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汉西污水处理厂除臭工艺选择摘要：伴随汉西污水处理厂逐步建成，污水厂除臭问题日益突出。本文介绍了水清洗和化学除臭法、活性炭吸附法、催化型活性炭法、臭氧氧化法、燃烧法、纯天然植物提取液喷洒技术、生物脱臭法等7种方法，并经过比较，指出生物脱臭法中土壤处理法是适合汉西污水处理厂除臭理想工艺，最终介绍了汉西污水处理厂除臭系统具体工程设计。 键词：污水处理厂 生物处理 除臭 1汉西污水厂概况汉西污水处理厂工程近期设计规模40万m3/d，采取AO(缺氧/好氧)生物工艺，现在正在进行土建施工。伴随污水厂建成，运行中污水处理厂将产生大量恶臭气体，不仅将影响污水处理厂职员身体健康及工作环境，还会对周围投资环境和居民日常生活带来严重危害。为了完善汉西污水厂功效、发明良好生活投资环境，续建汉西污水处理厂除臭工程势在必行。 2污水厂臭气起源依据污水处理过程这些臭气产生源关键分为污水处理系统和污泥处理系统。污水处理系统中臭气源关键分布在进水头部、预处理、初级处理及滤池反冲洗液、污泥处理上清液等，曝气池搅拌和充氧也会产生部分臭气。污泥处理系统中臭气起源关键分布在污泥浓缩、厌氧消化后污泥脱水和污泥堆放、外运过程，因为对不稳定污泥进行压缩、剪切作用，产生蛋白质类生物高聚物，其分解产生大量臭气。污水搜集、处理设施中关键臭气产生源、产生原因及其相对污染程度详见表11。从表1中能够看出，污水前处理部分（污水提升泵站、格栅、沉砂池）和生物反应中厌氧调整池和污泥处理部分（浓缩池、储泥池、脱水间等）是除臭关键；曝气池负荷低，通常可不考虑除臭方法。 表1 污水处理中臭气源位置臭气源/原因臭气强度污水处理设施进水头部因为紊流作用在水流渠道和配水设施中释放臭气高污水泵站集水井中污水、沉淀物和浮渣腐化高格栅栅渣腐烂高预曝气污水中臭气释放高沉砂沉砂中有机成份腐烂高厌氧调整池池表面浮渣堆积造成腐烂高回流液污泥处理上清液、压滤液高曝气池混合液/回流污泥，高有机负荷，混合效果差，DO不足，污泥沉积低/中二沉池浮泥/浮渣低/中污泥处理设施浓缩池浮泥，堰和槽/浮渣和污泥腐化，温度高，水流紊动高/中好氧消化反应器内不完全混合，运行不正常低/中厌氧消化硫化氢气体，污泥中硫酸盐含量高中/高储泥池混合差，形成浮泥层中/高机械脱水泥饼/易腐烂物质，化学药剂，氨气释放中/高污泥外运污泥在储存和运输过程中释放臭气高堆肥堆肥污泥/充氧和通风不足，厌氧状态高焚烧排气/燃烧温度低，不足以氧化全部有机物低3臭气成份在污水处理工艺过程中产生气味物质关键由碳、氮和硫元素组成。大多数气味物质是有机物，只有少数气味物质是无机化合物。据相关资料介绍，从成份来看氨浓度最高，其次是硫化氢；而从臭气强度来看甲硫醇最大，其次是硫化氢 (其臭气强度达成了强臭程度 )。硫化氢是产生恶臭气味关键物质之一。污水搜集、输送和处理处理工程中关键致臭气体列于下表。表2 污水中各类臭气成份表名称化学式分子量特征气味氨NH317.0刺激性氯Cl271.0窒息，刺激性乙基硫醇CH3CH2SH62烂白菜味硫化氢H2S34臭鸡蛋味甲基胺CH3NH231腐烂，腥味甲基硫醇CH3SH48烂白菜味粪臭素C9H9N131粪臭味，恶心硫甲酚CH3C6H4SH124腐臭二甲基胺(CH3)2N44鱼腥味三甲基胺(CH3)3N59刺激性，腥味4除臭工艺除臭方法经历了一个发展过程，从最初采取水洗法，逐步发展到效果很好微生物脱臭法。常见方法有水洗法、活性炭吸附法、催化型活性炭法、臭氧氧化法、燃烧法、纯天然植物提取液喷洒技术、生物脱臭法等。4.1水清洗和化学除臭法水清洗是利用臭气中一些物质能溶于水特征，使臭气中氨气、硫化氢气体和水接触、溶解，达成脱臭目标。化学除臭法是利用臭气中一些物质和药液产生中和反应特征，如利用呈碱性苛性钠和次氯酸钠溶液，去除臭气中硫化氢等酸性物质，利用盐酸等酸性溶液，去除臭气中氨气等碱性物质。和活性炭吸附法相比较，化学除臭法必需配置较多隶属设施，如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等，运行管理较为复杂，运行费用较高，和药液不反应臭气较难去除，效率较低。4.2活性炭吸附法活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中致臭物质特点，达成脱臭目标。