城市污水處理廠的大氣污染治理方式分析

湖北省生態(tài)環(huán)境廳十堰生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 王宏

近年以來，污水處理廠的技術越來越好，并取得了一定的發(fā)展。為了真正有效治理好污水，減輕大氣污染，許多城市都建立了城市污水處理廠。然而，在處理污水處理時，許多處理廠都出現(xiàn)了大氣污染的現(xiàn)象。為了真正治理大氣污染，加強環(huán)境保護，實現(xiàn)城市污水處理廠的大氣污染治理，就必須要重視對于大氣污染治理的技術。通過生物除臭法，化學除臭法，物理除臭法等去處理污染的大氣，城市污水處理廠的大氣污染就會得到更加有效的治理，最終實現(xiàn)環(huán)境保護的目的。

一、城市污水處理廠大氣污染物概述

城市污水處理廠經(jīng)常因為濃度較高的污染物質，比如污水污泥等，從而難以達到排放的標準。根據(jù)要求，就必須要把污水進行人工處理，從而使其達到排放標準，實現(xiàn)保護水資源保護環(huán)境的目的。很多時候，污水處理廠就因為污泥中的各種對環(huán)境不友好的物質，產(chǎn)生了一些有毒氣體的產(chǎn)生。比如，一些硫化物等，在經(jīng)過厭氧狀態(tài)后，就容易和其他各種物質產(chǎn)生化學反應從而形成一些惡臭氣體等。城市污水處理廠最終成為污染環(huán)境的工廠，對大氣層造成危害的同時，也大大降低了城市的環(huán)境質量。因此，為了保證城市的空氣質量，就必須要保證城市污水處理廠對于大氣污染技術治理的技術含量。

二、城市污水處理廠的大氣污染來源

城市污水處理廠大氣污染的研究范圍主要集中于城市的臭氣排放以及處理技術。城市的污水處理廠經(jīng)常產(chǎn)生臭氣。這種臭氣的來源主要分為兩種，一種是直接從污水中含有的石油衍生物等發(fā)揮出來的，一種是直接從污水中的液體轉移到空氣中的。除此之外，經(jīng)過微生物發(fā)生化學反應，污水處理廠的污水也很容易產(chǎn)生臭氣。比如，經(jīng)過厭氧菌活動，一些微生物就很容易產(chǎn)生氣體。根據(jù)科學研究發(fā)現(xiàn)，臭氣物質一般以各種含硫化合物或者碳氫氧化合物等形式出現(xiàn)，不僅容易在空氣中揮發(fā)，也容易融于水中污染水資源。

（一）硫化氫

在污水中，一些蛋白質等有機物會自然分解，由此產(chǎn)生了硫化氫。硫化氫是一種可燃性無色氣體，不僅氣味難聞，也會對人體有害。當空氣中的硫化氫達到一定程度時，人們就能聞到很明顯的臭味。污染了空氣的同時，也會對人體的嗅覺神經(jīng)產(chǎn)生危害。且濃度越大傷害越大。在污水處理廠的污水管道中，比如污泥池等地方，經(jīng)常都會有硫化氫的產(chǎn)生。因此，在治理污水污泥時，必須格外注意這幾個場所，盡量從源頭去控制好污染。

（二）氨氮污染物

城市污水處理的大部分污水都是因為工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水。在工業(yè)生產(chǎn)中，因為一些工業(yè)制品，經(jīng)常會產(chǎn)生氨氮污染物。尤其是其他行業(yè)生產(chǎn)中的氮在污染處理時進行了脫氨反應，這種情況更容易產(chǎn)生氨氮污染物。氨氮污染物具有毒性，也對人體有危害性。

