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污水处理厂恶臭气体处理控制技术进展

2016-11-11 15:33:01 编辑 删除

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  由于水体污染的危害早已被人们熟知和重视,一百多年来,污水处理技术的研究和应用得到了极大的发展。同样,由于污泥危害的直观性和污泥处置的困难,近年来已对污泥减量和污泥无害化、资源化方面的展开了大量研究。然而,污水厂恶臭的危害性一直没有引起公众足够的警惕。中微环保采用优势环保微生物和生物脱臭技术,应用于各个行业污水处理站点与城市污水处理厂,污水处理厂在运行过程中产生扰民的恶臭气味,污水处理工程中产生的恶臭成分主要是由蛋白质、脂肪、碳水化合物的微生物呼吸、发酵过程的产物和不完全产物、一般分为一下三类1.含硫化合物——硫化氢、硫化钾、甲基硫醚等;2.含氮化合物——氨三甲胺;3.碳、氧或碳、氢、氧组成的化合物——低级醇、醛、脂肪酸。恶臭气味主要产生环节在于进水格栅、调节池、曝气尘沙池、厌氧池、缺氧池、曝气池、污泥浓缩池和污泥中转等工序。

恶臭控制技术现状

  恶臭控制技术可以分为两类:一是在恶臭物质产生之前,采取措施控制恶臭物质的形成:二是对已经产生的恶臭气体进行收集和处理。据此,可将恶臭控制技术分为主动控制和被动控制两类,以往研究和常用的物理、化学和生物除臭方法基本属于被动控制。

1.恶臭的被动控制对于污水处理过程中产生并释放到大气中的恶臭物质,可直接进行掩蔽和稀释处理,也可以对污水厂臭气源加盖封闭,使之处于负压状态,将产生的恶臭气体收集后再进行相应的物理、化学或生物处理,改变污染物的物相或化学结构,使其成为无臭或无害物质,达到控制恶臭的目的。选择恶臭被动控制方法时要依据恶臭物质的来源、浓度、性质及控制标准确定,主要方法如下:

 (1)掩蔽、稀释法掩蔽剂法是在恶臭源附近喷洒化学物质以掩盖臭味。掩蔽剂有两种类型,一种是掩蔽剂与恶臭物质不发生化学反应,只是以掩蔽剂的气味盖过恶臭物质,如同空气清新剂;另一种是掩蔽剂与恶臭物质发生化学反应,破坏恶臭物质的发臭基团,这种掩蔽剂也称中和剂。

 (2)生物处理法:生物处理法是指在好氧条件下,利用微生物降解恶臭物质,达到去除臭味的方法。对于有机恶臭成分,其最终产物为二氧化碳和水;其中,硫类成分转化成元素硫或硫酸根离子,含氮物质转化为铵、亚硝酸根或硝酸根。

(3)土壤层过滤法:早在1957.美国Pom eray P D等就在加利福尼亚一座城市污水处理厂利用土壤对臭气进行过滤,发现土壤中微生物可以将臭气中的H 2S氧化转变成S0 42-等无臭物质,除臭效果十分显著,土壤层过滤因此受到全世界的瞩目。

(4)化学洗涤法:化学洗涤法是利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应生成新的无臭物质,达到脱臭目的。填充床湿式洗涤塔是最常用的化学洗涤器,有逆流循环式和错流循环式。在逆流循环式填充塔中,恶臭气体从洗涤塔底部进入,通过填料孔隙向上运行,与从塔顶部进入并喷淋到填科上的洗涤液接触而被吸收,随洗涤液降落到填充塔下部。为提高气液接触混合效果,提高传质速率,通常在接触塔装填填料,并且需要调整洗涤液的pH值。对恶臭气体的不同成分而言,最适宜的洗涤液pH值不同。

   (5)吸附法:吸附除臭法主要用在臭气浓度较低的场合,一般采用活性炭为吸附介质。由于大多数污水处理设施产生的恶臭物质以H 2S为主,为了提高活性炭的吸附能力,通常用氢氧化钠浸渍活性炭。被碱浸渍的活性炭不仅可以吸收H 2S,而且可通过化学反应将H 2S转化为元素硫。这使得活性炭可持续吸收并转化H 2S.与普通活性炭只能吸附112S的情况相比,H 2S去除能力大大提高。

    总之,上述方法的共同点都是在污水厂的恶臭物质产生之后采取的事后补救措施,恶臭的处理工艺和污水或污泥处理工艺是分开的,一般需要增加新的构筑物或处理设备,而且存在能源、药剂等消耗的费用。

  2.恶臭的主动控制恶臭的主动控制是优化调整污水处理工艺,包括添加化学药剂、改变微生物环境和优势菌种、调整运行控制参数等,在满足污水水质处理效果的同时,抑制污水处理过程中恶臭物质的产生。这和控制饮用水消毒副产物的道理一样,通过改变消毒剂种类、投加方式或消毒接触时间等工艺参数,就能够既保证杀菌消毒效果,又达到控制消毒副产物生成的目的。恶臭的主动控制方法主要有以下几种:

(1)液相控制法:液相控制法是通过向污水收集系统的不同位置投加氧化剂、沉淀剂、生物抑制剂或pH调节剂等化学药剂,以控制臭气的形成。加入废水中的化学添加剂是用来控制污染物(如硫化物)在液相中的浓度,其控制原理列在表1中。

液相控制法的优点是除药剂投加设备外,不需要单独的处理设备和构筑物,基建投资小:但由于需要消耗大量的药剂或动力(如曝气氧化),日常运行成本较高。该方法可以按不同季节恶臭的变化来灵活控制,且控制非常有效。据香港渠务署报道,香港沙田污水处理厂在水厂入口处投加硝酸钙作为临时措施,有效地防止了硫化氢形成。在污水厂上游泵房采用硝酸钙投放设施除臭效果更好。该厂在处理污泥的过程中加入氧化铁来减少硫化氢产生的方法已沿用多年,并已证实行之有效。

  (2)无臭的污水处理工艺采用常规的生物法污水处理工艺,不可避免地要产生臭气,因此研究新的污水处理工艺,减少厌氧环境,以及改变有机物降解的途经,回避恶臭物质(如硫化氢)的生成过程等,将是彻底的恶臭控制措施。目前,一些国家采用的污水深海排放处理法,以及我国王宝贞等研究的好氧型氧化塘法、生态塘法、人工湿地法等,可认为是无臭的污水处理工艺。

   近年来,国外研究的污水处理与恶臭同步控制技术为新型恶臭控制技术的开发提出新的思路。它表明,污水处理与恶臭副产物的矛盾是可以通过优化微生物菌种和调整处理工艺来解决的。

结 语

    (1)比较现有污水厂恶臭控制技术,结合深圳滨河污水厂生物除臭的运行经验可知,当前的恶臭控制主要以被动的事后控制为主,从经济性评价,以生物法最具竞争力。生物法研究的重点是菌种的选择和适宜环境条件的保证措施,包括填料的性质,臭气负荷,停留时间等工程设计参数。

    (2)考虑到常用的生物除臭法仍然属于被动的恶臭控制技术,需要在常规的污水处理设施之外附加臭气处理设施,增加基建成本和运行费用,因此,污水厂恶臭控制的发展趋势在于主动控制,通过改进传统生物法污水处理工艺,优化有机物降解途径,达到同步去除有机物和抑制恶臭气体的目的。


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