污水处理厂常用臭气技术原理及特点

污水处理厂常用臭气技术原理及特点

随着城市化进程的推进和居民生活水平的不断提高，去年的恶性污染报告经常被报道。在这种背景下，防水技术得到了迅速的应用和发展。目前除臭技术种类繁多,运用的场合也不少,并且大都引自发达国家,但在实际使用的过程中往往不注重除臭技术应用的有效性和可靠性,造成了大量的“摆设工程”。因此面对各种各样的技术,选择合适的除臭工艺就显得弥足重要。1污水厂除臭气的排放成分臭气的来源非常广泛,其成分亦随产生源而不同。目前,业内一般将臭气成分分成5大类:(1)含S臭气成分,如H2S、R—SH、R—S—R等;(2)含N臭气成分,如NH3、NH2—R等;(3)含氧臭气成分,如R—CO—R、RCOH、RCOOH等;(4)烃类化合物,如烷烃、烯烃、芳香烃等;(5)卤代烃。不同来源产生的臭气其浓度和成分差别很大,以污水处理厂的臭气为例,处理工艺中的进水和污泥处理相关单元产生的臭气主要为H2S等含硫组分,部分区域如格栅井的H2S浓度甚至超过100mg/m3;而沉淀池、滤池等单元则主要产生醛类等有机VOC成分。在设计时,必须根据实际的臭气成分、浓度、工况条件等因素,选择合适的除臭工艺及技术,以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中大气污染物排放标准。2按工艺流程分为三类根据除臭机理的差异,恶臭污染治理技术可分为物理法、化学法和生物法;而按照工艺流程,又可分为现场空间处理、集中收集处理和本源除臭三种。以下就目前常用的几种臭气技术原理及特点进行介绍。(1)纺织品中除臭活性炭等非织造材料在产品中的应用颗粒状活性炭是当前应用最广泛的吸附型活性炭产品。随着材料技术的发展,也出现了活性炭纤维产品,我国活性炭纤维产品的开发还仅处于初级阶段,其应用领域还远远没有打开,尚处于小范围应用阶段,因此在产品的质量和材料研发方面尚需进一步发展。另外,由于臭气成分非常复杂,为了满足特殊需求,市场上也出现了一些催化型的活性炭产品。浸渍型活性炭就是其中一种,如高锰酸钾活性炭和氢氧化钾活性炭等。这类产品在吸附的过程中伴随着化学反应,选择性强,吸附容量大,针对一些非极性VOC、无机类等臭气成分,具有出色的吸附效果,但也存在着不可再生和成本较高等特点,主要应用于一些常规活性炭产品难以实现的臭气处理场合。活性炭吸附法除臭效率较高,但超过饱和期限后,就必须更换活性炭,活性炭吸附法常用于低浓度臭气和脱臭装置的后处理。(2)有机臭气处理单元和空气中的细菌和病毒该技术可根据实际情况,选择现场空间送风或管道集中处理两种工艺,广泛应用于办公楼、商业区等室内环境,比较适合于微污染的有机臭气处理,同时还兼具杀灭空气中的病毒和细菌的功能。但是,其效果受空气湿度、粉尘浓度等影响较大。在运行过程中,离子的剂量和除臭效果直接相关,因此,既要防止产生微弱的低净化状态,另一方面还要防止过高的工作状态产生臭氧,而空气中过量的臭氧被认为不利于身体健康。(3)生物滴滤塔和生物洗涤剂塔生物除臭是20世纪50年代开发的一种除臭技术,在20世纪80年代末90年代初得到迅速发展,并逐渐发展成为主要的除臭技术之一。比较常见的有生物滤池和生物滴滤塔两种工艺,其中生物滤池是指经预加湿的臭气经过生物滤床,由气相转至固定于滤料表面生物膜中,被生物膜中的微生物氧化分解的工艺。滤床主要填充物包括有机滤料(如堆肥产品、树皮等)、疏松填料、酸碱缓冲剂等。生物滤池主要缺点是滤料易干化及酸化,持久性不佳,且容易出现局部板结现象,造成处理效率降低和压损增大等问题。生物滴滤塔是通过循环液吸收臭气中的污染物,并传输至滤料表面的生物膜中,被微生物分解氧化。其处理稳定性和污染物负荷、循环液pH控制及营养盐添加、流量和频率等相关。