近年来,随着大型城市污水处理厂的大量建成,作为污水厂附属产品的臭气,以及相应的臭气处理也越来越受到人们的关注。城市污水处理过程中产生的臭气主要集中在进水泵房、初沉池、曝气池、储泥池、污泥浓缩池、污泥脱水机房以及堆棚处。这些致臭物质主要有硫化氢、氨等无机物和低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃等有机物。据分析,成分中氨的浓度最高,其次是H2S;臭气的强度中甲硫醇最大,其次是H2S(其臭气强度达到了强臭的程度)。这些污染物具有易挥发、嗅阈值低等特点,不仅严重污染周边居民的生活环境,危害人体健康,而且对污水处理厂的金属材料、设备和管道具有强烈腐蚀性,因此采取除臭措施非常必要。
随着社会经济的发展、生活水平的提高和公众环境意识的日益增强,城市污水处理厂的恶臭污染也就成为亟待解决的首要问题。因此在建设污水处理厂的过程中,除了设置必要的污水、污泥处理与处置系统外,还需针对污水处理厂臭气物质的成分和臭气的强度,选择合适的除臭技术,设置经济有效的除臭系统。
对污水处理厂常用的几种恶臭处理技术进行技术经济因素综合比较分析,以寻找高效率、低能耗、无二次污染的除臭技术,为城市污水处理厂选择除臭系统提供科学依据。
污水处理厂常用的除臭技术及应用现状
城市污水处理系统由于其特殊性而具有成分复杂多变,有毒有害、动态负荷显著以及排污持续、近居民区,且很多时候是短时间突发的,较难于捕集和收集,也给治理带来困难。目前污水处理厂工程上常用恶臭气体处理技术主要有生物滤池、生物滴滤塔、生物滤床、植物提取液除臭、活性炭吸附、高能离子除臭、化学除臭和活性氧除臭等。
1、生物滤池
生物滤池主要包括增湿器和生物处理装置两部分。由引风机收集的臭气经增湿装置预处理(有的预处理还包括温度调节、去除颗粒物等)后进入生物处理装置,气体中的污染物从气相主体扩散到填料外层的水膜并被填料所吸附,最终降解为二氧化碳、水等,处理后的气体从生物滤池的顶部排出。生物滤池的填料层是具有吸附性的滤料(如土壤、堆肥、活性炭等)。堆肥生物滤池因其较好的通气性和适度的通水和持水性,以及丰富的微生物群落,能有效地去除烷烃类化合物如丙烷、异丁烷,对酯及乙醇等生物易降解物质的处理效果更佳。如深圳市罗芳污水处理厂二期工程厌氧池增设了生物滤池除臭系统。目前,除臭装置已投入试运转,运行正常,达到了预期除臭效果。
2、生物滴滤塔
生物滴滤塔主体为填充塔,内有一层或多层填料,填料表面是由微生物区系形成的几毫米厚的生物膜。含可溶性无机营养液的液体从塔上方均匀地喷洒在填料上,液体自上向下流动,然后由塔底排出并循环利用。有机废气由塔底进入生物滴滤塔,在上升的过程中与润湿的生物膜接触而被净化,净化后的气体由塔顶排出。在欧美、日本等国家,生物滴滤塔工艺被广泛应用于污水厂臭气处理工程中。在国内也有应用的工程实例,如广州大坦沙污水处理厂采用生物滴滤法对臭气进行处理,运行1年后,排气口的臭气浓度为17～19。
3、生物滤床
生物滤床除臭原理是将气体收集并加湿后通过管道输入生物滤床底部并使其扩散于土壤内,臭气中多种污染成分溶于水后吸附于土壤颖粒表面。经过一段时间在土壤颗粒表面可逐渐培养出针对致臭物质的微生物,并可不断将致臭物质分解,完成脱臭。生物滤床法的工艺流程为:臭气收集→风管输送→抽风机→预洗池加湿→生物滤池→排气。滤床填料可采用海绵、干树皮、干草、木渣、贝壳、果壳及其混合物等。广州猎德污水处理厂采用洗涤-生物滤床联合除臭工艺对污泥浓缩池、脱水间臭气进行处理,NH3去除率大于90%,H2S去除率大于99%。