除臭技术在污水处理中的应用

“节能.减排.新能源”科技信息速递|专题之节能与环保技术论坛除臭技术在污水处理中的应用口董建摘要:本文就除奥研究的目的和意义、奥气的种类与测定中试除奥方法与工艺等问题进行了 介绍,同时就除臭试验及试验情况与结果进行了分析。关键词:污水处理;除臭根据《中华人民共和国国家标准-恶臭污染排放标准〉镇污水处理厂污染物排放标准>规定的废气排放标准,部分气GB14554-93定义惠臭为:一切刺激嗅觉器官引起人们不愉体执行《恶奥污染物排放标准)详见表1)表1污水处理厂臭气排放标准.快及损坏生活环境的气体物质。臭味给人以感官不悦，甚至会危及人体生理健康,诸如呼吸困难、倒胃、胸闷、呕吐等。为了防污染指标I排放浓度限值执行标准1.5( mogm)下栗江产物热为轩化)社1818918-92002止和消除城市污水处理厂臭味对周围环境及居民生活的影响，三甲胀 ↓008(mg/m)(恶奥污染物排放标准)(GB14554-93)一些发达国家先后制定和逐步完善了一些有关的具体规定,例如德国规定城市污水厂界限外300m范围内不得建造生活设硫化氢006 (mgm)来处罐严势集物排放标)618918-2002施，达不到此要求,污水处理厂内就要采取必要的防止臭味扩甲硫酵I 0.007 (mgm)《恶奥污染物排放标准) GB14554-93)散的措施。在一些发达国家,如美国和加拿大,针对恶奥的法规甲硫醒0.07 (mgm2)《系奥污染物排放标准)(GB14554-93)大多属公害法类的州或省级,以及地方法规，而没有联邦一级二甲二硫料0.06 (mg/m)《恶奥污染物排放标准)(GB14554-93)_二硬化碳3.0(mg/m')《恶奥污染物排放标准)(GB14554-93)的统一法规。 为了保护和提高各类处理现场及周围环境卫生质苯乙烯5.01mgm)《恶奥污染物排放标准)| GB14554-931量,减少对空气造成二次污染，我国2002年12月24日发布、臭气浓度| 20(无 纲)_ I 永处理厂广污染物排放标准)(GB18918 -2002东奥污染物排放标准)G814554-93)(城镇房2003年7月1 8开始实施的国家标准<城镇污水处理厂污染甲烷1(体积比)(城镇污水处理厂污染物排放标准)(GB18918-物排放标准)(GB18918 - 2002 )就明确规定了城镇污水处理厂2002)厂界废气排放最高允许浓度。2.3奥气监测方法监测按照国家<大气污染物无组织排放监测技术导则〉1除臭研究的目的和意义南方某大型污水处理厂8处理能力为55万tVd。除了本身(HJT55- 2000)进行,其中臭气浓度这-项的监测方法是采用设施在污水沉砂、曝气,污泥储存、处理过程中产生恶臭外,河常用嗅觉法的原理:将待测气体用无味的人造合成空气逐步进涌截污后污水浓度提高以及大量的粪便污水和垃圾渗漏液汇行稀释,直到刚好可以闻出气味嗅阈)时为止,把此时的稀释比入,使到污水厂散发的臭气已经严重影响到周围居民的正常生作为表示被测气体气味强度的量度，所需的稀释倍数越大,说明气体气味越大。这个稀释比被表示成”气味单位"。测量的具活。因此,对厂内的臭气去除势在必行。在我国污水处理厂的除臭是一项新兴的环保应用技术,丛体方法如下:从扩散源取来待测气体样品,在稀释仪中用人造事恶奥控制的专业单位不多,尚不俱备从项目整体规划,工程空气混和，让最少四个嗅觉健康并经过专门训练的人来闻,并说出是否能闻到气味，一直重复到其中-半的人刚刚能闻到，设计,设备制造,系统集成和运行管理的综合能力。即使在一些而另一半的人已不能闻到为止，从仪表上就可以读出稀释倍发达国家,针对污水,污泥处理和垃圾处置过程中的恶臭管理数,即气味单位。和控制技术比起其它处理技术本身也是一个较新的领域。 在这2.4监测情况分析样的情况下,开展除臭系统试验,具有十分重要的意义。本次试根据对污水处理厂现场的各个工艺段的监测，总体来看， ，验拟通过前期的试验的研究分析,为日后的工程建设提供设计臭气的浓度值:污泥区(储泥池、脱水机房、浓缩池)最高,生化参考依据，以便选择最适宜的工艺技术和处理方法,同时率先处理区(反应池)次之,物理处理区(沉砂池、沉淀池)最低。各测在国内探索和积累此项技术的研究和相关装置运行管理经验。点的主要行染物组分如春系工艺投英气数制主要组分.