上海城镇污水处理厂臭气治理的运行思考

吕 燕

（上海城投污水处理有限公司，上海市 201203）

0 引言

城镇污水处理厂在改善城市水环境、减少水体污染方面发挥着重要的作用，但在污水、污泥的处理过程中会因为散发出来恶臭物质而对周边环境产生二次污染，因此开展城镇污水处理厂大气污染物的治理具有重大现实意义。

1 上海市城镇污水处理厂排放标准的提升

1.1 上海市城镇污水处理厂臭气执行标准情况

恶臭污染对社会经济环境的影响一直受到环保部门的关注，污水处理厂的恶臭问题是大气污染物治理的重要组成部分，上海市正在着力建设生态型城市，为充分发挥污水处理厂的综合环境效益，控制臭气污染，促进城镇污水厂臭气治理技术的进步，上海市于2016年发布《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》（DB 31/982—2016），于2017年发布《恶臭（异味）污染物排放标准》（DB 31/1025—2016）。目前国家城镇污水处理厂大气类污染物有组织排放执行《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993），无组织排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）。

1.2 新版地方标准中主要指标的变化

《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》（DB 31/982—2016）与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）相比，增加了4个排气筒指标的要求，增加了1个厂界甲硫醇的指标要求，同时《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》（DB 31/982—2016）中细化了硫化氢、氨、臭气浓度四种污染物的监控点位和方法，强化了设施密闭、台账记录、自行检测、应急预案等具体的运行管与监控要求，对大气环境管理的要求更加严格与规范。《恶臭（异味）污染物排放标准》（DB 31/1025—2016）与《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993）相比，对于非工业区排气筒既有最高排放速率的要求又增加了最高允许排放浓度的要求，指标由9项增加至23项，同时各项指标提出更高的标准；非工业区厂界指标也由国标中的9项增加到23项，对于甲硫醇这一指标统一提升至国标中新扩改建的三级标准0.002 mg/m3，比城镇污水处理厂大气污染物排放标准（DB 31/982—2016）中厂界甲硫醇的指标要求更为严格。

1.3 与现行国内、国际大气污染物排放标准的对比分析

通过对国家标准（有组织排放执行《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—93），无组织排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002））、国内地方标准（北京市大气污染物综合排放标准（DB 11/501—2007）、天津市恶臭污染物排放标准（DB 12-059-95）新源、台湾《固定污染源空气污染物排放标准》）和国际发达国家的大气污染物排放标准（美国以《康涅狄格州异味控制环境标准》为例）和上海地方标准中的各类污染物排放速率与浓度限值对比，上海地方标准中仅有有组织排放的氨最高允许速率高于瑞士、德国和无组织排放的硫化氢最高排放浓度高于美国外，其他臭气污染物指标排放限值远远低于国内、国际现行的各个标准。同时上海地方标准中将厂界定义为企业边界，相对于国内现行标准中的厂界定义要求更高，见表1。

表1 国内、国际大气污染物现行标准对比情况

2 治理技术

2.1 污水厂臭气治理技术概述

污水厂臭气治理最为常用和有效的除臭技术措施通常由臭气收集系统和处理系统构成。臭气收集系统的优劣是影响到整个除臭系统技术经济效果及效益的关键。臭气收集系统一般为密闭后的微负压排风收集，形式、材质、特点多样，并且处于不断的发展过程中。臭气处理技术在污水厂的应用已经十分成熟，常用的技术有活性炭吸附、化学洗涤、生物滤池、生物滴滤池以及生物滴滤池与活性炭吸附复合技术。一些学者的经济分析[1]表明，生物技术更适合于污水厂除臭，而生物技术与吸附联用的复合技术在应对浓度波动等各类变化时效果更有保证。

2.2 达到标准主要的技术难点

在两个新地标中，主要的污染物治理技术难点为甲硫醇的达标排放和最高排放浓度与最高排放速率同时达标。

2.2.1 甲硫醇的去除分析

除氨极易溶于水、硫化氢和丙烯酸可溶于水外，其余新标准中19项污染物均难溶于水。水溶性差的污染物采用水洗等常规工艺难以去除，处理难度大。其中甲硫醇为污水厂臭气中恶臭强度最大的气体[2]，微溶于水，在常用的药剂洗涤、生物除臭、物化除臭及组合工艺除臭的情况下，对甲硫醇的去除效果有限，仍较难达到上海市地标中的排放标准[3]。一般需采用碱液吸收后氧化剂氧化或电化学吸收氧化方法达到有效的去除效果。

