nèi)填充填料，循環(huán)水不斷噴灑在填料上，填料表面被微生物形成的生物膜所覆蓋。廢氣通過滴濾池時，廢氣中的污染物被微生物降解。生物滴濾池只有一個反應器，設備較簡單，生物相靜止而液相流動，世代周期長的微生物也能很好的生存。但生物滴濾池填料的比表面積(即單位柱體積接觸面積)比較低，不適于處理水溶性差的揮發(fā)性有機污染物。

4 結語

縱觀幾種治理技術，生物除臭法具有高效、經(jīng)濟等優(yōu)點，已成為發(fā)展的主要方向。其中，生物過濾法因具有無二次污染、處理費用低、操作維護方便、可長期持續(xù)處理等優(yōu)點，已成為生物法的首選[4]。但是，生物除臭法對于超大氣量的的臭氣處理能力有限，一般在5萬m3以下，而且廢氣濃度過高可能影響處理效率。這也是今后需要進一步研究的重點方向。

參考文獻

[1]聶福勝.污水行業(yè)除臭技術及其應用[J].環(huán)境工程，2003，21(2):70-71.

[2]蘭中仁，余瓊，江霞.生物過濾法脫除硫化氫臭氣的研究進展[J].四川環(huán)境，2007，26(4):83-87.

[3] 朱國營，劉俊.新污水處理廠的生物濾池除臭技術[J].中國給水排水，2003，19(8):23-25.

[4]屈艷芬，葉錦韶，尹華.生物過濾法處理城市污水處理廠臭氣生態(tài)科學，2005，24(1):18-20.

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