具體而言，城市污水處理廠的惡臭氣體主要為以下幾個方面：一是城市污水處理廠自身的泵站等地方產(chǎn)生的殘渣，因為多年沒有清理，積累在一起就形成了臭氣。比如，許多城市的大氣污染都主要集中于各種污水污泥處理構筑物，尤其是污泥處理區(qū)，更是有許多污染物。二是一些污水預處理裝置，因為處理過程中會有厭氧環(huán)境，因此很容易產(chǎn)生大量還原性惡臭物質，形成臭氣。比如，在進水區(qū)域以及污泥脫水間，粗格柵欄等地方也經(jīng)常出現(xiàn)各種氨氣以及二氧化硫。這些氨氣以及二氧化硫的出現(xiàn)也呈現(xiàn)出季節(jié)性，根據(jù)季節(jié)的變化而產(chǎn)生變化。一般而言，其濃度都是以冬春低，而夏秋高。三是城市污水處理廠的初沉池。經(jīng)過進出水的沖刷，很容易將池底的臭氣散發(fā)出來。四是污水生化處理裝置中因為停留等原因，很容易形成厭氧環(huán)境從而產(chǎn)生厭氧反應，最終形成臭氣。我國城市污水處理廠的大氣污染主要是各種儲泥池，污泥濃縮池等地方。尤其是在污水從運輸管道經(jīng)過時，污水與密閉管道內一直是厭氧狀態(tài)。在厭氧環(huán)境下，微生物和污染物發(fā)生化學反應，這又造成了更多的臭氣。而污泥也會因為經(jīng)過厭氧消化區(qū)域，從而產(chǎn)生一些甲烷以及臭氣，這也是城市污水處理最難治理的地方。五是污泥回流時，經(jīng)常因為PH的變化而造成惡臭氣體的產(chǎn)生和釋放。

三、大氣污染的測定方法

目前大氣污染的測定及評價方法主要為兩種。一種是通過人的嗅覺去判定，這僅針對一些有臭氣的污染氣體。一種是對有氣味的氣體用儀器進行測定。一般而言，前者是通過嗅檢員的嗅覺來判定的，后者則可以直接對單一氣體進行定性定量的分析。具體而言，主要包括以下幾種方法。

（一）感官測定法

人體的嗅覺器官可以直接聞到一些臭味氣體。通過嗅覺去檢測帶有臭味的污染氣體的方法為臭氣濃度法。然而，臭氣濃度法中的“濃度”不同于化學物質的“濃度”。在臭氣濃度法中，其“濃度”指的是將臭氣樣品的氣味進行稀釋，從而達到能夠用檢知閾檢測到的程度，一般用稀釋倍數(shù)表示。通過感官檢測法，檢測人員可以大致判斷出有毒氣體的釋放。這種用法使用范圍廣泛，但不適用于臭味氣體濃度較高，或者濃度較低的時候不太使用。如果出現(xiàn)濃度不合適的情況，一般都會結合其他大氣污染技術一起使用。

（二）惡臭強度法

惡臭強度法是根據(jù)惡臭氣味的強弱，去進行等級的劃分。根據(jù)國家和地區(qū)不同，惡臭登記的分級有一定的差異。

（三）儀器檢測分析法

除了嗅覺測定，還可以使用儀器分析法。儀器分析法可以通過臭氣成分的物理特性等，去分析出臭氣的成分和質量濃度，并據(jù)此去進行調查探索應用對策等。儀器分析法需要根據(jù)惡臭物質的反應生成物顏色，發(fā)光性，離子化等原理，用化學發(fā)光，氣相色譜儀等來進行分析。不僅分析客觀，且具有可重復性。而且因為儀器精確高，分析檢測的結果也更加精確。更重要的，經(jīng)過儀器分析法檢測出來的大氣污染，能夠和有氣體有關的原理結合起來，因此整個檢測過程更加具有真實性科學性。

大氣污染的成分比較復雜，甚至許多臭氣濃度都不在儀器可以檢測的范圍。因此，使用者經(jīng)常將感官測定法和儀器分析法結合起來，采用更多新的方法去量化臭氣。目前，許多研究者甚至使用電子鼻，去測量出污染治理廠中大氣污染的情況。一些人也通過使用數(shù)學離散模型，去直接預測分析出污水中的臭氣情況，并取得了較好的效果。一般而言，我國的大氣污染濃度標準測定中，氮氫化合物一般采用分光光度法，而硫化物等均可以使用氣相色譜法，甲硫醇等比較復雜的大氣污染則需要使用配套的氣體濃縮設備。

四、城市污水處理廠的大氣污染治理技術

目前，世界上有很多國家都使用物理脫臭技術，化學脫臭技術等，去處理大氣污染。甚至一些小型的污水處理廠也使用脫臭技術進行脫臭。根據(jù)污水的不同，排放標準等，綜合考慮選擇合適的大氣污染治理技術。

（一）物理脫臭技術

物理脫臭技術包括水洗法，活性炭吸附法，濃縮法等。這種方法基本沒有任何副作用，不產(chǎn)生多余的其他有毒物質，且操作簡單，經(jīng)常在各種治理廠得到使用。

