污水厂除臭工程技术路线选择 罗伟贤

发表时间:2021/4/26   来源:《基层建设》2020年第33期   作者:罗伟贤
[导读] 摘要:近几年来污水工程基础设施建设发展很快。城市的许多郊区已建成的污水处理厂现已成为城市中心。
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        摘要:近几年来污水工程基础设施建设发展很快。城市的许多郊区已建成的污水处理厂现已成为城市中心。污水处理厂在促进区域减排、改善流域水环境质量、守住水环境质量底线、推动城市高质量发展等方面发挥了重要作用,但运行期间会产生恶臭气体和污泥,若处置不当,将威胁到居民的身心健康,严重影响人们的生活环境质量。污水处理厂的恶臭气体主要含硫化物如H2S、硫醇、硫醚和含氮化合物如胺、酸酰胺、吲哚等,气味中氨的数量和浓度最大,其次是硫化氢和二甲基硫化氢。在气味感觉程度方面,甲硫醇最容易引起人的嗅觉,其次是硫化氢、二甲基硫化氢和氨。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对污水厂除臭工程技术路线选择提出了一些建议,以供参考。
        关键词:污水厂;除臭工程;技术路线选择
        引言
        城镇污水处理厂产生的恶臭污染物通过收集及各类除臭技术处理后达标排放,可以有效减少大气污染,改善空气环境质量。污水除臭技术种类较多,目前我国污水处理厂实际应用的除臭技术以生物法为主,且从过去采用单一除臭工艺向组合工艺转变。传统除臭方法而言,物理法中的催化及改性活性炭技术是今后的研究的一个方向,以制备出吸附性及稳定性更优良的活性炭材料;化学法在高效除臭的同时应采取措施尽量避免二次污染,新兴除臭技术中,低温等离子法因其具有能耗小、投资灵活、几乎无二次污染等优点在未来污水除臭领域具有良好的用前景。
        1、污水处理厂臭气的来源与成分
        污水处理厂的臭味来自污水预处理、厌氧、缺氧工艺和污泥处理,如格栅池、厌氧池、缺氧池、污泥压缩等产污环节,无组织排放点位的臭气其成分、浓度和嗅阈值也不尽相同。以工艺段进行区分可分为高、中、低3个区域,其中预处理区和污泥区属于高浓度区域;生化处理区属于中浓度区域;其余区域为低浓度区域。
        2、污水处理场臭气处理中存在的问题
        第一,开展臭气处理技术推广的企业虽然数量比较多,但一般规模都相对比较小,在市场上没有占据绝对的优势,行业内普遍存在互相压价和恶性竞争现象,缺乏大中型企业的引导,臭气处理行业整体实力偏弱。第二,我国臭气处理技术创新能力低下。有许多企业认为生物处理技术的工艺要求简单,因此一味地模仿和复制已有工程,普遍缺乏技术创新能力,各大高校和科研机构的研究成果很难直接实现产业化,缺乏技术验证以及技术推广平台。正是由于创新能力比较低,因此不能根据工程需要灵活调整设计运行参数,导致工程处理实际效果不能够达到预期。相关从业人员对生物处理法的基本性能、适用范围以及使用条件等缺乏科学规律的认识,从而难以进行专业的课题研究等。
        3、污水厂除臭工程技术路线选择
        3.1污水处理厂对生物过滤法的应用
        如今伴随着城市发展建设,污水站除臭已经成为城市环境保护、形象美化过程中一个急需解决的问题。现代社会发展速度越来越快,各种科学技术水平的提升,使污水除臭领域不断出现了各种新技术新方法。当前我国的污水除臭技术日渐成熟,目前应用最为广泛的就是生物过滤法。原理是利用微生物降解氨气、硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭物质,使之成为稳定的氧化产物,从而达到无臭化、无害化的一种工艺方法,即不产生二次污染。这种方法能够将硫化氢臭气溶解吸收,同时能结合微生物的降解作用进行处理。被降解的硫化氢等恶臭物质首先溶解于水中,再转移到微生物体内,通过微生物的代谢活动而被降解。单纯的生物法除臭既不需要使用化学药剂,也不需要补充营养物质,恶臭气体就是微生物繁殖、排泄的营养物质。生物法除臭是近年发展起来的新型除臭技术,它可有效地去除臭气中的H2S、还原硫化物等臭气物质,去除率高,运转费用低,操作管理简单,是净化H2S、NH3、VOC等恶臭气体污染进而保护大气环境的理想净化技术。


