石化废水处理中生物除臭方法应用研究

山东省烟台市开发区 刘国名

恶臭气体会对空气造成一定污染，并且危害人们的身体健康。在当下的石化生产过程中，其排出的废水可能会存在一定量的臭气，想要减少石化生产过程中的臭气排放，就必须要做好石化废水处理，并且通过切实有效的除臭技术对臭气进行处理。

一、石化废水恶臭气体成分

在石化生产活动中，不可避免会排放一定量的废水，废水处理过程会产生大量的恶臭气体，一方面影响人们的身体健康；另一方面会造成大面积的空气污染[1]。这些恶臭气体来源主要有两种：一种是在污水排放与处理的过程中，污水中部分物质挥发，进而产生了恶臭气体；另一种则是在污水中微生物的分解反应，导致污水产生一定量的恶臭气体。在整个石化废水的处理系统中，其污水处理过程，尤其是在污泥的处理阶段，往往会排量出大量的挥发性有机物VOCS、氨、硫化氢等恶臭物质。

二、生物除臭原理

生物除臭理论是荷兰科学家Ottengraf在气体吸收双模理论的基础上，总结提炼得到的相应理论[2]。它利用微生物降解或转化空气中的挥发性有机物以及硫化氢、氨等恶臭物质，对废水中各类可能产生臭气的物质进行有效分解，避免废水中产生的臭气对空气造成污染。生物除臭最突出的优点是处理成本低廉、基本无二次污染。已被试验生物除臭去除的物质包括：氨、一氧化碳、硫化氢、甲烷、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙基己醇、丙烷、异戊烷、己烷、丁醛、丙酮、甲基乙基酮、乙酸丁酯、乙酸酯、二乙胺、三乙胺、二甲基二硫化物、粪臭素、吲哚、甲硫醇、氯甲烷、乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、氮氧化物、二甲硫、噻吩、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等。废水处理产生的臭气属于大风量、低浓度的臭气。

臭气进入生物滤床段，通过过滤层时，污染物从气相中转移到生物膜表面。恶臭气体在喷洒水的作用下与湿润状态的填充材料（生物填料）的水膜接触并溶解。进入生物膜的恶臭成分在填充材料（生物填料）中，在微生物的吸收分解下被降解，从而降低废臭气浓度，同时对滤床内的填料进行喷淋加湿，为微生物的生长和生存创造环境，微生物把吸收的恶臭成分作为能量来源，用于进一步的繁殖。经处理的尾气通过烟囱实现达标排放。

生物除臭技术与除臭处理工艺的配合度较高，在石化生产活动中，要灵活应用各类生物除臭技术以及除臭处理工艺。

三、常用的除臭技术

（一）水清洗与化学除臭法

在石化废水处理作业中，水清洗法主要是借助臭气中可能存在的部分能够易溶于水的物质，让臭气当中的氨气以及硫化氢等气体，通过与水之间的接触，实现对这一类物质的有效溶解，通过对这一类物质的溶解，来实现除臭效果，让排出的气体不再具有较强的污染性以及恶臭气味。

化学除臭发主要是在石化废水的处理过程中，通过各类药液，与臭气中的相关物质发生反应，改变其分子结构，实现对各类物质的有效分解，进而实现除臭效果[3]。对于部分酸性较强以及部分易氧化的恶臭气体，则需要使用呈碱性的次氯酸钠以及氢氧化钠混合液，对其进行除臭处理。

在实际的应用过程中，石化企业需要重点考虑到整个运行管理工作的复杂性，并且合理调配该除臭系统。

在实际的应用过程中，水清洗以及化学除臭操作更为便捷，能够有效避免各类事故的发生，但由于成本较高，多数石化生产企业中作为预处理与生物除臭配套使用。

（二）活性炭吸附法

该种处理方式在实际的应用过程中，主要是通过活性炭自身所具备的较强吸附能力，将具有挥发性特点的物质吸附到活性炭表面，阻止其顺利挥发进入到空气中，进而实现对石化废水的有效处理[4]。该种方法的应用，能够有效解决污水中的臭气，并且提供一定的过滤效果。对于石化产量较大，废水排放较多的企业来说，其活性炭的饱和速度快，更换活性炭的频率高，性价比较低。

（三）催化型活性炭法

通过活性炭对石化废水的臭气进行处理虽然具备较好的效果，但是其应用成本较高，在更换活性炭时，操作也较为麻烦[5]。为了改善这一问题，就可以通过催化型活性炭除臭技术，来进一步优化活性炭吸附技术。该种技术在应用的过程中，主要通过具备较强催化能力的粒状活性炭对石化废水进行过滤以及处理。在应用的过程中，其活性炭的催化能力以及再生能力相较于一般的活性炭更强，能够在应用的过程中，通过自身的再生能力，减少不断更换活性炭所耗费的经济成本。在该技术的实际应用中，普遍将其作为污水泵站的除臭技术，进而实现对石化废水硫化物的有效处理。