經(jīng)過將城市污水處理廠中的污染氣體和水融合在一起，物理脫臭法讓臭氣中的氨氣，硫化氫等直接與水溶解，從而直接去除掉大氣中的臭氣。除了利用污染氣體可溶于水的特性，治理廠還可以利用活性炭的吸附性質，去吸附大氣中的有毒物質。比如，當臭氣與活性炭接觸時，其中有毒的一些物質就會被活性炭吸走，從而達到除臭效果。而濃縮法就是通過濃縮不同污泥中固液比重的不同，將污泥中的有毒物質和液體相分離，并最終利用離心力去處理系統(tǒng)中固體的沉淀，達到除掉有毒物質的目的。

（二）化學除臭技術

化學除臭技術一般包括活性氧化法，燃燒法等?；瘜W除臭技術使用廣泛，通過有毒物質所具有的化學特性，幾乎可以使用在每一種有毒氣體中。和物理除臭技術相比，化學除臭技術可以一次性用于大量的污染氣體中。這比物理除臭法方便很多，且具有高效性，因此應用廣泛，經(jīng)常在大氣污染治理廠中得到應用。

比如，當污水處理廠的大氣污染排放量大，就可以采用濕法化學吸收法。濕法化學吸收法就是利用一些有毒物質溶于水且能與特定化學物質發(fā)生化學反應的特性，去處理掉空氣中的污染物質。這樣處理的大氣污染治理，過程不僅高效，而且可靠穩(wěn)定，效果比較好。一般而言，通過濕法化學吸收法得到的氣體，其硫化氫的去除率達到了99%以上。

而活性氧氧化法則是利用高壓脈沖放電，從而將空氣中的氧分子分離成自由基，臭氧等。之后，再讓活性氧和污水中的臭氣進行反應。這不僅能大大降低臭氣的濃度，同時也能保護環(huán)境。在使用活性氧化法的過程中，因為過程比較復雜，但是因為對于硫化物等有毒物質非常有效，因此經(jīng)常適用于一些臭味氣體濃度低的處理廠中，幫助處理廠有效去除硫化氫等特定污染物。

燃燒法則是經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的熱能，去揮發(fā)出大氣中的惡臭氣體。但是這種技術有可能產(chǎn)生二次污染。倘若操作過程有任何不當，就能直接危害環(huán)境，對人體造成一定的危害。因此，在使用燃燒法的時候，必須要考慮到燃燒后產(chǎn)生的有毒物質情況，倘若產(chǎn)生二次污染，則盡量不使用，或者盡量想辦法再進行二次除臭。

（三）生物脫臭法

生物除臭技術包括土壤除臭法，生物洗滌法以及活性污泥法等。一般而言，生物除臭技術都是利用微生物與有毒物質發(fā)生反應，從而降解污染大氣中的有毒物質。通過生物除臭的方法，一般都具有無污染性，且治理高效，能很好地實現(xiàn)對于大氣污染的目的。具體而言，生物除臭的方法主要有以下幾種。首先是土壤除臭法，這是最簡單最常見的生物除臭法。通過生物濾池法，可以將污染的大氣加濕。利用微生物以及生物濾層，土壤除臭法可以很好地吸收臭氣中的有毒物質。在土壤中有很多微生物，經(jīng)過與微生物的化學反應，有毒氣體就會分解成其他無機物以及二氧化碳。除此之外，在國際上也正在使用大范圍的生物膜反應器。通過生物膜上生長和懸浮的微生物，讓氣體經(jīng)過生物膜時可以與微生物發(fā)生發(fā)應，從而達到分解臭氣中的物質的目的，這樣既能達到除臭的效果，同時也能避免因為濾池的阻力以及其他原因而產(chǎn)生的堵塞問題

而活性污泥除臭法是通過將污染氣體和懸浮泥漿混合液混合，使其再經(jīng)過反應器，最后再與微生物反應而實現(xiàn)的除臭技術。在反應器中，污染氣體會和其中的微生物發(fā)生反應，使污染物質得到降解。例如，日本的污染大氣處理廠就是采用活性污泥除臭技術。通過常溫干燥已經(jīng)處理后的污泥液，再利用微生物的生理活性去處理污泥液，使污泥液能夠與污染氣體進行結合并最終產(chǎn)生新的液態(tài)物質。這樣不僅能夠降低空氣中污染物的濃度，同時也能凈化空氣去除有毒氣體。曝氣活性污泥除臭法是通過曝氣池，將惡臭氣體中的污染物質去除掉。在曝氣池中，有活性污泥，可以直接與氣體發(fā)生微生物反應。比如，上海市污水處理廠就是利用在曝氣池中進行活性污泥反應，并利用微生物使其發(fā)生氧化反應和硝化反應，最終通過攪拌混合，脫氮脫氨物生成后去進行曝氣處理。一般而言，經(jīng)過這樣處理的污泥將會直接進入離心脫水機里進行沉淀。經(jīng)過沉淀，污泥中的顆粒物就會和液體相分離。最后直接將污泥進行脫磷，之前的污泥就變成不再具有臭味和有毒性的物質了。

