城市污水处理厂臭气治理措施分析

邱 赟 尹基宇

（1成都市排水有限责任公司 四川成都 610039 2四川省国环环境工程咨询有限公司 四川成都 610031）

引言

城市污水厂在生产运行过程中产生大量的含臭气体，这些臭气主要为H2S、NH3及某些生产废水中的特殊臭味物质，让人感官不悦，甚至会影响人体健康。同时，臭气中H2S等腐蚀性气体会腐蚀厂内各种运行设备，缩短其使用寿命。随着社会经济发展，人民生活水平的提高和公众环境意识的日益增强，城市污水厂在运行过程中所产生的臭气问题，已引起社会越来越多的关注。目前，美国、德国、日本等发达国家对污水厂的臭气多是采用生物法除臭技术进行治理。本文对臭气的成分、来源以及处置措施进行分析，为污水厂除臭方案提供参考。

1 臭气来源与成分分析

1.1 臭气来源

污水厂产生的臭气成分复杂多样，主要包括蛋白质、脂肪、碳水化合物和微生物呼吸、发酵过程的产物及不完全产物。产生臭气的设施包括沉砂池、初沉池、污泥处理设施等，格栅间、泵房及曝气池等工序部位臭气质量浓度达25~150mg/m3；而污泥浓缩池、污泥脱水机房及污泥存放间等部位可达50~1000mg/m3，甚至更高。臭气的来源如下表所示。

表1 臭气的源与气味值表

从上表可分析，臭气浓度较大的部位主要是污水预处理部分（粗细格栅、提升泵房、初级沉砂池）和污泥处置（污泥脱水间等）是脱臭的重要部分。

1.2 臭气的成分

污水厂臭气主要包括的物质及其成分见下表。

表2 臭气包括的化合物及其组分表

2 臭气治理措施分析与选择

表3 物理、化学及生物措施除臭对比分析

2.1 臭气治理措施分析

目前，治理臭气的主要措施包括物理方法、化学方法和生物方法，各有其特点及适用范围。

物理方法不改变臭气物质的化学组分，而是采用另外一种物质将其臭味掩盖和冲淡，或将恶臭物质由气态转换成液态或固态。通常措施有掩蔽法、稀释法、冷凝法和吸附法等。

化学措施、物理化学混合处置法是采用其他物质与臭气组分中的化学物质进行反应，进而改变臭气物质中的化学组分或化学结构，从而将其转变成为无臭、低臭物质，通用的措施有加热燃烧、氧化、化学吸收等方法。

生物除臭是1960年代左右发展起来的新型除臭方案，运用大自然中丰富的微生物资源，在其中微生物代谢过程中分解臭气物质，将其分解成简单的碳氢化合物及无机物，是20世纪以来人们在除臭领域的新探索的成果，属于一种新型的臭气污染控制技术。通常采用的方法包括常见方法有土壤过滤、生物滤池、生物滴滤池和生物洗涤等方法。

2.2 除臭措施的选择

生物法是目前采用的最为广泛的除臭方法，该方法首先将臭气收集起来，然后送往专门的生物除臭装置进行处理，生物除臭装置内设填料，并依靠附着在填料上的微生物进行处理，处理后的尾气达标后排放。结合城市污水厂现场的实际情况并考虑到二次污染、经济、安全、适用性等因素及城市污水厂臭气量大，故选用生物滤池除臭法进行详细的技术分析与介绍。

2.2.1 除臭原理

生物滤池除臭工艺的原理是利用微生物的生物降解作用对臭气物质进行吸收和降解从而达到去除臭味的目的。当含臭气的气体通过潮湿、多空隙、布满各种带有活性微生物滤料时，充分利用微生物中的各种细胞对臭气物质进行降解、转化和附着，滤料中微生物细胞结构小、吸附能力强、代谢类型多样的特征，把含臭物质转化成二氧化碳、水等简单的无机化合物。

大部分生物吸收过滤措施采用了液态吸收吸附和生物处置相结合的方案处置臭气，进入装置的臭气首先被液态物质（通常是水）有条件地吸收形成混合液态的污水，再通过生物装置中微生物作用将水中的含臭物质进行转化分解。

生物滤池除臭采用下式表示为：含臭的污染物+O2→代谢产生物+CO2+H2O含臭物质的降解吸附原理可用下图表示：

图1 除臭原理示意图

2.2.2 除臭工艺流程

整个生物过滤除臭系统主要由管道输送系统、生物滤池、排放系统和辅助整个除臭系统的控制系统组成，流程如下:

图2 生物滤池除臭工艺流程图

3 生物滤池法效果分析

生物滤池除臭具有以下特点：①对臭气浓度处置的去除效率，在各种条件包括滤料的选择、微生物的活性均理想的情况下，最高去除效率高达90%以上。②采用防腐防锈处理的设施、建构筑物和全系统设备，布气均匀，耐用持久，可正常运行15年-20年不等。③为保证生物滤池滤床系统中微生物活性所需要的湿度环境，所使用的设备顶部给水系统在必要时对其进行冲洗以保证正常运行。④生物滤池中的滤床外设有保温及防护层可适应外环境温度的变化，确保其工作状态及微生物活性处于最佳。⑤生物滤池运行成本投资较低，可满足经济方面的考量。

应用实例分析。成都市第四污水厂目前也采用生物滤池除臭工艺，其位于成都市成华区沙河边，建设于2004年年初，其总用地面积约为100余亩，采用UNITANK型（SBR工艺的一种）工艺，规模为10万m3/d。第四污水厂对臭气的处理采取具体措施为对粗细格栅、污泥浓缩间、脱水间、泵房等具体构筑物加盖，建设臭气收集传输装置，将上述气体送集中处理点进行除臭处理，除臭措施采用的是玻璃钢生物滤池装置，达标后外排大气环境。经生物滤池处理后，四厂除臭装置排放H2S、NH3的排放量分别在0.004Kg/h-0.005Kg/h、0.0218Kg/h-0.0240Kg/h范围内，均满足《恶臭污染物排放标准》二级标准要求。四污厂运行近十多年以来，周围居民及环保部门未接到关于臭气的投诉。因此，通过类比分析，此生物除臭工艺对于污水厂的臭气处置，效果较好。

结语

生物滤池处置方案作为一种近年来流行的新型臭气处置技术具有费用适中、填料结构简单、操作简便、无二次污染物产生等优势，已被越来越多的应用于污水厂或其他除臭环节。但生物滤池法除臭还存在着不足，主要表现在微生物菌群的不稳定、填料成本高等问题需要解决。

（1）微生物菌群需进一步组合调整。微生物菌群是生物滤池除臭装置的核心环节，臭气去除率与微生物质量有着直接的联系。要进一步提高生物滤池的除臭性能，需筛选和驯化更适合分解特定恶臭气体的微生物菌种。

（2）开发经济合理有效的填充料。微生物在臭气在实际工程中应用效果的优劣，与所用填充料有密切相关。填充料是微生物生长的重要场所，是制约生物除臭技术进一步发展的关键。在以后的工作研究中，着重研发适合处理于多种复合型恶臭物质的微生物。