近年來,隨著污水處理行業的迅猛發展,污水處理廠的數量也大幅度上升,但是在污水得到凈化處理的同時,污水中的有機物分解產生的惡臭氣體不僅對金屬材料、設備和管道有一定的腐蝕性,還會對周圍居民的正常生活產生影響。因此,如何對污水處理廠產生的惡臭氣體進行有效的治理已經成為污水處理行業面臨的嚴重問題。
1 惡臭氣體的來源、組成物質與危害
污水處理廠的惡臭氣體主要來源于污水和污泥的處理單元[1],其中厭氧池是污水處理單元產生惡臭的主要場所,而污泥脫水房是污泥處理單元惡臭產生的主要場所。
污水處理工藝過程中產生的惡臭氣體組成物質主要由碳、氫和硫元素組成[2],主要有氨氣、硫化氫、硫醇、VFAs、VOCs等組成。根據有關資料介紹,從成分看氨的濃度最大,其次是硫化氫,而硫化氫是產生惡臭氣味的主要物質之一[2]。
高濃度的含硫以及含氮惡臭物質會抑制硝化反應的進行,使污水脫氮效果變差,同時這些惡臭氣體,對污水廠金屬材料、設備和管道有一定的腐蝕性,對廠區及周邊環境會造成
污染,也會影響周圍居民的正常生活。甚至,臭氣中的惡臭物質,對人體呼吸、消化、心血管、內分泌及神經系統都會造成不同程度的毒害,使人體產生畸變、癌變[3]。
2 西南科技大學污水廠惡臭污染現狀及其特點
西南科技大學污水處理廠位于綿陽市青義鎮西南科技大學校內,主要處理對象是校園宿舍生活污水和食堂廢水等,采用的處理工藝是水解酸化—氧化溝處理工藝,日處理量1萬噸。因為所處理的污水COD值比較低(300-400之間),所以在污水處理過程中產生的惡臭氣體較少,濃度較低,但是在污泥脫水房污泥濃縮時,壓縮污泥而排出硫化氫等氣體,與空氣接觸后加速揮發,使得污泥脫水房成為西南科技大學污水廠的主要惡臭來源地。
綿陽地區常年風量較小,惡臭氣體不能通過擴散而稀釋,而是聚集在污水廠周圍,形成濃度較高的惡臭污染區域,不僅對污水廠的管道、設備具有腐蝕作用,而且對周邊學生的學習生活和周圍居民的正常生活造成了嚴重的影響和破壞,所以必須對其進行凈化處理。
對于西南科技大學污水處理廠而言,其惡臭的特點為:污染源集中,主要是污泥脫水機房;惡臭氣體濃度隨季節變化明顯,夏季明顯,冬季相對較弱。
針對西南科技大學污水處理廠,其惡臭處理工藝的要求為:對不同濃度的惡臭氣體有比較好的適應能力,處理達標,無二次污染;投資、運行及維護費用低;運行管理簡單。
由此可見,針對西南科技大學污水廠惡臭特點和工藝要求,應當在現有的各種處理工藝中尋求一種適合的處理工藝和方法,達到控制污水廠惡臭來源,改善污水廠和周邊生活環境的目的。
3 惡臭氣體處理工藝簡介
目前,污水處理廠治理惡臭氣體的主要方法有物理法、化學法和生物法三類[4-6]。其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等;化學法包括吸收法、燃燒法等;生物法包括生物制劑法、生物過濾法、填充塔式生物脫臭法和生物洗滌法等。對目前常用的處理方法進行分析和比較,如表1所示。
表1 污水處理廠惡臭去除方法比較
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4 工藝選擇
由表1可以看出物理化學除臭法設備繁多、工藝復雜、二次污染后再生困難、后處理過程復雜,能耗大等缺點;生物法則具有簡單、投資省、運行費用低、維護管理方便、效果好等優點,近幾年來發展很快。
在生物脫臭法中,綜合處理效果與成本因素,填充塔式生物脫臭法是一種具有高效低耗特點的處理方法。
填充塔式生物脫臭法是通過附著在固體過濾材料表面的微生物降解惡臭成分來實現脫臭的目的,其主要原理是惡臭氣體經過去塵增濕或降溫等預處理工藝后,從填料層底部由下向上穿過填料,惡臭物質由氣相轉移到水和微生物組成的混合相,通過附著與填料上微生物的代謝作用而被分解。該方法具有較強的惡臭去除能力,而且裝置簡單、能耗低、不受冬季寒冷氣候的影響,運行和維護費用很低,同時對臭氣濃度變化幅度大、以及洗滌法難處理的高濃度臭氣均具有很強的適應性等優點,是適合污水廠除臭的工藝。近年來,為了防止水分使活性炭的吸附能力下降,使用活性炭作為前處理的日漸增多,工藝流程如圖1所示。將填充塔式生物脫臭與活性炭脫臭結合使用,利用它高效的前處理,降低活性炭再生、更換頻率,可以更有效的減少運行費用。
圖1 填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法工藝流程
因此,針對西南科技大學污水廠惡臭特點和工藝要求,運用單一方法進行惡臭治理難以滿足要求,應當采用生物法與物理法的組合工藝進行脫臭處理,即:填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法。
填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法,是污水廠除臭技術的一種組合優化,不僅適合于類似于西南科技大學污水處理廠這類中小型污水廠的實際應用,也是今后污水廠除臭技術的發展趨勢。
作者簡介:姚嵐(1983-),女,漢族,四川自貢人,05級環境工程專業碩士研究生,主要研究方向:水污染控制。
參考文獻
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