生物除臭在污水预处理恶臭气体治理中的应用

吴世光

[摘要]污水处理单元生产运行中常会产生令人厌恶的恶臭性气体，如不加以处理不但会对周边环境造成影响、还将影响员工的身体健康。通过当前常用的化学除臭、活性碳吸附、燃烧、生物除臭等方法的比较，说明生物除臭技术是污水单元臭气治理的最优选择，同时介绍其工艺流程、影响因素以及应用效果。

[关键词]恶臭气体 治理 生物除臭 选择应用

[中图分类号] R123.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-320-2

恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质[1]，污水单元在运行中将产生大量的恶臭气体。这不仅会影响污企业员工的身体健康，还会对周围的环境带来影响，所以污水单元的臭气治理问题不容忽视。

1污水预处理臭气主要成分及来源

1.1臭气的主要成分

污水单元的恶臭污染物有微量烯烃、甲苯、二甲苯、挥发酚、氨、硫化氢、硫醇等。这些恶臭污染物一方面是石油炼制过程中的原油在高温高压的条件下各种物质发生了复杂的有机反应而生成的、也可能是生产装置的原料或产物，随着废水流入污水单元并在空气中挥发出来；另一方面污水中的有机物在下水管道及污水单元的各个构筑物的密闭环境下，由微生物的厌氧生化反应形成[2]。

1.2臭气的主要来源

从上述的臭气形成过程来看，污水单元的臭气主要来自于含油污水池、油水分离器、两级气浮、污油池、污泥池、污油罐和污泥浓缩罐等。

2除臭工艺的选择

当前常见的除臭方法有化学除臭法、活性碳吸附法、燃烧法、生物除臭法等。

2.1化学除臭法

化学除臭法是利用臭气中的某些物质和药液产生反应并产生无臭物质的特性，如利用呈碱性的苛性钠和次氯酸钠溶液，去除臭气中硫化氢等酸性物质，利用盐酸等酸性溶液，去除臭气中的氨气等碱性物质。化学除臭法对H2S、NH3等吸收处理比较彻底、速度快，但是对硫醇、挥发性脂肪酸或其他挥发性有机化合物的去除比较困难，不能保证完全消除异味[3]。

2.2活性碳吸附法

活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中致臭物质的特点达到脱臭目的。为了有效地脱臭，通常利用各种不同性质的活性炭对酸性物质、碱性物质以及中性物质的吸附能力不同在吸附塔内设置多组活性炭，臭气和各种活性炭接触后被吸附，净化空气排出吸附塔。该法具有较高的效率，但活性炭吸附到一定量时会达到饱和，就必须再生或更换活性炭。

2.3燃烧法

燃烧法分为直接燃烧法与催化燃烧法两种，根据臭气中恶臭物质的特点，在控制一定温度以及接触时间的条件下，臭气会直接燃烧并得以去除。催化燃烧法则是在燃烧介质上添加贵金属催化剂，降低臭气的燃烧温度，减少燃烧所需的燃料。随着全球能源的紧缺，也有人提出利用厌氧工艺产生的沼气作为燃料法的燃料[4]。

2.4生物除臭法

2.4.1生物过滤法

生物过滤法的原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，具有一定湿度的恶臭气体从底部由下向上穿过由生物活性滤料组成的生物滤床，恶臭物质由此转移到微生物相上，通过附着于滤料上的微生物的代谢作用而被分解掉。

2.4.2生物滴滤法

生物滴滤法与生物过滤法的结构较为类似，但不同的是生物滴滤法不断的在设备填料上方喷淋循环液，所以设备内臭气、填料、循环液间同时存在着生物除臭的三个过程：恶臭气体中的致臭物质由气相溶于水；溶于水的致臭物质被附着在填料上微生物吸收、吸附而进入生物体内；致臭物质在体内被微生物分解、转化，使臭气消除。