表2污水处理厂2臭气的种类与测定采样地点名称恶奥污染物质的主要组分旋流沉沙池流化氲、二甲二硫醒、二硫化碳、三甲胺2.1奥气的主要种类平流沉沙池硬化氧、三甲胺在污水处理工艺过程中产生气味物质主要由碳、氮和硫元生物反应池硫化重、二硬化碳素组成。只有少数的气味物质是无机化合物，例如:氨(NH小磷污泥浓缩池硫化氧、二确化碳、三甲胺(PH)和硫化氳(H2S);大多数的气味物质是有机物,比如:低分子储泥池硫化氧、甲硫醚、二硫化碳、三甲肢脂肪酸、胺类、醛类、酮类.醚类.卤代烃以及脂肪族的、芳香族污泥脱水机房的、杂环的氮或硫化物。值得注意的是:这些物质都带有活性基根据各测点的情况，硫化氢的监测浓度最大值范围为团,容易发生化学反应,特别是被氧化。当活性基团被氧化后，3.34-6.51mg/m,以远高于厂界废气排放最高允许浓度气味就消失,生物除臭工艺就是基于这一原理。 其中,臭气浓度(0.06mg/mi)。因此,可以推断,硫化氢为各测点的恶奥污染物这个指标是一个不可客观确定的量，它与接受对象的敏感性、的主中国煤化工都没有超过国家规定的心理和生理作用有关。2.2排放标准标准HCNM HG污水处理厂产生的奥气都属于无组织排放,并且属于复合3中试除臭方法与工艺型恶臭污染物,主要指标为硫化氲、氨、甲硫醇、甲硫醚和二甲污水处理厂奥味的处理方法有很多,如直接焚烧法、催化二硫醚、二硫化碳、三甲胺、苯乙烯和臭气等九项,主要依据(城广东科技20808.总氟18期专题|°节能.减排;新能源"科技信息速递之节能与环保技术论坛剂氧化法、酸碱洗净法、臭气氧化法、化学吸附法.活性碳物理能耗低、不受冬季寒冷气候的影响，如果设计得当,运行和维护吸附法、生物脱臭法、土壤脱臭法等,但经济实用的还属生物除费用很低。该法对污水处理过程产生的富有N、S成分臭气的臭技术。本文将对生物法、土壤法、离子法进行试验研究。处理效果优良,同时对奥气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗3.1生物法(填充塔式生物过滤脱臭法)脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性。主要缺点是占3.1.1工作原理地面积大、难以控制滤料的均-性、透气性湿度、温度和pH值生物脱臭是在适宜条件下,利用载体填料(人工或天然)比等至关重要的操作参数。从气味源收集到的气体被送到生物过表面积上的细菌和其它微生物的作用脱臭。臭气物质先被填料滤池处理，进过滤池的空气要求潮湿，相对湿度必须为吸收,然后被填料上附着的微生物氧化分解,从而完成臭气的80~95% ,否则填料会干化,微生物将失活。为了防止过滤池被除臭过程。固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务,堵塞,必须在空气进入以前除去其中的小颗粒,所以空气进入因为微生物生长需要足够的有机养分,所以固体载体必须具有以前要进行水洗以提高湿度,并去除灰尘和分离油分。运行中高的有机成分。要使微生物保持高的活性,还必须为之创造一要调节喷水量,维持洗涤器中气体达到所要求的湿度。当氨气个良好的生存条件,比如:适宜的湿度、压力损失、pH值、氧气浓度超过35ppm时，氨离子会积累在过滤料中,从而降低去除含量、温度微生物种类.过滤材料等。实际生产设计要求,载体效果。生物过滤法还需用大量的水来加湿进气流和保持过滤料填料相对湿度保持在80~95% ,所以经常采用喷淋原污水或初接近100%的最佳湿度环境，过程中会产生大量的渗沥液,需沉池出水以提供水分和营养源。环境条件变化会影响微生物的要适当处理或处置。生长繁殖,因此在试运行时或改变工况时要考虑生物过滤池会3.2土壤法有一个适应期。工艺流程如下图。3.2.1工作原理利用土壤中生存的微生物在臭气通过土壤时将其成分氧化分解,达到除臭目的。该法在脱臭过程中应用了微生物,故也o山称为生物脱臭方式的一种。土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类,恶臭气体-如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等水溶性臭气类,被土壤中的水分吸收去除,而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解。土壤层所采用的介质为地表沃土特别是腐植上，必要时需要改良，使土壤形成具3.1.2影响因素有吸附作用的胶状颗粒,增加床层的通气性。