（四）其他除臭法

在國際上，一些國內外城市正在使用高能粒子除臭技術。高能粒子除臭技術是利用室內的離子發(fā)生裝置，依托發(fā)射出的正負離子，去有效結合室內空氣中的氣體，從而讓顆粒較大的粒子直接下沉，讓空氣真正得到凈化。城市污水處理廠的大氣污染經(jīng)過高能粒子處理技術，便可以有效去除掉污染空氣中的細菌，以及一些其他硫化物等。這不僅能夠除臭，同時也去除掉了空氣中一些污染物質，降低細菌的濃度。高能粒子除臭技術非常適用于需要凈化空氣的場合。

五、改善城市大氣污染的幾點對策

在使用大氣污染處理技術的同時，也需要各個部門和城市市民的配合。只有大家一起齊心協(xié)力，重視大氣的質量，才能真正治理好城市大氣污染，讓環(huán)境變得更好。

（一）加大環(huán)保型高科技企業(yè)扶持力度

城市大氣污染的主要源頭基本就是污水廠的污染治理。一般而言，要對污水廠進行全方位的深度治理，顯然是有很多困難的。因此，必須首先改革污水廠的生產(chǎn)模式和污水治理的理念，尤其是對于三高企業(yè)而言，政府必須要嚴厲打擊，使其能夠按照標準辦事。除此之外，對于能夠治理大氣污染水污染的專業(yè)人才，也必須要積極引進。只有專業(yè)的環(huán)保人員能夠進入企業(yè)，企業(yè)才能更好地實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)模式。

（二）根據(jù)環(huán)境氣體排放標準，嚴控大氣污染源

雖然大氣污染是因為經(jīng)濟發(fā)展過程中產(chǎn)生過多的污染物質所導致。但是為了經(jīng)濟發(fā)展，也不能直接從源頭直接放棄經(jīng)濟發(fā)展。尤其是在如今科技發(fā)展的時代，污水處理技術的發(fā)展，也為治理廠大氣污染提供了更多的可能。因此，相關政府部門必須要嚴格把控環(huán)境治理的標準，努力減少企業(yè)向空氣中排放污染大氣，既保證經(jīng)濟發(fā)展的同時，也力求環(huán)境的保護。

（三）轉變傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)模式，降低大氣污染

在污水生產(chǎn)過程中，不應該繼續(xù)延續(xù)以前粗放的生產(chǎn)模式，而是要重視企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中對于環(huán)境的污染。只有力求干凈，節(jié)省，減少空氣中二氧化硫物質的大氣污染物排放，并且努力將新型污水廠與現(xiàn)代科技相互結合，才能真正做到高效清潔的工藝生產(chǎn)。

（四）做好惡臭物質的源頭防治

很多時候，從源頭上治理污染，會更加直接有效地控制住環(huán)境中的空氣污染。比如，在進行污水的一級處理時，可以通過清洗污泥池，脫水裝置等，去保證導致臭氣的物質的減少。同時，也可以及時清洗生物濾池，并且保持一定的干燥度。這樣就能避免堵塞現(xiàn)象。除此之外，也應該人工加大循環(huán)水量，并實時監(jiān)測氧化溝等區(qū)域，降低污水處理裝置的堵塞概率等。

六、總結

總而言之，在對治理廠大氣污染的處理過程中，必須重視每一個環(huán)節(jié)的處理，盡量防止導致臭氣產(chǎn)生的物質的堆積。同時，一些特殊裝置也應該盡量定期清洗，進行干燥等。甚至可以通過監(jiān)測，去恰當?shù)乇ＷC惡臭物質對于污水裝置的影響。為了更好地實現(xiàn)對于大氣污染的治理，治理廠還可以根據(jù)實際情況，去采用不同的治理技術，比如生物過濾法，物理除臭法，化學除臭法等，去合理去除掉臭氣中的有害物質。除此之外，相關政府部門也應該嚴格把控環(huán)境標準，企業(yè)也應該積極改進生產(chǎn)模式，并做好從源頭上防治大氣污染。只有從多方面去治理治理廠的大氣污染，才能更好地保證治理廠治理大氣的效果。