在上述的除臭方法中化学除臭法附属设施多、运行管理复杂，运行费用高，盐酸、次氯酸钠、氢氧化钠等属于国家规定的危险化学品，一旦发生泄漏事故后果严重，并且其废液都比较难处理，还会产生二次污染。活性碳吸附法初期建设投资比较低，建成投运后效果明显，但运行压力损失大、易饱和，饱和后需更换或再生，再生方式复杂、费用高、劳动强度大，并且再生后吸附能力会降低。燃烧法处理臭气需要一定的温度，根据研究资料介绍，当温度达到648℃并接触0.3S时[5]臭气才能处理完全，要达到这一温度就需要使用天然气作为燃料，虽然可以使用甲烷代替天然气，但污水单元作为一级处理并无厌氧装置可以产生甲烷，所以基于燃烧法能耗大、运行费用高的特点燃烧法不予考虑。而生物除臭法其适用范围广、设备简单、投资省、运行费用低、无二次污染，相对于前面的几种方法来说非常适合于我们的污水预处理单元。表1对上述的各种方法进行比较：

3工艺流程简图

污水预处理单元采用的除臭工艺是生物滴滤-生物过滤联合工艺，其主要由臭源密封系统、臭气体收集及输送系统、臭气生物处理及排放系统等三大系统组成，工艺流程简图如图

4影响除臭效果的因素

4.1 PH值

臭气中含有的NH3、H2S，在传质过程和生物降解后产生无机酸使环境中pH值下降，研究表明[6]能分解含硫恶臭物的微生物适宜的PH有6.5-7.5与2.0-3.0，但分解NH3--的微生物最适宜的PH值在7.0-8.0之间。

4.2气体湿度

对于生物过滤段来说，由于臭味分子要先被液相吸收才能进一步的被微生物吸附、氧化、分解，所以要求保持生物过滤段的填料有一定的湿度[7]。填料湿度太低则恶臭物质难以及时进入液相并且造成填料易干燥，使微生物活性降低响了整体除臭效率。但是当填料湿度过高时传质效率也会受到影响，且因填料表面液膜太厚、气体穿过阻力增大还可能造成局部厌氧而影响除臭效率。

4.3温度

温度对于生物除臭过程的影响主要在于两方面，一方面是温度对于微生物生物活性的影响，另一方面是对于传质过程的影响。当温度较高时生物较为活跃，其新陈代谢能力较强，能高效的处理恶臭物质，但温度较高时不利于恶臭物质的传质过程，温度低时情况恰恰相反。所以对于除臭过程来说，生物除臭装置的工作温度一般在10-45℃，最佳是在25-35℃之间

4.4填料

填料是生物除臭工艺的核心，是微生物的载体。因此它必须满足以下几点：容许生长的微生物的种类丰富；为微生物提供较大的栖息生长比表面积；营养成分合理（N、P、K和微量元素）；具有良好的吸水性，自身无异味；吸附性好，结构均匀，空隙率大；材料易得、价格便宜；耐老化，运行、养护方便等。

5应用情况

自生物滴滤-生物过滤联合除臭工艺除臭投用运行一个季度的排气分析结果来看除臭效果良好。以H2S为例，进气口检测浓度为16mg/m3左右，排气筒采样分析结果为<0.5 mg/m3；氨氮在排气筒处的采样分析结果为1 mg/m3，其结果都符合《恶臭污染物排放标准》（GB-14554-1993）中的有组织排放源15m排放标准。

6结语

从污水单元的生物除臭工艺运行情况来看，其工艺完全适宜污水单元的臭气治理情况。其对于恶臭物质的去除具有效率高、不存在二次污染、运行成本低、管理方便等优点，相信在臭气治理的应用中将会得到迅速推广。

参考文献

[1]GB-14554-1993， 恶臭污染物排放标准[S].

[2]马开通. 污水处理场臭气治理工程设计与实施[J]. 石油化工安全环保技术， 2008， 24（4）： 51-52.

[3]蒋岚岚， 沈晓铃. 污水处理厂除臭工艺选择及工程设计[J]. 环境污染与防治， 2007， 29（10）： 781-784.

[4]陈贻龙， 隋军， 汪传新，等. 生物除臭在污水处理厂的应用[J]. 中国市政工程， 2004， （3）： 48-49.

[5]洪弢. 生物除臭技术在污水处理中的应用[J]. 甘肃科技， 2006， 22（8）： 93-96

[6]彭弘. 污水处理和固废处理行业臭气治理技术及其应用[J]. 中国给水排水， 2010， 26（24）： 114-116.

[7]罗春， 马立实， 吴坚， 等. 污水处理厂臭气的生物滤床处理[J]. 环境科学与管理， 2008， 33（1）： 90-92.