一般情况下,每处理1kg有机污染物将产生0.1kg微生物质,污染物负荷过高时,将导致生物膜增厚,压损上升,并随之形成膜内厌氧状态,致使产生有机酸、H2S等代谢产物,释放恶臭气体。因此,需设置反冲洗装置,去除过厚的生物膜,并通过控制循环液中的pH和营养盐,保证系统稳定运行。生物滴滤塔一般采用陶瓷、塑料等无机材料作为滤料,因此不存在滤料酸化或干化等导致的更换问题,相对压损较低,气体分布亦较生物滤池均匀。另外,还具有可直接接种特定微生物、pH易控制和营养物调节较方便等特点。另外,生物洗涤塔在部分区域亦得到应用,该工艺将经过驯化的生物悬浮液直接喷入洗涤塔,通过悬浮生长的微生物降解污染物,主要用于处理高污染负荷的臭气,由于操作复杂,其应用受到一定限制。为维持生物系统的正常运行,需实时控制温度、湿度、pH、营养盐、压损等指标,控制较为复杂,对操作工人的专业素质要求相对较高。(4)关键效性的建立植物液是提取自天然植物中的有效成分经过复配而成的产品,具有天然、安全和无二次污染等特点。植物液具有多种配方,可以根据臭气组成单一或复配使用。植物液除臭技术的核心在于植物液产品,因此液体的多样性和有效性十分关键。植物液除臭技术可根据现场工况条件,采用多种工艺使用,包括现场空间雾化、集中处理和本源喷洒除臭三种。现场空间雾化工艺是指通过在臭气产生现场布设雾化装置,使之与产生的臭气接触并发生反应的工艺,具有工艺简便、占地小和投资少等特点。集中处理工艺是将臭气收集后,通过多级洗涤塔去除臭气成分,实现除臭。该工艺是化学洗涤除臭技术的替代工艺,由于产品安全、无二次污染,目前在市政环卫行业已逐步取代了化学洗涤除臭工艺。本源喷洒工艺是指直接将植物液喷洒在污染源上,通过促进污染源中兼性细菌的繁殖,竞争性地抑制厌氧菌的生长,实现减少臭气产生的目的。该技术可用于填埋场、受污染地面等开阔区域的除臭。3生物滤池系统活性炭吸附法是最早的除臭方法之一,其对有机臭气处理效率较高,但是由于活性炭更换频繁,操作不便,再加上压损大、对无机成分吸附容量低等特点,使其在污水处理和固废处理行业除臭领域中的应用越来越少,国内目前尚有部分案例应用于垃圾中转站除臭。但总体来说,在污水处理和固废处理行业的除臭,活性炭吸附将逐渐被其他技术所取代。在生物除臭系统运行过程中,对湿度、温度、pH、填料孔隙率、停留时间等指标的控制十分关键。如果能够按照设计在工况连续正常运转,其运行成本低的优势还是比较明显的。尤其适合大型污水处理厂臭味源比较稳定、臭气气量比较大的场合,但对操作工人专业素质要求比较高,否则生物滤池较难按照设计工况正常运行。除此之外,生物滤池系统在实际使用过程中应注意以下几点:(1)停机后系统重新启动需要1个月左右的驯化期;(2)生物滤池填料更换周期为2~3年;(3)停留时间>40s,需要一定的占地及投资。离子法主要用于低浓度的臭气处理,研究表明离子法对于乙酸、醛等有机臭气成分的去除率可高达90%,但对H2S和NH3的去除率≤45%。另外,离子发生器的关键元件离子管会随着时间的推移逐渐衰退,相应的除臭效率也会逐步下降。根据离子管生产厂家提供的资料,使用1~2年后,离子管产生的离子强度会有一定程度的下降。鉴于污水厂的环境,由于湿度很高,其处理效率也会受到较大的影响。天然植物液洗涤除臭技术是在总结酸碱洗涤法优缺点的基础上研发而成的除臭技术,工艺较灵活,运行管理方便,且反应之后不产生毒副产物,不存在二次污染问题,具有很好的安全性,尤其适合于占地小的污水泵站和污水厂较难进行臭气收集的场合,可随时停机,随时开机,对系统的影响不大。目前,该技术已广泛应用于国内的粪便污水厂、渗滤液处理厂、垃圾处理厂等场所的除臭,具有较高的可靠性和高效性。但植物液是一次性使用的原材料,其运行费用较高是影响其在大型污水处理厂大范围使用的原因之一。4除臭、除臭根据上述各除臭技术的特点,结合污水处理和固废处理设施的臭气散发方式及臭气成分,相匹配的除