2.2.2 排放浓度与排放速率同时达标分析

表2和表3分别是对50 000 m3/h和5 000 m3/h处理气量的设备的模拟计算结果，通过模拟计算结果可以看出，即使排放速率达到标准要求，但是可能由于进气浓度不够高而导致处理设备不达标。特别是排气量很低时，需要达到如此高的进气浓度很难，因此会存在工程建设方集中建设大型除臭设备的可能，因此在设计时应重点考虑技术的经济性。

表2 处理气量50 000 m3/h的设备模拟计算

表3 处理气量5 000 m3/h的设备模拟计算

2.3 上海市市区污水厂臭气治理的现状

上海市市区污水厂目前臭气治理设计采用的技术主要是药剂洗涤、生物除臭、物化除臭、活性炭除臭及其各种组合的除臭工艺，在污水处理过程中可能散发产生臭气的设施全部加盖收集。市区已建污水厂大部分仍未完成厂界最新地标排放标准的建设工程，目前仅有石洞口污水厂污水区域完成新排放标准的建设并在调试中，工程效果还无法确定。

3 上海市市区污水厂臭气治理运行情况及优化建议

曲阳、天山等中心区污水厂主要对预处理、生化池和污泥处理区域采用了阳光板或玻璃钢加盖密封的收集系统，使用生物除臭、植物液喷淋等除臭技术，采用以上措施可以满足国标二级排放标准。由于除臭系统建设时间较长，存在设备腐蚀、漏气、处理效率下降、检修停运等情况，除臭不断效果下降。目前除臭技术多样，可采用多种除臭工艺联合以达到处理效果，但由于污水厂产生散发臭气的源较多，同时占地面积较大，臭气治理关键点在于收集系统。

臭气的收集系统通常是采用抽风机抽风，将臭气收集后输送至后续治理设施[4]。由于污水厂臭气中含有酸性气体，在密闭加盖区域对气体收集管道、盖体等有腐蚀作用，因此保证密封区域全面空气流动，无死角，保证整个密封系统为负压收集，是臭气收集并可有效去除的前提。

在预处理区常见的是对沉砂池进行池体加盖和加盖空间内臭气收集处理，但未对沉砂池洗砂机进行加罩密闭，会存在臭气泄露，同时在加罩密闭整体空间内也存在臭气的积聚，对沉砂池上部建筑腐蚀严重，运行巡视检修人员的工作环境较差。例如石洞口厂原除臭收集系统中对预处理区域的密封，只考虑了格栅机和池体下部空间，对格栅进水闸门、进水泵房出水闸门等位置的密封未考虑，因此对于在收集生产车间进行密封时，在单体密封外部再增加一层密封，将臭气密封在较小范围内，提高臭气收集效率。

污水厂产生臭气最大的占地面积源在生物反应池，需要布置大量的收集风管，在外界环境变化、风量调节等因素作用下，需要考虑采用变频风机以降低除臭风管内阻力变化导致除臭罩内负压不稳带来的影响，同时大量收集支管的布置会增加内部阻力，同时需要考虑在收集系统的末端增加风量保重气体的流动。

对于污泥脱水系统这一类的大空间厂房、作业区密封时尽量采取双层隔离密封，对于臭气源产生点有针对性的单独密封收集，巡视通道与人员操作空间与臭气源进行隔离，并保证有新鲜风源进行换气。

4 结语

（1）上海市大气及恶臭污染物两份排放标准地标相较于国内外现行标准，在指标数量和限值上提出更高的要求。

（2）为保证达到新地标中的指标排放要求，需要采用多级串联组合的除臭工艺，以及可能需要建设大型除臭设备，在经济性上应重点考虑。

（3）除臭治理的关键在于臭气的收集与系统密封，对于不同臭气源的设施应采用针对性的收集与密封系统，保证收集效率与处理效率。