渠玉英,赵 曼,李 毅,李 靖
(石家庄市环境综合执法支队,石家庄 050022)
浅谈污水处理过程中曝气对大气环境的影响
渠玉英,赵 曼,李 毅,李 靖
(石家庄市环境综合执法支队,石家庄 050022)
在强化污水治理力度、大力建设污水处理厂的同时,污水处理过程中产生的废气对大气环境的污染应受到关注;作者分析了污水处理曝气过程产生的废气和排放量,以及废气含有的污染物对大气环境的影响;提出了应对污水处理废气进行研究及治理的新论点。
污水处理;曝气;污染物;大气环境
在污水处理过程中,通过曝气对污水进行充氧和搅拌,在微生物的作用下,污水得以净化,但同时在污水中的一些挥发性物质也会随着曝气逸散到大气中,形成气溶胶等有害物质。这些废气不经过任何处置,通过风力以及自身的扩散运动,直接排入大气环境中,也会造成二次污染。所以,曝气在污水处理运行中产生的气溶胶对大气的污染问题应受到关注。本文就污水处理过程中产生的气态污染物对大气环境的影响进行探讨。
按照污水水质划分,污水处理主要分为两部分,一是工业污水处理,二是城镇生活污水处理。
(1)工业污水处理
工业污水的特点是污染物浓度高、有害物质多,特别是化工、医药行业的污水中含有大量有机物质及挥发性物质。多数工业污水处理都是采用生物法,将污水含有的挥发性物质通过曝气逸散到大气环境中。据统计,全国每天工业污水处理量约0.61亿吨。
(2)城镇生活污水处理
城镇生活污水的特点是污水处理量大,并且污水处理厂均位于城镇周边,几乎所有污水处理工艺均是生物曝气的方式。据统计,全国建有4628座生活污水处理厂,每天处理污水量约1.5亿吨。
近年来,随着工业污水处理率的提高及城镇生活污水处理厂的逐渐增多,工业污水和城镇生活污水的处理量均在大幅度增加。对于污水处理,人们所关注的通常是污水处理后的水质,而忽略了污水处理过程中产生的废气。在污水处理过程中,通过强制、长时间向污水中鼓入大量空气,将污水的挥发性物质吹脱到大气环境中,在污水处理厂的周边可以明显感觉有较强的臭味。因此,污水处理中产生的废气对大气环境造成的污染不容忽视。
(1)每吨污水处理的曝气量
目前,我国污水处理采用的污水处理工艺多数是生物法,该处理方式的主要特点是强制曝气。根据《污水处理工艺设计手册》,污水处理中去除1kgCOD需要空气量约18m3,工业污水COD含量按4000mg/L计算,去除率90%,每处理1吨工业污水需要约65m3空气。全国每天处理0.61亿吨工业污水,向大气排放的废气约在39.46亿m3。
城镇生活污水COD含量按500mg/L计算,去除率90%,每处理1吨城镇生活污水需要的空气量约8m3,全国每天的城镇生活污水处理量约1.5亿吨,向大气排放的废气约在12亿m3。
工业污水和城镇生活污水处理每天共向大气排放废气约51.46亿m3。
(2)污水处理中曝气产生废气的主要污染物
污水处理中的接触氧化池、活性污泥池、调节池等处理过程,可将污水中的挥发性有机物排放到大气中,排放的污染物主要有氨气、硫化氢及挥发性有机物。工业污水处理曝气中在不同处理单元的硫化氢含量在300~500mg/L、氨气约5mg/L。经对工业污水处理中产生的废气进行监测,每去除1吨COD污水,产生硫化氢约5kg。除排放硫化氢及氨气外,不同工业污水在处理过程中,还会排放其他一些诸如醇类、酚类、氯仿、石油醚等挥发性有机物。
目前,我国大多数污水处理厂都建在经济发达地区,即处于城镇建成区附近,按上述统计数据估算,全国污水处理过程每天排放的废气约在51.46亿m3(相当于500万吨燃煤产生的废气排量)。
生活污水处理过程中产生的废气中主要有:氨气、硫化氢、甲硫醇、VFAs、VOCs、细菌和大肠菌等污染物,这些污染物通过风力及自身的扩散作用运动到大气环境中,短期内会使人感觉不适,长期接触会使人产生胸闷、呼吸困难、头晕等感觉,且有些伤害是不可逆转的。
污水处理废气中的污染物除对人体有危害外,又易形成气溶胶粒子,气溶胶粒子是悬浮在大气中的多种固体微粒和液体微小颗粒,主要是指PM2.5、PM1等细颗粒物。如果大气中含有大量气溶胶粒子,就易形成雾、霾。霾是大量极细微尘粒浮游在空中,影响太阳光反射,造成大气环境温度的变化,并且是使大气能见度降低的主要因素。
在污水处理过程中,由曝气产生的废气中含有水雾、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子,这些粒子是形成气溶胶的主要来源,对人体健康和环境有很大的影响和潜在的危害。
近几年经济发达地区雾和霾的增加,与污水处理中废气的无组织排放有着密切的关系,污水处理过程中产生的废气对环境的影响应引起高度重视,在关注污水水质达标的同时,应强化对污水处理过程产生的废气进行研究及治理。
Simple Explanation on Aeration Impact on Atmospheric Environment in Sewage Treatment Process
QU Yu-ying, ZHAO Man,LI Yi, LI Jing
(Shijiazhuang City Environmental Comprehensive Law Enforcement Detachment, Shijiazhuang 050022, China)
The paper indicates that we should pay more attention to the pollution caused by waste gas in sewage treatment process while strengthening the sewage treatment and building the sewage treatment plants. The paper analyzes the quantity of waste gas and emission generated in the process of sewage treatment aeration and the impact of pollutants on environment, and puts forward the new ideas to dear with the waste gas research of the sewage treatment.
sewage treatment; aeration; pollutants; atmospheric environment
X703
A
1006-5377(2014)07-0034-02