为了有效地脱臭，通常利用多种不一样性质活性炭，在吸附塔内设置吸附酸性物质活性炭，吸附碱性物质活性炭和吸附中性物质活性炭，臭气和多种活性炭接触后，排出吸附塔。该法和水清洗和药液清洗法相比较，含有较高效率，但活性炭吸附到一定量时会达成饱和，就必需再生或更换活性炭，所以运行成本较高。这种方法常见于低浓度臭气和脱臭后处理。4.3催化型活性炭法传统活性炭吸附法存在着活性炭再生费用高、更换活性炭操作麻烦等缺点。为了改善这些缺点，卡尔冈炭素企业在1994年开发了一个可靠催化活性炭除臭技术。该活性炭是烟煤基带增强催化能力粒状活性炭，含有独特催化能力和水再生优势，克服了传统活性炭缺点。催化型活性炭经过对H2S及其它含硫有机物吸附后，催化型活性炭促进氧化反应，将H2S转变为H2SO4、少许H2SO3和硫元素。催化型活性炭只对H2S及含硫有机臭味气体去除率高，对污水厂产生其它臭味物质去除率不是很高，所以此方法较适宜用在污水泵站除臭中。4.4臭氧氧化法臭氧氧化法是利用臭氧强氧化剂，使臭气中化学成份氧化，达成脱臭目标。臭氧氧化法有气相和液相之分，因为臭氧发生化学反应较慢，通常先经过药液清洗法，去除大部分致臭物质，然后再进行臭氧氧化。臭氧对臭味物质氧化分解反应式以下：R3HR3NOO2H2SO3SH2OO2（主反应）SO2H2O（副反应）CH3SHO3CH3SSCH3 CH3SO3HO24.5燃烧法燃烧法有直接燃烧法和触煤燃烧法。依据臭气特点，当温度达成648，接触时间0.3 s以上时，臭气会直接燃烧，达成脱臭目标。4.6纯天然植物提取液喷洒技术采取雾化设备将纯天然植物提取液喷洒形成含有很大比表面积小雾粒，吸附空气中臭气分子进行反应或催化和空气中氧气反应，生成无味、无二次污染产物。4.7生物除臭法生物除臭法是经过微生物生理代谢将含有臭味物质加以转化，达成除臭目标。现在中国外污水处理厂采取生物法处理臭气方法关键有土壤处理法和生物滤池法等，除臭效果很好2。（a）土壤处理法：是利用土壤中有机质及矿物质将臭气吸附、浓缩到土壤中，然后利用土壤中微生物将其降解方法。由穿孔管组成空气分布系统在生物土壤底部，搜集臭气藉风机进入穿孔管，然后缓慢在土壤介质中扩散，向上穿过土壤介质，并临时吸附在载体表面或吸附在微生物表面，或吸附在薄膜水层中，然后臭气被微生物吸收，参与微生物代谢，臭气被转化成CO2和H2O。土壤扩散层由粗、细石子及黄沙组成，能够使臭气均匀分布。土壤法含有设备简单，运行费用极低，维护操作方便优点。表3列出了部分土壤床参数及处理臭气效率。表3 土壤床应用和运行地点场所土壤床面积（m2）填料停留时间（min）报导去除率Burwood 海滩污水厂滴滤池540树皮，土壤，泥炭，肥料299多伦多污水厂进水部分50树皮，土壤，泥炭，肥料4.599Griffith提升干管64肥土，土壤大约 798.799.9%Quakers山脉污水厂进水部分50米壳，泥炭，污泥，肥料无数据无数据Manukau,新西兰污水厂滴滤池3500（近期扩建）铁渣，土壤1.5无数据工业生产厂，悉尼废水处理进水部分45肥料8.5无数据（b）生物滤池：生物滤池法是把搜集臭气先经过加湿处理，再经过长满微生物、湿润多孔生物滤层，臭气物质被填料吸收，然后被微生物分解成二氧化碳和其它无机物，从而达成除臭目标。生物滤池法工艺步骤为：臭气搜集风管输送抽风机预洗池加湿生物滤池排气。滤池填料可采取海绵、干树皮、干草、木渣、贝壳、果壳及其混合物等3。生物滤池缺点是占地较大。其优点是较经济，来自天然富含有机成份多孔渗水填料结构简单，操作方便，无需液体循环系统。5除臭工艺方案比选依据以上多种脱臭方法分析，O3氧化成本偏高、管理复杂，水洗法效率不高且不根本，燃烧法理论上可行但和本工程难以衔接，活性炭吸附法设备投资高，管理复杂，运行成本高。所以可用于污水处理厂除臭方法为化学脱臭法、植物提取液除臭法、生物除臭法。依据我们搜集数据比较，中国现在采取除臭方法中，化学洗涤方法比较贵，而且日常运行费用也较大；植物提取液投资较低，运行费用较高，且植物提取液现在尚无国产须全部依靠进口；所以汉西厂可考虑生物除臭工艺，其中生物滤池除了占地大缺点外，伴随国产设备利用，其投资含有可比性，而且运行费用关键是电费、填料补充费用；土壤法除臭除了占地大缺点外，投资适中，运行管理简单，运行费用关键是电费。