        3.2低温离子法的应用
        低温等离子法,通过高压脉冲技术电晕放电,在常温常压下使氧分子很快分离为生态原子氧(O)、纯净离子氧、羟基自由基(*OH)、单线态氧(1O2)和带正、负电荷的离子氧和离子氧群。臭气分子与离子氧群混合,离子氧群将致臭污染物降解成二氧化碳和水以及其它小分子,经过净化后的空气通过通风管道高空排放到大气中。
        3.3活性炭吸附法
        活性炭吸附法是目前应用最为广泛的物理脱臭方法,其除臭效率比其他物理法高,能够有效地去除吲哚、硫化物等多种物质。活性炭(AC)具有发达的孔隙结构、高比表面积、丰富的表面活性基团,能够对恶臭物质特异性吸附。然而活性炭材料成本较高,吸附容量有限,饱和点难掌握,且恶臭气体的成分、温度、湿度和含尘量等因素对活性炭的吸附能力影响很大。基于普通的活性炭材料,美国卡尔刚碳素公司研发出新型的催化氧化活性炭专利产品,命名为Centaur。H2S及含硫有机物被吸附后,发生氧化反应生成H2SO4、少量H2SO3和硫元素,并且在材料吸附容量达到饱和后,通过水洗涤后能继续重复利用。广州市猎德污水厂采用催化型活性炭塔除臭装置对西濠涌泵站除臭系统进行改造,处理风量为1500m3/h,NH3和H2S的去除率分别为86.7%和97.9%,对臭气浓度的平均去除率为87.4%,达到相应国家标准排放要求。催化型活性炭法的局限性在于其只对H2S及含硫有机恶臭污染物具有良好去除效果,而对其他致臭物质去除效果一般。活性炭的另一发展方向是对普通活性炭进行改性,提高其吸附性能。目前有4种普遍使用的改性方法,包括表面氧化改性、表面还原改性、负载金属改性、微波改性。使用HNO3、(NH4)2S2O8、KMnO4分别作为氧化试剂对椰壳基与煤基活性炭改性,改性后的AC对NH3的吸附容量提升显著。使用尿素等物质作为还原剂,对活性炭材料改性后对苯酚的吸附性能大大提升。使用等体积浸渍法制备负载Mn的果壳活性炭材料(Mn/Ac),其比表面积相比于未负载前从500.8m2/g提高至629.8m2/g,对苯酚的去除率是负载前活性炭材料的3.7倍。利用离子液体对活性炭改性后提升了对气象甲苯及二甲苯的吸附能力。
        3.3化学洗涤法
        臭气经管道收集后送入化学洗塔,含尘气体经进气设备后,由下而上冲击水层并改变了气体的运动方向,而尘粒由于惯性则继续按原方向运动,其中大部分尘粒与水粘附后便停留在水中,在冲击水浴后,有一部分尘粒随气体运动,与冲击水雾井与循环喷淋水相结合,在废气处理塔内进一步混合,此时含尘气体中的尘粒便被水捕集,尘水径离心或过滤脱离,因重力经塔壁流入循环池,使气相中的臭气分子转移至液相中,根据恶臭废气的成分利用强碱(氢氧化钠)、强氧化剂(次氯酸钠)作为洗涤喷淋溶液与气体中臭气分子发生气-液接触,并藉由化学药剂与臭气成分发生中和、氧化还原或其他化学反应去中气体中的恶臭分子,使气体得到净化
        结束语
        综上所述,污水厂除臭工程技术路线的选择通过分析,对现有污水处理厂除臭工程技术路线的有效选择,生物过滤法,低温等离子法、活性炭吸附法,化学洗涤法改善了臭气问题,满足了污水处理的需求。
        参考文献:
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