污水处理厂恶臭气体脱除试验研究

王立红

摘 要：本文从生物脱臭技术的机理出发，介绍了生物脱臭技术的溶解、吸附和降解过程。然后介绍了再化工污水的脱臭处理试验过程，通过试验分析了影响生物脱臭效果的因素。

关键词：生物脱臭；机理；试验；影响因素

恶臭是各种各类能够对人体觉器官造成不愉悦的气体物质。恶臭源可以使污水中各种有机物，在腐败后释放大量的恶臭气体。在自然界中恶臭源有动物与植物死亡后，遗体在微生物作用下腐败产生的大量恶臭气体，这些构成了天然恶臭气体的来源。人类的生产生活中产生的废气，构成了人工恶臭气体的主要来源。一般恶臭气体的浓度较低，由于其对嗅觉刺激阈值极低，危害性也极大，因此排放限制非常严格，同时也增加了恶臭气体污染的治理难度。

1 生物除臭技术概述

1.1 生物除臭机理

生物除臭技术基于有机生物降解过程，通过建设特定的除臭设施，以适当的填料為载体，对微生物群落进行驯化培养后，利用微生物的降解功能对导致恶臭气味产生的混合气体（臭气）进行净化脱臭处理。其主要过程是将微生物以污泥的形式固定附着在多孔性填料介质表面。当臭气通至填料床层中后，生物将恶臭气体进行分解吸收处理，将挥发性有机物等污染物留在孔隙表面。其中，污染物被孔隙中的微生物通过新陈代谢所耗用，从而将混合气体（臭气）中的复杂有机物等转变为简单的无机物及细胞质，最终降解成为没有污染的C02、H2O和中性盐类等物质。

1.2 生物除臭过程

生物氧化反应处理废气主要包括污染物的溶解、吸附和生物降解。水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收，污染成分从水中转移至微生物体内。有机物在生物体内通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用，经过生物转化被微生物摄入体内。微生物对养料和养分进行氧化分解以H2O和CO2等稳定的无机物质的形式排放出来。

2 恶臭气体脱除试验

2.1 滤料预驯化

通过对污水样液进行恒温加热的方法来模拟现场气源挥发，通过真空风机将模拟样气持续通入生物氧化装置内，其间通过调节新鲜水量，控制罐体内的温度、pH值、电导率为合适的细菌生长环境以后，对罐体内的填料微生物进行驯化。然后釆用人工觉辨别的方法，定时对装置进气口、出气口采样点的气味进行分辨检测，取初期和后期滤料样品做扫描电镜观察。

2.2 停留时间的确定

采用同一浓度试验气体分别通过生物滴滤和生物氧化来确定合理的停留时间，以便为后续试验参数的确定提供依据。用空气将装置中的气体置换出来，直到便携式气体检测仪表检测滴滤塔出气口和氧化塔出气口的气体VOCs浓度指示恒定降为0。最后通入污染气体时秒表开始计时，通过便携式气体检测仪表分别测试滴滤塔出气口和氧化塔出气口的气体浓度变化，直到浓度不增长，记下所用的时间即为有效的停留时间。

2.3 生物滤料稳定优化试验

在滴滤单元增加可用于去除水溶性污染物成分的生物滴滤填料，在生物氧化单元增加少量可去除苯系物等污染物的生物氧化填料0.01m3（生物氧化单元的滤料共计0.04m3），以进一步提高去除效率。此外，可以将滴滤喷淋部分的喷嘴更换为喷淋角度为120°的大流量喷头，同时配备大功率水菜运转，提高喷淋效果，同时进行两段式喷淋，以提高对冲击的影响。

2.4 臭气挥发量试验

为了给设计工业化管道等装置的污染气量计算提供依据，在完成了启动稳定、强化驯化、生物滤料稳定优化和冲击负荷试验后设计臭气挥发量试验，以测量进气釆气点相应的浓度变化趋势。用小型密闭罩将污水集水池密闭后，一口与抽气风机相连，另一口引出至池外上风口处，通过调整不同的抽气流量，然后使用插值法得出池内污水的臭气近似挥发量。

3 生物脱臭影响因素研究

3.1 生物膜结构的影响

污染物的降解作用发生在整个生物膜中，不是仅仅发生在生物膜表面，生物膜的降解作用是在三维立体的生物膜结构中进行的。生物膜表面有一个约占整个厚度20%左右呈口袋结构的薄层，主要由一些自由细胞组成，细菌为外膜。外模接着有一个存在较多线虫的无口袋状的自由的细胞薄层，菌丝体较多，被称之为中间区域，最内层主要由菌丝体组成。

3.2 基质性质的影响

基质对生物脱臭的影响，主要表现为对污染物由气相向液相转移的影响，也就是研究污染物亨利系数对去除效率的影响。在生物过滤和滴滤反应器中，存在一定的非润湿区域，污染物可以直接从气相向生物膜转移，能大大降低气液传质对生物降解作用的限制。另外，亨利系数大的有机物不利于从气相向液相转移，从而使得生物膜相中有机物的浓度比较小，影响了恶臭成分的去除率，也就是说在整个微生物脱除恶臭气体的过程中恶臭成分的气液传质过程控制了整个生物脱臭的效率。

4 结语

相比于物理化学的恶臭处理，生物处理恶臭技术无论是硫系、碳系、氮系，还是有机恶臭污染物，经过微生物的降解转化作用，其最终都将成为C02等无二次污染的物质，具有很重要的试验开发价值和商业运用价值。

参考文献：

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