城市污水处理系统脱臭技术应用研究

王晓林++庄晓辉

摘 要：本文介绍了城市污水厂恶臭的主要来源、恶臭组成成分及常见的恶臭处理方法。生物处理法是目前较为常见的处理恶臭的方法，通过实验可知，恶臭的去除率受微生物除臭剂的温度变化及在生物滤池中的停留时间等因素影响。在35～40℃之间，微生物除臭剂具有较高的活性，恶臭去除率较高；生物滤池采用先吸附后挂膜的方式能更有效地缩短微生物在滤池中的反应时间，提高去除率。

关键词：城市污水厂；恶臭；生物处理；微生物除臭剂

中图分类号：S182 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833215

随着我国经济的发展，特别是国民经济步入“十三五”以来，环境问题逐渐受到国民的重视，我国城镇污水处理厂的覆盖率已经达到90%以上，基本满足我国城镇居民的污水集中排放和收集[1]。但随着城市规模的不断扩大，污水处理厂与居民之间的距离越来越近，随之而引发的问题不断升级，其中恶臭污染为主要问题之一。城市污水处理厂的污水在收集和运输过程中，废水中的有机物经过厌氧反应，主要生成氨气、硫化氢、甲硫醇及挥发性有机物等各种恶臭气体，该类气体不仅会腐蚀管道，产生的恶臭还对人的身体健康造成巨大的危害， 引起恶心呕吐等，更有甚者可能致畸、致癌等。因此，污水厂的恶臭治理将成为一个公众关注的焦点问题[2]。

1 城市污水厂大气污染状况

1.1 恶臭来源

潍坊市城市污水处理厂处理工艺通常采用的工艺为A2/O或A/O，污水处理的主要工艺包括预处理、生物处理、二次沉淀、消毒、污泥处理工序等。在这些工序中，臭气主要来源于预处理、生物处理、污泥处理，其中污泥处理臭气浓度最高，污泥脱水间臭气浓度为100～700（无量纲），污泥脱水滤液臭气浓度为3300～95000。

1.2 恶臭成分

恶臭气体成分复杂，主要可分为3大类：含碳化合物、含氮化合物和含硫化合物。经实验分析，各种恶臭气体中以NH3浓度最高，H2S次之；而按照臭气的强度来排序，CH4S大于H2S。各类化合物的主要臭气特性分析见表1。

城市污水厂的污水一般具有刺激性的臭味。主要来源于格栅、预处理装置、初沉池、生物处理装置及污泥浓缩池等环节，主要以H2S和氨气为主，有臭鸡蛋味。如果污水中混有工业废水，还可能有其他恶臭气味。正常的活性污泥呈棕褐色、味道为土腥味，土腥臭味是由微生物分解代谢过程中分泌出的土臭素和异冰片（龙脑）所致，在生物处理环节，这两种物质将被吹脱至大气中，产生土腥臭味。

2 常用除恶臭技术

除臭技术经过了近几十年的发展，逐渐形成了系统的处理方法，根据处理原理，可以分为物理法 、化学法和生物法3类。

早期的除臭技术主要是为吸收、吸附、氧化、燃烧等方法，如化学吸附法、化学吸收法、氧化法、焚烧法等。现在的除臭技术主要以生物法及化学吸收法为主，以离子法、臭氧法 、掩蔽剂法等为辅。常见的几种处理方法的优缺点如表2所示。

实践证明，以上城市污水厂恶臭去除方法对恶臭气体均有较好的去除效果，均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的要求，据了解，除了高能离子净化法在国内应用较少以外，其他方法均有工程实践。如深圳市滨河污水处理厂采用化学洗涤吸收法，潍坊市污水处理厂采用生物法，武汉市汉西污水处理厂采用土壤净化法等。

3 生物处理的应用研究

生物处理法是恶臭物质水溶液被吸收并被微生物氧化，所以该法要求被去除的臭味物质有较好的水溶性且可被生物氧化。污水处理厂的生物吸收除臭法主要有直接曝气法、生物过滤法和生物洗涤法，其中常用的为前2种。

3.1 工作原理

生物除臭主要是利用微生物除臭，收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体（填料），恶臭被填料吸收，通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化，使目标污染物被有效分解去除，以达到恶臭的治理目的[3，4]。固体载体上生长的微生需要足够的有机养分，因此固体载体必须具有高的有机成分。要使微生物除臭剂保持高的活性，还必须为之创造一个良好的生存条件。

3.2 温度变化与去除率的影响

由图1分析可得，随着微生物除臭剂温度的增加，生物处理的除臭率在逐渐增加，当温度达到35～40℃之间时，除臭效果最佳，达到80%以上。可见，微生物的生长温度与恶臭的去除效果有直接的关系。

3.3 生物滤池的运行时间与去除率的关系

由图2可以看出，随着时间的增加，恶臭的去除效果越来越差，在60d左右，吸附效果逐渐变好，并在70d以后逐渐达到80%的去除率，并趋于稳定。由此可见，在前60d，恶臭的去除主要以吸附为主，在前10d，吸附效果较好，随着时间的增长，去除率下降很快，吸附效果较差。随着微生物除臭剂在生物滤池中不断生长挂膜，恶臭的去除率也在不断改善，在第58天，恶臭去除率达到最低并迅速增加，在第70天左右趋于稳定。因此，生物滤池中恶臭的去除是采用吸附后挂膜的方式，当去除率达到稳定后，去除效果较好。

4 结语

城市污水处理厂恶臭问题是一項重要的问题，处理恶臭的方法有很多，包括物理法、化学法及生物法等。生物法应用范围较广，相比物理法和化学法，运行成本较低，且能彻底去除恶臭物质，无二次污染。生物法的应用受到微生物除臭剂的影响较大，通过实验可得，微生物除臭剂的温度变化、在生物滤池中的停留时间等都影响到恶臭去除率。在35～40℃之间，微生物除臭剂具有较高的活性，恶臭去除率较高；生物滤池采用先吸附后挂膜的方式能更有效地缩短微生物在滤池中的反应时间，提高去除率。

参考文献

[1]杨秋晶，周运宁.微生物除臭剂在畜禽粪处理中的作用[J].山西农业科学，2005，33（4）：83–84.

[2]沈东平，方卫，张甜甜.城市污水厂除臭技术的应用综述[J].微生物学通报，2009，36（6）：887–891.

[3]黄进刚，许晓军.活性污泥中高效除臭菌株的驯化和筛选[J].环境工程学报，2008，2（11）：1547–1550.

[4]宋晋，郑沁沁.污水处理厂除臭系统设计[J].西南给排水，2015，37（6）：6–9.

作者简介：王晓林（1978-），女，山东潍坊人，硕士，山东科技职业学院生物与化学工程系，讲师，研究方向：城市污水分析与处理技术、污泥处理与处置等；庄晓辉（1978-），女，山东青岛人，硕士，山东科技职业学院生物与化学工程系，讲师，研究方向：微生物发酵。endprint