摘要:新时期,环境问题备受人们关注,污水处理厂是提高城市环境质量的重要部分,如何提高污水处理厂工作效率需要不断实践研究,本文以污水处理厂臭气处理技术为主,积极探索了相关的技术处理方案,希望结合进一步实践研究能够不断提高污水处理厂臭气处理技术效率。
关键词:污水处理厂;臭气处理;技术;展望
污水处理过程中产生的大量臭气不仅对空气质量产生影响,而且对处理厂周围居民的生活质量产生不良影响。这就造成了污水处理厂周围居民对建设污水处理厂产生抵触情绪,甚至影响污水处理厂的正常运营。因此,基于对环境治理以及对居民生活环境质量的提高,污水处理厂臭气处理问题亟需解决。
1城镇污水厂臭气分布情况
污水处理厂一般工艺流程:进水间(配水井)——粗格栅——进水泵房——细格栅——沉砂池——生化池——二沉池——深度处理——消毒——出水。污泥处理一般的工艺流程:机械浓缩——机械脱水——污泥干化——污泥焚烧——烟气处理——灰渣处置。
对于污水厂污水和污泥处理的各个单元,所产生臭气的浓度、干湿度、主要成分、密度各不相同。根据规范和相关文献,及现场运行的实际效果看,污水预处理阶段(进水间、配水井、粗格栅、细格栅、沉砂池、初沉池、生物处理厌氧缺氧段等)和污泥处理区域(储泥池、浓缩池、消化池、脱水机房等)臭气浓度大,主要成分以含硫化合物为主,是持续性臭气源;生物好氧区臭气浓度低;二沉池及后续深度处理区域,几乎不能检测出臭气。
2城镇污水厂臭气处理工艺选择
产生臭气有多种情况,处理前要明确产生的原因,然后制定处理流程和方法。
2.1物理法
首先区分产生臭气主要的成分是否是硫化氢或氨气,如果是这两种物质,可以通过物理稀释的方法或者吸附法进行清除。
利用稀释法清除污水厂产生的臭气,使被清除后的位置空气清新。多数臭气中含有硫化氢等难闻气体,通过稀释法可以降低空气中硫化氢的浓度,以达到稀释和除臭的效果。这种方法可以快速高效清除空气中硫化氢物质的浓度,降低臭气对人体的伤害。
吸附法需要用到活性炭或树脂等具有吸附能力的材料。当硫化氢气体通过这些材料后,材料本身会对硫化氢这种物质进行过滤,并在活性炭的物理作用下将硫化氢等臭气进行吸附式清除,使空气变得清新。
2.2化学法
化学法是将臭气中的恶臭物质通过化学手段转化为无污染物质,使用这种方法的前提是能够准确判断污水中主要含有的物质,然后根据物质的反应原理进行清除。吸收法、燃烧法和化学氧化法是比较常见并且实用的几种方法,随着化学技术的不断提高,又出现了几种除臭方法,比如:电晕除臭法、光催化氧化法等等。
2.2.1 吸收法
吸收法是一种比较实用的酸碱中和方法,这种方法会使用一种可以与硫化氢、氨气等气体发生化学反应的物质,通过置换的方式达到除臭的效果。为了快速并彻底清除臭气中的硫化氢和氨气,吸收法会在原有的基础上,通过多级多层吸收的方式,增强对臭气的吸收效果,提高清除臭气的速率。同时,由于使用多层过滤的方式进行臭气吸收,更适用于臭气浓度更高的场合,并且不会受臭气流量的限制。可是这种方法无法对臭气中的挥发物质进行清除,如果想要达到更好的效果,还需要进行喷淋,而此时就会消耗更多的水资源。
2.2.2 燃烧法
燃烧法是利用物质燃烧的方式产生高温条件,然后将臭气中的有气味气体进行清除。根据燃烧状态,可以分为直接燃烧法和催化燃烧法。臭气在高温条件下充分燃烧,属于直接燃烧法,这种方法需要臭气达到一定的浓度,同时产生臭气的物质本身燃点较低。通过人工升高温度的方式点燃臭气,以达到快速消耗的目的,但在加温的过程中需要消耗更多的费用。
催化燃烧法是根据臭气中可燃物反应过程中所需要的物质添加合适的催化剂,以达到快速反应的效果。在催化剂的帮助下物质会加速反应,反应过程中产生大量的热,进一步加快了反应的速率,从而达到快速降低空气中臭气浓度的目的。这种方法的缺点是,有些情况下催化剂会失活,达不到预期的催化效果。
燃烧法需要使用大型设备,设备本身的造价比较高,同时在反应过程中很容易产生有毒物质,进而造成二次污染,或者设备被腐蚀性气体腐蚀,频繁更换零部件造成成本的增加。因此,燃烧法在我国污水臭气处理过程中很少使用。
2.2.3 化学氧化法
通过添加合适的强氧化剂(催化剂、紫外光)加速化学反应,以此降低臭气中恶臭物质的含量和浓度。
2.3生物法
生物除臭技术充分的利用了微生物的优势,在微生物的帮助下降低臭气浓度,通过微生物自身的新陈代谢能力达到除臭效果。
微生物新陈代谢以后会产生二氧化碳,这种物质排到空气中也不会产生二次污染。该方法主要经历以下几个过程:首先,臭气需要能溶于水中。其次,微生物可以针对性的吸收恶臭物质,然后利用身体完成过滤。最后,被微生物吸食的恶臭物质在微生物体内催化酶的作用下,生成二氧化碳或其他有利于微生物生长的物质,达到自然除臭效果。