据监测,从床层表生物过滤池的工作受以下几种因素的影响:口(1)反应速度:反应速度的快慢取决于气体成分的浓度和层到500的土层中大量存在细菌、防线菌、霉菌、原生动物、藻性质,填料上的微生物种类、数量和活性,温度,废气和填料的类及其它微生物,每克土壤中可达数亿个,其中藻类能够助长细菌繁殖,细菌又是原生动物的饲料，这些微生物构成了湿度,pH值。口(2 )停留时间:停留时间由体积流量、自然堆放体积和空池稳定的生物群落系统,具有较强的分解污染物的能力。土壤微生物降解速度与有机物浓度成正比,超过一定浓度后降解速度体积决定。与浓度无关。(3)气味物质浓度。3.1.3 滤料选择土壤生物处理法对粪便处理厂、畜牧场污水处理厂的气态生物脱臭塔最主要部分是填料。一种好的载体填料必须满污染物的去除在日本、德国已有成功应用,并加以改良,如采用足:容许生长的微生物种类丰富;为微生物提供栖息生长大的泥炭替代土壤,增强了通气性,更适合微生物生长。土壤法优点比表面积;营养成分合理( N.P、K和微量元素);有好的吸水性;是设备简单,投资、运转费用低,去护管理方便。在土壤上可以自身无异味;吸附性好;结构均匀孔隙率大;材料易得且价格便种植花草进行绿化，植物的根系不但可以保持土壤湿度、加强宜;耐老化运行时间长、养护周期长);运行、养护简单。单成分土壤透气性,而且根系中的微生物也为废物降解做出了贡献。填料一般只满足上述的部分要求,配方合适的多成分混合物可3.2.2优缺点土壤法优点是设备简单,投资、运转费用低,维护管理费用以较全面地满足要求。常用的填料有:木屑、垃圾堆肥过程的产低,效果与活性炭脱臭同等,处理1m2的臭气需2.5~3.3m2土物、沙、土壤、石头、贝壳、干树皮、干草、纤维性泥炭或其混合地,在土壤上可以种植花草进行绿化,植物的根系不但可以保物。近年来，有机或无机的人工合成材料也逐渐被开发和使用，持土壤湿度、还可以增加土壤透气性,而且根系中的微生物也像塑料、半软性塑料。由于人工合成材料的强度、比表面积和均为废物降解做出了贡献。一性均优于多数天然材料,生物过滤洗涤塔的操作和处理能力但不适于降暴雨、下大雪地区:对于高温、高湿和水分、尘上将会有一个大的飞跃,如可望将生化反应停留时间从传统的土、微尘等气体须预处理。土壤脱臭法在处理高浓度或浓度变45~60s缩短到6s。这样,同样滤料通过面积的处理能力可增化较大的臭气方面,不太充分。此外占地较大( 1m/分的处理风加7到10倍。由于填料本身是有机养分，当过滤池暂停运行量需要3~5m2土地),-般适用于臭气浓度低以及土地充裕的时,微生物可以利用填料的有机成分继续维持生命活动。过滤池填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面地方。为保证土壤脱臭法的脱臭性能,要时常注意土壤床的压力负荷。工程上填料高度-般为1.0~1.2m。如果选择的填料合变化。当压力损失上升时,需松动土层或更替过滤砂层，同时加适,工艺上能做到布气均匀、排除气流短路的话,最低高度可以为0.5m。经过几年运行后,填料的最终高度约为初始堆放高度强出草中国煤化工:壤脱臭法的建设费用比其他在常年积雪和土壤容的60%。过滤池的表面负荷能力可达200m/m2+h),-般选用易冻结TYHCNMHG100m(m2.h)。3.1.4优缺点3.2.3土壤参数它具有独特的优点,具有较强的恶臭去除能力、装置简单、设计土壤脱臭时选择的土壤指标应是:腐殖土为好,亚粘2广芳警疆瞿第19常“节能.减排.新能源"科技信息速递|专题之节能与环保技术论坛土等红土需掺入鸡粪、垃圾和污泥肥料进行改良后使用;矿质臭气来源:漩流沉砂池臭气。土和粘土不宜。土壤水分40~70%为宜。过于干燥的土壤需装设计流量:300~1000m3/h。设水喷淋器。种植草坪土壤表面保持倾斜,作为防降暴雨的措设备情况:选用MET-PRO公司的恶臭控制系统试验性比施。土壤的有效厚度不要小于500mm;温度可在5~355°C,最例装置,便携式试验性加湿舱、控制设备、监控设备、便携式过佳为25~35C;湿度50-70%;PH值7-8。废气通过速度以滤器介质容器,为两级除臭系统,初步洗涤器/加湿舱对污浊气2~17mm/s( -般选为5mm/s )为宜。土壤系统使用一年后会发流进行初步加湿,可以通过改变温度和送入洗涤器水量来调节生酸化,应及时加入石灰,调整pH值。