气相过滤在污水理厂中的除臭应用.docx

PAGE \* MERGEFORMAT 14 气相过滤在城市污水处理厂的除臭应用 冯家户 陈亮 （上海加合环境科技有限公司— Circul-Aire 中国合资公司） 0.概述 随着工业化、城市化的加速，城市污水产生量越来越多，如何让污水进行达标排放、绿色排放就显得日趋重要。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。 但污水处理的同时必然伴随产生大量的恶臭气体，例如由于厌氧菌等微生物的作用，会产生一些异味较重的气体包括硫化氢，甲硫醇和胺类等等。另外在中国由于人口的密集，这些恶臭很容易影响附近居民的工作和生活，是目前市政设施中居民投诉较多的问题点。有数据显示公众环境投诉中，60%与空气中异味相关。 国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年12月24日发布，2003年 CA作为北美气相过滤领域以及污染控制的领导者，成功在北美以及中国香港的污水处理厂和垃圾处理厂实施了近百个项目。本文目的主要在于介绍CA除臭的方法、原理以及在具体项目的应用。 1.污水处理厂恶臭气体分析 1.1恶臭问题的凸现 污水处理厂（wastewater treatment plant，WWTP）是对污水用物理、化学和生物的方法进行净化处理的工厂。许多从污染源排出的污水，因含污染物浓度或总量较高，达不到排放标准或不适应环境容量要求，直接排放可能降低水环境质量和功能目标时，都要经过污水处理厂的净化处理。 图1 城市污水处理厂的典型工艺流程图 污水处理厂的作用是毋庸置疑的。它通过对城市污水的多级处理，实现输出水体的达标或再循环利用，避免了严重的水污染，节约和保护了大量水资源，减轻了自然水体的自净负担。 然而，在污水处理厂污水污泥处理过程中，不可避免地会产生大量的恶臭气体。这些臭味主要是由有机物腐败产生的气体造成。臭味给人以感官不悦，甚至会危及人体生理健康，导致呼吸困难、倒胃、胸闷、呕吐等。恶臭气体中的腐蚀性成分还会对各种设备造成影响，轻则降低工作效率，缩短使用寿命，重则引发安全事故。因此，有效控制污水处理厂恶臭源头具有重大现实意义。 1.2恶臭气体成分 污水处理厂的恶臭气体是由蛋白质、脂肪、碳水化合物的微生物呼吸发酵过程产生的产物和不完全产物，一般分为三类： 含硫化合物—硫化氢、甲硫醇、甲基硫醚等 含氮化合物—氨、三甲胺等 碳、氧或碳、氢、氧组成的化合物—低级醇、醛、脂肪酸等 城市污水处理厂产生恶臭的污染源主要有进水部分和污泥处理部分，即进水格栅、曝气沉砂池、曝气池、污泥浓缩池及最终贮泥池等工序。恶臭主要由氨气、硫化氢、硫醇、VFAs、VOCs等组成： 氮化物 氨气在污水中的浓度通常不高，主要由污水中的固体颗粒经过厌氧消化和好氧消化而产生。在通常pH值条件下，氨气在水中的溶解度很大；但当pH值升高时，变得容易挥发，所以在使用苛性碱（石灰）作为调节剂的污泥处理过程产生的废气流中氨浓度通常很高。其它氮化物，主要是有机胺，一般是有机物腐败的产物，在恶臭气体中也占有一定比例。 硫化物 硫化氢是污水在缺氧（腐败）条件下产生的。当污水的溶解氧很少或为零时，污水中的细菌（如：脱硫菌）会将硫酸盐或硝酸盐作为它们的氧源，随后将硫酸盐还原成亚硫酸盐和硫化物，进而产生硫化氢气体，尤其是在pH值较低的情况下。硫化氢也普遍存在于未经消化的泥流中。 硫醇和其它含硫的气态化合物（如：二硫化碳、甲基二硫化物、二甲基二硫化物）由于在低浓度极限时也可以产生强烈的恶臭而成为污水处理厂恶臭控制的难点。这些含硫气态化合物和硫化氢产生的途径相同，且存在于同样的废气中。 VFAs（挥发性脂肪酸） VFAs是有机物在缺氧或厌氧条件下分解产生的，包括乙酸、丙酸、丁酸等。它们的特点是恶臭阈值低，强度大。VFAs是由污泥和污水的分解产生的，在整个处理厂内，只要是氧气浓度低或为零且pH值相对较低的地方，都可能产生VFAs。厌氧消化过程能破坏VFAs，故在消化污泥废气中的浓度不高。 VOCs（挥发性有机化合物） VOCs包括一系列合成和自然生成的有机化合物，有些是恶臭的，有些是气态有毒物，它们大多数来自工业污染源。污水处理工艺中搅动的地方（如进水工艺和初沉池）可以挥发出VOCs。厌氧消化过程可从污泥中有效去除VOCs，故在消化污泥废气中的VOCs浓度一般较低。 虽然很多气体浓度并不高，但由于人类鼻子对其敏感程度较高，所以人们也很容易觉察到其存在，在进行臭气处理时，必须认识到这点。从下表可以看出有些气体成份，鼻子的阀值浓度是ppb级的，在设计除臭系统时，需要有针对性的进行处理。 表1 常见的恶臭气体成分以及鼻子的阀值浓度及沸点 化合物 化学式 气味种类 鼻子阈值浓度（ppm） 沸点，℃ 胺类 甲胺 CH3NH2 鱼腥味 0.021 -6.3