随着对不同臭气构成元素的深入研究,越来越多清除臭气的方法产生。通过针对性的制定特殊的处理工艺,能够快速降低污水中的臭气浓度。为了达到预期的清除效果,多数厂商采取物理、生物、化学等多种技术相结合的方式,最大限度地清除污水中恶臭气体的浓度。巡检人员也会利用专业的检测仪器检测产生的臭气源位置,然后及时进行处理。根据数据汇总得出臭气处理技术经济因素比较表,如表1所示。
表1:污水臭气处理方法技术经济因素比较
3某污水处理厂臭气处理案例
3.1工程概况
为了保证生产降低成本,某工厂采用循环式活性污泥法CAST工艺,以完成日处理4万吨污水的目的。具体的污水处理流程为:首先,将产生的污水统一排放到提升泵房,然后利用物理格栅对污水中的垃圾和漂浮物进行过滤,清除污水中较大物质;其次,利用细格栅清除污水中的细小悬浮物,并通过沉降的方式清除污水中含有的泥沙等物质;最后,让污水流入CAST反应池,污水经过活性炭以后,与反应池中的生物进行混合,进一步清除恶臭物质,之后利用但是压滤机进行脱水,并统一集装处理。具体处理流程如图1所示。
图1:某城镇污水处理厂流程图
3.2主要恶臭源
污水厂通过对污水的分析得知,污水中恶臭物质在经过格栅、CAST池和污泥脱水机房以后,污水中的恶臭物质含量迅速下降。被过滤出来的恶臭物质需要密封保存,然后由专业的组织人员进行集中处理。通过对这些物质的检测发现,产生恶臭的主要物质有硫化氢和氨气,浓度分别是0.18~2.71mg/m3和1.93~5.95mg/m3,此时可以利用生物滤池法对污水进行处理。
3.3生物滤池法工艺介绍
根据不同微生物的生长习性,首先在绿植中创造有利的生存条件,然后将微生物投入其中,让微生物在恶臭物质的水体中生存,达到预期的吸收臭气效果。利用代谢的方式清除污水中的恶臭物质,避免产生有害物质。由于微生物滤池生长环境事宜,并且按照要求添加了活性炭、木渣,干草、土壤等物质,所以更利于微生物的繁殖。同时这些物质也可以对水体中的恶臭物质进行吸附,让微生物获得更适合的生存环境。当微生物与恶臭物质接触后,在适宜的环境下恶臭物质迅速被降解,本身的微生物数量也会激增,从而达到增强除臭的效果。
3.4运用效果
硫化氢和氨气的浓度迅速降为0.01~0.08mg/m3和0~0.62mg/m3,经过这种方法被除臭的污水已基本达到国家二级排放标准。除臭以后需要对吸收的物质进行检测,还可以对除臭池内的喷淋管路进行改造,通过多层多级过滤的方式增强除臭效果。经过不断的分析和改良,目前的除皱效果已经从原有的36.5%提升到62.9%。如果在反应过程中温度、湿度都适宜,那么生物除臭滤池一定会达到理想的状态。
4结论与展望
4.1 结论
生活水平的不断提高让人们有更多的时间去保护和关注环境,进行臭气清除的过程中,需要首先了解臭气中主要恶臭物质的含量及成分,然后针对性地制定合适的处理办法。为了让污水处理厂正常运转,并避免产生不必要的经济损失,在进行恶臭物质清除时一定要注重除臭方法,按照臭气成分采取合适的生物法或化学法进行清除。某些恶臭物质本身成分不稳定,很容易发生变化,但这种物质却很容易用物理法进行清除。由此可见,恶臭物质清理一定要选择正确的方法,可以是一种也可以是多种方法共同配合,达到高效除臭效果。
4.2 展望
根据国家对城市污水排放标准的要求,城市需要对污水中恶臭物质的含量和浓度给出准确的数据,以便在对恶臭物质清理过程中提供帮助。研究人员还要知晓恶臭产生的源头,通过对源头的遏制,可以明显降低污水中恶臭气体比例。造成污水中出现恶臭气体的因素有许多种,温度剧烈变化、水体流经位置等多种因素都可能产生恶臭气体。有些污水中两种物质发生反应,也有可能产生臭气,进一步增加污水中恶臭气体的含量和浓度。所以,通过对恶臭气体的生存条件和产生原因进行分析,合理利用针对性的工业方法和流程降低恶臭气体浓度。同时,研究部门要了解释放恶臭气体和产生恶臭气体之间的关系,之后针对性的制定恶臭气体处理方法。根据恶臭气体的处理工艺和流程,建立标准化恶臭气体检测体系,通过检测人员的精准测量知晓产生恶臭气体的具体原因,以确保后续污水中不会含有过多的有毒气体和恶臭物质,让工厂顺利开工并稳定运行,降低成本的同时及时清理污水,最终建立高效的恶臭物质清理体系。
参考文献:
[1] 薛勇刚,薛韵涵,戴晓虎,等.污水处理厂除臭技术比较及选择[J].给水排水,2013,(S1):218-222.
[2] 张钊彬. 污水处理厂高标准除臭技术研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.
[3] 尚小清,陈晓东. 污水处理厂除臭技术浅析[J]. 应用化工,2010,39(2):273-275.
[4] 王爱杰,徐潇文,任南淇,等.污水厂臭气生物处理技术研究现状与发展趋势[J]. 中国沼气,2005,25(3):15-19.
[5] 邓恩建.污水处理厂恶臭治理现状与展望[J].工业安全与环保,2008,34(4):45-46.