四、石化废水处理中生物除臭技术的应用

石化废水在处理过程中，其除臭的主要目的在于氧化以及降解其中具有臭味的物质等。接下来，文章将简述生物过滤器控制装置在硫化氢以及氨气等物质的去除上能够呈现出来的效果，并经由对比分析，进一步了解该技术的有效应用。

（一）恶臭成份生物转化的大致机理

在生物处理过程中，恶臭气体通常作为反应中的能源即电子从体，而氧、亚硝酸盐或硝酸盐、硫酸盐和二氧化碳则作为电子受体。好氧处理中氧是电子受体，缺氧过程是利用亚硝酸盐或硝酸盐作为电子受体，而在厌氧过程中电子受体硫酸盐。

恶臭成分与微生物种类的不同，分解代谢的产物也不同。含硫的恶臭物质经微生物分解释放出H2S后，被硫氧化细菌氧化成为硫酸。含氮的有机物质如胺类经氨化作用放出氨气，氨气可被亚硝化细菌氧化为NO2-，再进一步被硝化细菌氧化为NO3-。

（二）生物过滤器控制装置的应用

1.硫化氢的去除

在整个废水处理的过程中，通过生物过滤器控制装置，能够集中处理石化废水的臭气。经由生物过滤器控制装置的作用，加湿泵中的除臭风量能够达到12000m3/h，并且在整个作业的过程中，废水的臭气与生物过滤器之中的填料接触时间在12s以上，加湿泵中的水体pH值则持续维系在7左右。在整个作业流程中，臭气经过了生物过滤器并排出之后，其谁提的pH值均由一定程度的下降。这也就间接说明了，通过该种方式，有效控制了废水中的硫化氢，进而有效实现了石化废水除臭作业。在石化废水的除臭作业实时的过程中，生物过滤器的组合装置，每天都需要处理容量巨大的臭气，在这一整个过程中，装置自身的运行差或者各类客观因素的影响下，可能会导致最终的除臭效果有效下降，但是其除臭效果基本也能够满足当下石化生产的排放要求。

2.氨气的去除

相较于硫化氢，在石化生产的过程中，其石化废水处理工艺中，氨气的浓度相对较小，但是该种物质在臭气中的有机物含量排名第二，也就是说，氨气的去除效果很大程度上直接影响整个生物过滤器控制装置能够带来的除臭效率。在整个系统的运行过程中，臭气通过加湿泵的作用，进入到相应的生物过滤器时，其废水的按其含量在0.5—2.3mg/m3，左右，在废水竟有生物过滤器的处理后，其氨气浓度明显下降，去除率能够高达50%以上，有效实现了氨气的去除。在整个臭气去除作业的过程中，由于氨气自身的稳定性相对较高，即便生物过滤器的运行出现了一定的参数异常或者设备故障，其除臭效果也不会受到太大的影响，能够基本保障氨气去除率稳定在一个规定的范围内，除臭效率仍然可以保持在45%以上。

3.硫醇类物质去除

硫醇等一般是含硫有机化合物例如蛋白质，含硫氨基酸等在无机化过程中分解不彻底时的产物。在进一步氧化过程中以硫化氢为最后的产物。分解有机硫化物的微生物的种类很多。包括许多腐生性细菌，真菌都有此作用。有机硫化物分解产生的硫化氢则被硫化细菌进一步分解转化为SO4-。以甲硫醇为例，其分解产生硫化氢的反应式如下：2CH3SH+3O2→ 2CO2+2H2O+2H2S。

4.胺类转化物质去除

胺类物质在有氧条件下可以被氧化为有机酸。而有机酸的臭味比胺类轻很多。而且只要提供一定的环境条件，有机酸还可以被进一步氧化分解成二氧化碳和水。

在生物脱臭法中保持微生物正常的生长环境极为重要。要维持微生物生长的适宜环境，就意味着环境中要有充足的营养物质和溶解氧含量、适当的温度、pH值和含水率等。同时待降解的恶臭物质必须有一定的水溶性和可生物降解性，恶臭气体的温度不能大于50℃，并且不含有抑制微生物生长的有害物质。

（三）生物流化池和污泥处理区对硫化氢和氨气的去除

在生物流化池的应用过程中，也需要将臭气导入到其中，通过对流化池内液体的温度以及环境的湿度进行控制，来实现对进入其中的臭气进行有效降解。经由该种方式对废水进行除臭作业之后，其臭气中的硫化氢以及氨气的浓度都有一定程度的下降。在整个石化废水的处理过程中，其前期可能会出现大量的硫化氢，导致空气中的硫化氢含量严重超标，通过该种方式，将其导入到流化池内，能够有效控制空气中的硫化氢含量，并且确保臭气中的硫化氢浓度能够控制在中度以下。而后通过生物过滤器，对其进行进一步的除臭作业，让整个除臭作业更加高效。

五、结束语

在石化企业的废水处理作业中，如若不能有效处理废水中产生的臭气，就会造成较为严重的空气污染。当下的生物除臭技术能够基本满足当下的除臭需求，想要进一步保障石化生产的环保性能，就必须要灵活应用各类生物除臭技术，以有效控制石化废水排放出的臭气。