总而言之我们对汉西污水处理厂除臭工艺选择生物滤池法和土壤处理法进行比选：表4 生物除臭方案比较除臭方法土壤法除臭洗涤生物滤床过滤联合除臭除臭效果H2S去除率99%，其它臭味物质去除率95。H2S去除率99%，其它臭味物质去除率95。堵塞情况不堵塞不易堵塞耐冲击负荷耐冲击不耐冲击温度、湿度影响有影响有影响滤料使用寿命20年58年能耗最低较低运行管理最简单简单环境美化好换埋料费用无200万元/年工程总投资5105万元5400万元年运行费用200万元240万元从上表能够看出, 土壤法除臭含有除臭效率高、使用寿命长、能耗低、运行管理简单、运行费用低等优点，所以本工程推荐采取土壤法除臭。6汉西污水处理厂除臭工艺设计汉西污水处理厂有以下构筑物需要进行臭气搜集和处理：1、粗格栅间；2、细格栅间、曝气沉沙池；3、初沉池；4、A/O生物反应池。生物土壤滤体除臭系统由三大系统组成，即：臭源密封系统、臭气体搜集及输送系统、臭气生物土壤处理系统。6.1 臭源密封系统设计对任何一个高效恶臭控制和处理系统而言，臭源密封系统全部是一个极为关键关键要素。因为这一系统从源头处决定了恶臭控制和处理系统处理大小。汉西污水处理厂对下列构筑物采取以下密闭设计：（1）粗格栅间：粗格栅井上部采取有机玻璃钢盖板进行加盖密封，厚度约为10毫米，并带加强筋，在盖板上开进气孔两个，安装气量调整阀。粗格栅用不锈钢或透明有机玻璃进行密封处理。（2）曝气沉砂池：考虑到运行和维修需要，此部分是工作区，需要工作人员进出，则该部分采取轻质钢结构加玻璃钢盖板方法进行密封，高度为2.5米。（3）初沉池：采取索膜结构，用碳钢防腐结构骨架张拉进口膜将整个初沉池封闭起来。（4）生物反应池：因为生物反应池密闭区间为非工作区，平时工作人员是不在此内部工作，所以采取玻璃不锈钢龙骨结合钢筋混凝土低加罩。6.2 臭气体搜集及输送系统和臭源密封系统一样，作为臭气控制和处理系统一个关键组成部分，臭气搜集及输送系统设计也是一个极为关键关键要素。臭气搜集及输送系统设计得合理是否很大程度上影响着整个臭气控制和处理系统处理效果。汉西污水处理厂搜集系统设计以下：（1）搜集风管选择：本污水处理厂搜集风管采取玻璃钢方型风管，玻璃钢风管搜集口在最高水位以上0.2米处，根据搜集气量和压力在玻璃钢风管上开孔。（2）换气率：粗格栅间、细格栅间及曝气沉砂池、初沉池采取6次换气率；生物反应池采取3次换气率。依据估算粗格栅间臭气量为5000立方米/小时；曝气沉砂池臭气量为0立方米/小时；初沉池臭气量为2688000立方米/小时；生物反应池臭气量为1465000立方米/小时。（3）风机选择：经过计算共需要47台风机，总功率约为400千瓦。（4）输送管道：输送管道采取玻璃钢圆形管道，臭气经过鼓风机加压以后经过玻璃钢送风管进入生物土壤滤体不起管道系统。6.3 生物土壤过滤处理系统(1) 污水处理厂共采取9套生物土壤滤体系统，其中粗格栅间及细格栅间、爆气沉砂池为一套系统，滤体厚度为1.5米，占地面积为：300平方米；初沉池为四套系统，滤体厚度为2米，每套占地面积为：600平方米；生物反应池采取2套系统，厚度为1.5米，每套占地面积为1000平方米。总占地面积为4700平方米。(2) 考虑到使用寿命及维护问题，本系统布气管道系统采取HDPE管道（包含主管，支管，三通，弯头，套管等），主管采取中国著名品牌HDPE管道生产厂家，支管采取进口产品。(3) 增湿系统：为了增加臭气湿度，提升处理效率，在臭气进入布气管道系统之前对其进行加湿处理，加湿系统采取进口产品。(4) 绿化浇灌系统：为了美化环境，将对调试完成后土壤生物滤体系统进行绿化，为了绿化需要配置一套浇灌喷淋系统。7结语现在，污水处理厂除臭已逐步受到大家重视，本工程实施后，将降低汉西污水厂对周围地域空气质量影响，为美化城市市容，提升卫生水平，保护人民身体健康提供益处。该项目标建设，可改善厂区周围投资环境，使污水处理厂不会再因污染而影响发展，吸引更多外商投资，促进城市经济发展。参考文件1 郭静等.污水处理厂恶臭污染情况分析和评价.中国给水排水,.18(2).2 许景文.恶臭生物处理研究.上海环境科学,12(11).3 牛学义.生物滤池处理废气技术在城市污水处理厂废气净化中应用.给水排水,.26(1).