探討生物濾池處理廢氣技術(shù)在城市污水處理廠廢氣凈化中的應(yīng)用

竇 紅 張曉彤 李根利

1.石家莊市環(huán)境監(jiān)控中心 河北 石家莊 050000

2.河北省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 河北 石家莊 050030

正文：

引言：近幾年來，我國(guó)人們的環(huán)保意識(shí)逐步提升，國(guó)家政府對(duì)生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域的關(guān)注程度也明顯增強(qiáng)。在此背景下，城市污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)行，需要重點(diǎn)對(duì)凈化污水處理廠釋放的廢氣進(jìn)行處理，避免其對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染，提升周邊居民的生活質(zhì)量。生物凈化作為一種廢氣處理技術(shù)，能夠避免廢氣、污水廢物引發(fā)的一系列污染問題，對(duì)城市污水處理廠廢氣凈化有著重要的意義。所以，城市污水處理廠要重視該技術(shù)的應(yīng)用，并建立起生物濾池，提升廢氣凈化效果。

一、生物濾池廢氣處理的原理及影響因素分析

（一）生物濾池廢氣的生化原理

生物濾池凈化廢氣的原理與利用生物法處理污水的原理相類似。在城市污水處理廠中，廢氣主要在污水處理過程與污泥化合物生物轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生，所以能夠被附著于廢氣凈化生物濾池上的生物菌落吸附降解?？梢钥闯?，生物濾池凈化廢氣有著較高的可行性。在廢氣凈化的過程中，附著物廢氣凈化生物濾池上的異養(yǎng)微生物會(huì)將廢氣中包含的有機(jī)物作為碳源實(shí)現(xiàn)繁殖，促進(jìn)廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行生物氧化，最終被轉(zhuǎn)化為H2O和CO2等。同時(shí)，生物濾池中包含的的自養(yǎng)微生物會(huì)以CO2作為碳源實(shí)現(xiàn)繁殖，促使廢氣中多種無機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，包括H2S、NH3、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)N、P等，實(shí)現(xiàn)廢氣無機(jī)物的消除，最終完成廢氣凈化[1]。

（二）生物濾池廢氣處理的影響因素

城市污水處理廠中的廢氣主要來源于污泥處理段，對(duì)生物濾池凈化廢氣產(chǎn)生影響的因素也有很多種，具體如下：第一，廢氣中物質(zhì)的含量以及濾料性質(zhì)。廢氣中包含的微生物元素組成與含量為，碳元素50%、氮元素2%-6%、磷元素1%以及少量硫元素等。為了確保生物濾池中含有足夠的氮元素與磷元素，需要選擇適合的濾料完成廢氣處理，例如，富有腐質(zhì)的木材、牲畜的糞便等等。由于在廢氣處理的過程中濾料被不斷消耗，所以需要相關(guān)人員每3-5年完成一次濾料的更換，確保廢氣凈化的效果。

第二，含水率。通常情況下，微生物細(xì)胞中的含水率為75%-78%。由于其繁殖需要一定的水分，所以必須要對(duì)濾料中生物菌落的含水量進(jìn)行控制。筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，將含水率控制在40%為最佳水平，同時(shí)，也要控制廢氣濕度大于95%。

第三，溫度。為了保證生物濾池能夠正常運(yùn)行，要控制廢氣凈化高溫在50-65℃、中溫在20-37℃。通常情況下，在5-65℃的溫度范圍內(nèi)生物濾池都能夠正常運(yùn)作。

第四。pH值。生物濾池凈化廢氣的過程中，由于H2S、NH3、含氯有機(jī)物等的不斷分解，會(huì)導(dǎo)致廢氣凈化環(huán)境中的pH值下降，對(duì)微生物的生化作用造成得到一定的影響[2]。針對(duì)這樣的情況，要在生物濾池的濾料中噴灑pH值緩沖劑完成凈化環(huán)境pH值的穩(wěn)定。

