液体吸收+固体吸附在汽车工厂污水站臭气治理中的应用

高 超，谢小琛

（一汽-大众汽车有限公司，吉林长春 130000）

从恶臭污染源的统计来看，污水处理是恶臭污染排放的重要来源（见图1、图2），本文将介绍某汽车工厂污水站内新增臭气治理工艺，以期对类似工程提供参照借鉴。

1 污水站臭气治理的必要性及技术

1.1 污水站臭气治理的必要性

在污水站所散发的臭气中，一些臭气具有较强的刺激性，且本身属于气体，控制难度大，扩散速度快，加之大多数臭气具有一定的毒性，人体在吸入后，可能会出现不同程度的中毒反应。比如，人体吸入氨气后，轻度症状表现为咽炎、鼻炎、声音嘶哑、咳嗽、咳痰等，但如果氨气吸入的较多，可能会引起呼吸困难、喉头水肿、肺水肿、咳血等，甚至造成气管堵塞，引发窒息。另外，污水站所散发的一些臭气还会和空气中一些的物质发生化学反应，所形成的化学物质可能会对污水站中一些设备及场地造成腐蚀，给污水站带来较大的安全隐患。基于臭气具有较大的危害性，无论污水站中臭气是以什么形态存在，都应加强臭气的治理，这也是当前我国环保事业中重要的任务和目标。

1.2 污水站臭气治理技术

（1）水洗涤和药剂吸收法。水洗涤除臭方法操作较简单，需要投入的费用也较低，其原理是利用一些气体易溶于水的特性，如硫化氢、氨气等，将这些气体转化为液体，并且液体易于存储不易扩散，以实现臭气的控制。但水洗涤除臭方法也有其局限性，主要表现为需要消耗大量的资源，而且除臭效果一般。药剂吸收法主要是利用不同臭气所产生的不同化学反应，通过相应的化学药剂来进行吸收，但这种除臭方具有耗费资金大、会对环境造成二次污染的缺点，因此现阶段应用这种除臭方法的情况也比较少。

（2）活性炭吸附法。这一除臭方法主要利用活性炭的吸附作用来对臭气进行吸附，但是在吸附过程中，较容易受到外界环境的影响，如臭气温度较高，就会对其吸附效果产生影响，或者是臭气的含尘量较高，会造成活性炭一定的堵塞，进而降低吸附效果。目前在臭气吸附中，一般会选择应用催化性活性炭，这种类型的活性炭的吸附效果及去除率较高，但是费用相对较高，因此适用于一些处理量较小、臭气含尘量较低且臭气浓度低的废水处理中。

（3）燃烧法。燃烧法可分为直接燃烧和触媒燃烧。在直接燃烧中，需要保持环境温度在600℃以上，由此对臭气进行燃烧以实现除臭；触媒燃烧主要是在燃烧过程中加入一定的催化剂用以催化。这两种燃烧方式的优缺点不同，直接燃烧法需要较多的资金投入来购买燃烧设备，运行成本较大，通常在废气处理量较大且废气浓度较高的臭气处理中应用。触媒燃烧法可降低臭气燃烧的温度，从而减少臭气燃烧的反应时间，但是在应用催化剂过程中可能会出现催化剂中毒和堵塞的问题。

（4）生物法。生物法具有资金成本投入低、操作简单、不会造成二次污染的优势，常用于污水处理和固废处理中，较为常见的生物处理技术有：①生物滤池除臭法，这种除臭方法是利用风机将臭气收集到臭气处理塔中，之后通过生物学作用将恶臭物质吸收至微生物细胞中，通过不断的催化剂及微生物代谢转化成为无机物；②腐殖活性污泥法，其是在活性污泥工艺处理上进行，在原有的工艺处理工序基础上，在生物培养装置中加入腐殖土填料，让部分活性污泥回流至腐殖土装置中，以减少部分污泥回流的臭气产生，可从根源上减少臭气的产生；③生物洗涤法，这种方法需要将臭气收集至反应塔中，使其与污泥充分融合，之后利用污泥中的微生物进行臭气吸附。这种处理工艺要求较高，且生物量较大，若出现系统崩溃，所有工作都将白费，还会造成大量的资源资金被浪费。

2 某汽车工厂污水站臭气治理工艺分析

2.1 污水处理流程及臭气源分析

汽车工业废水主要处理工艺为预处理+生化处理，直接达标排放市政管网。污水站的生化处理工艺采用了生化曝气+MBR 工艺，主要构筑物包括：格栅间、中间水箱、生化曝气池、MBR 池以及污泥浓缩压滤系统，均为非密闭空间，应为臭气收集的重点源。