加湿容量和空气流出湿度，并可根据现场的情况进行调节,有3.3电离法(污泥活性炭吸附+电离氧化)效的去除氨和其他水溶性污染物。3.3.1工作原理生物介质:多种特制滤料和菌种及分散剂。它是在原有的活性炭吸附的基础上改进的,增加了电离氧环境温度: 15~36C。化的工艺,解决了吸附剂须经常更换,操作成本高的缺点。电离试验结果:在装配联调无菌运行1周,微生物培养10~14d氧化是通过离子发生装置一使用中频、高压电场 ,通过分子后,开始正常处理,结果如下:共振原理,在常温下将异味的有机碳氢化合物分子电离,变成最高值最低值H*和C4*等离子体,等离子体进入催化剂反应罐后,被氧化成HS进气浓度(mg/m)_5.193310.59521.1482水和二氧化碳。同时,发射离子与空气中尘埃粒子及固体颗粒HS出气浓度(mg/m)0.04110.05150.0054碰撞,使颗粒荷电产生聚合作用,形成较大颗粒靠自身重力沉去除率(%)99.21%99.5%99.53%降下来,达到净化目的;发射离子还可以与室内静电、异味等相5.2土壤法.互发生作用,同时有效地破坏空气中细菌生存的环境,降低室流量2000m/h.滤体面积: 50m2.风机压力:3.000pa。内细菌浓度,并将其完全消除。去除效率:H2S浓度大于或等于10ppm,其去除效率为3.3.2优缺点99% ;HS浓度小于10ppm,其出口浓度小于0.1ppm。可以高效去除有机异味,效率高达95% ,可靠性高、无易损位置:干式泵房提升泵站格栅系统。件、无消耗件,操作方便,无需8常维护,占地面积小,没有二次试验结果:在装配联调无菌运行1周,微生物培养25d后,亏染。开始正常处理,结果如下:缺点是对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处平均值理的高浓度奥气均适应性较差,建设费和运行费用较高。同时由HS 进气浓度(mg/m35.455813.54120.9882于活性炭的吸附能力极易受臭气中的潮气、灰尘等杂物的影响0.03910.04150.0354去除奉(%)99.219%而下降,为防止活性炭受潮，常需在脱臭管道上安装除湿、除尘装置,如在脱臭吸附塔的前面以及抽风扇等处设置加热器等。5.3电离法3.4其他处理方式试验通过风机抽取漩流式沉砂池内异味气体其他常见的处理方式还有:如直接焚烧法、催化活性炭氧300~1000m/h,然有在负压作用下,通过活性炭纤维吸附器，化水洗法、酸碱洗净法、臭气氧化法、化学吸附法、活性碳物理95%以上的异味气体被吸附在纳米级活性炭纤维上,当活性炭吸附法,它们的优缺点这里就不一-叙述了。纤维吸附器饱和后,开启电加热器和电离设备,吸附在活性炭纤维上的异味气体分子就被解析出来，再通过等离子设备作4除臭试验用，异味气体最终被氧化成无污染物质。4.1试验地点试验结果:由于污泥区和生化区的臭源比较分散,面积大,不利于进_HS 进气浓度(mg/m3行中试。所以选取格栅间和沉砂池作为试验点。5.398712.23210.7428HS出气浓度(mg/m30.01060.22584.2试验具体目的98.15%93.07%从监测结果,我们可以获悉,硫化氢是主要的污染源,它散发出的臭鸡蛋般的味道,极大的影响并危害了人们的健康。所6结束语以,本次试验具体方式是运用现阶段比较流行的处理方法和工艺开展研究,测取相关参考数据,进行运行状态数据分析,计算从三种方法的试验情况来看,基本上能实现出去HS,降低装置的除臭效果,验证系统的运行条件,检验控制系统的响应臭气浓度的目的,在进气浓度不高的情况下,出气浓度能达到与可靠性,校正相关控制模型和算法,测算合理经济的运行成国家标准。其中,生物滤料法能起到适应范围广,能灵活调节处本,同时对厂区的臭气污染源的浓度和成分进行综合测定。理能力的作用，土壤法处理则显示出处理稳定性较高的优点，4.3采样点与采样频率而电离法操作性简单,维护量少,容易装配和移植。选在设备的进气口和出气口开,其中硫化氢:每天2次,氨气:每周1次,为期3个月。(作者单位:佛山市环境工程装备有限公司)4.4分析设备及方法硫化氢:便携式采样分析仪(进C );量程:0~100ppm,分辨率0.1ppm;中国煤化工氨:手动气泵(进口)及氨管测定对比仪。MHCNMHG5试验情况与结果5.1生物过滤塔法3广乐科技20.0.总她180丽