二、城市污水處理廠廢氣凈化中生物濾池處理廢氣技術(shù)的應(yīng)用

（一）生物濾池凈化廢氣的工藝確定

生物濾池凈化廢氣的工藝主要為引導(dǎo)廢氣流向生物活性濾料，通過濾料的作用吸附與轉(zhuǎn)化廢氣中的有害成分。在城市污水處理廠中，廢氣的收集可以應(yīng)用鼓風(fēng)機(jī)來完成，在除塵系統(tǒng)、廢氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等處理后，廢氣會(huì)進(jìn)入增濕塔，使得其濕度達(dá)到95%以上。利用設(shè)置與濾池底部的空氣分布系統(tǒng)能夠引導(dǎo)經(jīng)過增施處理的廢氣進(jìn)入生物濾池的濾料中，并垂直流經(jīng)濾料層。在這一過程中，廢氣中的物質(zhì)會(huì)與濾料發(fā)生反應(yīng)，隨著氣體的不斷上升，廢氣中包含的污染物濃度逐漸下降。

在濾料的頂部，可以設(shè)置灑水系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際的天氣情況對(duì)濾料進(jìn)行加濕處理，確保濾料中的生物菌落正常繁殖。要在生物濾池的最底部設(shè)置排水系統(tǒng)，排出生物濾池中的濾料表面水與凝結(jié)水，排出的水可以運(yùn)輸至增濕塔或直接進(jìn)行排放處理。另外，要在地基系統(tǒng)與廢氣分布系統(tǒng)之間加設(shè)一層襯托填層，避免廢氣分布系統(tǒng)與地基系統(tǒng)之間相互影響，防止廢氣泄露至地基中造成污染。

（二）生物濾池類型的選擇

現(xiàn)階段，在城市污水處理廠的生物濾池建設(shè)中，常會(huì)使用平面型、階層式、集裝箱式、塔式這四種濾池類型。其中，平面型生物濾池是最為常見的一種生物濾池類型。在該種形式的生物濾池中，濾料表面的負(fù)荷在30-250m3/(m2·h)之間；濾池的高度在0.5-1.5m；最大面積能夠達(dá)到2000m2以上，廢氣凈化能力可達(dá)100000m3/h；空氣分配系統(tǒng)包含縫隙式或有孔式兩種。

對(duì)于階層式生物濾池來說，其主要由多層生物濾池構(gòu)成，占地面積相對(duì)較小，但是建設(shè)的費(fèi)用更高。同時(shí)，由于使用了多層生物濾池疊加的方式，所以濾料的添加具有一定的難度。一般來說，階層式生物濾池常用于工業(yè)廢氣的凈化處理。對(duì)于集裝箱式生物濾池來說，其廢氣濾料的表面負(fù)荷在50-500m3/(m2·h)之間，其建設(shè)面積相對(duì)較小，且能夠根據(jù)需求進(jìn)行串并聯(lián)、疊加以及移動(dòng)。對(duì)于在生物濾池凈化廢氣中需要的鼓風(fēng)機(jī)、增濕系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，也可以移入集裝箱內(nèi)。

對(duì)于塔式生物濾池來說，其高度能夠達(dá)到6m以上，所以占地面積相對(duì)較下，結(jié)合適宜濾料的使用，能夠有效降低濾料的壓力損失。在濾料的更換工作中，可以將原有的濾料從下部移除，并將新濾料增濕處理后由上部填入，更換過程更為簡(jiǎn)單。

另外，參數(shù)設(shè)計(jì)也是應(yīng)用生物濾池凈化廢氣技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)生物濾池時(shí)，其設(shè)計(jì)參數(shù)的確定需要結(jié)合廢氣量、廢氣中物質(zhì)的可降解性以及濾料的類型完成。通常來說，需要設(shè)計(jì)的參數(shù)包括：濾料體積廢氣負(fù)荷、水力學(xué)濾池表面負(fù)荷等。

總結(jié)：綜上所述，生物濾池處理廢氣技術(shù)能夠避免廢氣、污水廢物引發(fā)的一系列污染問題，對(duì)城市污水處理廠廢氣凈化有著重要的意義。通過生物濾池凈化廢氣的工藝確定、生物濾池類型的選擇、參數(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了生物濾池處理廢氣技術(shù)的應(yīng)用，提升了城市污水處理站廢氣凈化的效果與效率，更好的保護(hù)了周邊環(huán)境。