生活污水富含有机质，在输送的过程中厌氧降解产生含有恶臭污染物的气体，这些臭气在水流的扰动下在污水处理的过程中散发出来。臭气的主要成分主要分三大类：含硫化合物（硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等）含氮化合物（氨、二元胺等）碳氢氧组成的化合物（低级醇、醛、脂肪酸等）。因此需要根据各成分物质性质采取相应的处理方式。

2.2 臭气处理工艺

采用液体吸收（药剂吸收）+固体吸附（活性炭吸附）工艺。废气首先通过风管收集后进入预过滤器去除颗粒物，接着进入化学酸洗塔去除废气中的碱性物质（氨、二元胺等）然后再进入碱洗塔，通过碱吸收去除废气中的酸性物质（硫化氢、甲硫醇等）并加入次氯酸钠强氧化剂将大分子有机物（碳氢氧组成的化合物）降解成小分子利于吸收反应，净化后再进入活性炭吸附装置进行最终吸收处理，最后由车间废水站屋顶排气筒达标排放（见图3）。

喷淋塔配备集液箱，收集清洗液体并循环使用，循环使用一定时间后对清洗液进行排放现场地沟，最终排至污水站管网后进行处理。

2.3 工程实施

2.3.1 构筑物加盖密封

考虑污水站运行的日常运维需及时观察曝气状态、设备检修、水样采集，生化曝气池加盖密封同时留有活动观察盖板，MBR 池、污泥浓缩池加盖板半密封收集，格栅间、压滤间设置集气罩。

（1）加盖材料选用轻质材料，减少对构筑物的结构影响；

（2）加盖材料具有防腐功能；

（3）局部地方可用万向节或软管替代硬质管道，以便后期对污水站构筑物及设备的运维。

2.3.2 臭气收集系统

臭气收集管线、集气罩等采用 PP 材质。臭气收集管路内流动介质主要为含有 H2S、NH3等臭气，且湿度很大，集气系统采用微负压运行，防止臭气外溢。

臭气收集系统在臭气源需设多个集气口，并在每个臭气源构筑物上配备必要的阀门，以调节风量和风压，保证集气系统压力和风量平衡，所有的臭气源构筑物的恶臭气体均能被抽吸。

2.3.3 喷淋塔

喷淋塔需能在所设计的气体流动率和系统压力下操作。塔本体和所有的内部结构组件必须设计有足够的厚度，并具有足够的维修孔及窗口以供所有内部零件的检查、拆卸和保养。对受压和真空条件下之部位，必须于内部装设加强肋条。构件必须有足够的机械强度，来承受静态和动态的负荷。塔顶部要留有足够的视窗来观察喷嘴的工作状况；塔外壳以及底部需设置足够的维修人孔，维修人孔需可清除所有拉西环与底部污泥；喷淋塔底部须完整铺设积液槽用以应对泄漏应急处理。

2.3.4 活性炭吸附处理

活性炭具有非常强的化学与物理吸附作用，其毒物吸附可经表面微孔与空隙实现，以活性炭1g 为例，500m2为其表面积最小值，1500m2为最大值，这类炭可经高温活化和炭化处理果壳、木屑等物后获得，属植物源含炭原料。此外，氧与氢元素也存在于其结构中，在活性炭表面以化学键形式结合，除了上述两种元素外还包含碳，促使氧化物复合体产生，吸附主要是通过吸附分子与活性炭反应实现，因此，在吸附时活性炭具有选择性。结构简单、使用方便为其优点，但这一方法有一定局限，主要用于处理气量小、浓度低臭气，常用作精处理装置，在后续处理工序中发挥作用[2]。得益于科技进步，活性炭产品有了较大发展，如，活性炭纤维产品等的产生，在进行毒气或毒物吸附处理时这些产品所产生的化学反应量非常大，可实现吸附容量的提升。

2.4 除臭效果

工程完工后，主要污染源加盖除臭后达到《恶臭污染物排放标准》二级标准。通过对污水处理生化段各个构筑物进行加盖、加罩收集处理，将污水处理过程中产生的臭气密闭在有限的空间内，有效地控制了臭气的散发，经处理后达标排放，改善了现场工作环境。

3 结语

由于除臭工艺采用的是化学洗涤+物理吸附法，对不参与化学反应的物质也可以由活性炭吸附，适用范围广，双重措施提高去除率。但运行中需不断补充化学药剂，定期更换循环水、活性炭，存在二次污染风险。各构筑物由敞口改为密闭环境，极大减少了废气无组织排放量，遵循《挥发性有机物无组织排放控制标准》管控原则，满足排放要求，同时改善了工作环境质量。在环保意识不断普及，人们生活质量要求不断提高的背景下，臭气治理的应用呈上升趋势，必然日益受到重视。在进行臭气处理方法的选择时，相关人员应做全面的调查与评估，对项目情况进行整体把握，并考量各方面因素，如占地、成本等，提高决策的科学程度，实现高效除臭。