幾種污水處理系統(tǒng)除臭工藝比較分析
摘 要:介紹了污水廠常用的幾種除臭技術(shù),并比較分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn),通過(guò)比較分析,桐鄉(xiāng)市城市污水廠采用天然植物液除臭技術(shù),分散治理異味,取得了很好的除臭效果。
關(guān)鍵詞:除臭工藝,生物濾池,天然植物液,活性氧技術(shù),高能離子
污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭氣體物質(zhì)組成主要有碳、氫和硫元素[1],且主要由氨氣,硫化氫,硫醇,VFAs,VOCs等組成。根據(jù)有關(guān)資料介紹,從成分看氨的濃度最大,其次是硫化氫,而硫化氫是產(chǎn)生惡臭氣味的主要物質(zhì)之一[1]。污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的大量惡臭氣體,不僅將影響污水處理廠員工的身體健康及工作環(huán)境,還會(huì)給周圍的投資環(huán)境和居民的日常生活帶來(lái)嚴(yán)重的危害惡臭物質(zhì)對(duì)人體呼吸、消化、心血管、內(nèi)分泌及神經(jīng)系統(tǒng)都會(huì)造成不同程度的毒害,使人體產(chǎn)生畸變、癌變[2]等現(xiàn)象。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中為污水廠及泵站配置適當(dāng)?shù)某艄に囅到y(tǒng)將勢(shì)在必行。
1 除臭工藝的種類
1.1 生物氧化技術(shù)
生物氧化技術(shù)采用生物方法除臭,最終產(chǎn)物為CO2,H2O,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。按過(guò)濾形式可具體分為四類:生物濾池、生物過(guò)濾器(土壤法、堆肥法、泥炭法)、填充塔型脫臭器(吸收型、吸附型)、生物洗滌器(曝氣式、生物洗滌式)。生物氧化技術(shù)常用的形式為生物濾池。生物濾池法是把收集的臭氣先經(jīng)過(guò)加濕處理,再通過(guò)長(zhǎng)滿微生物的、濕潤(rùn)多孔的生物濾層,臭氣物質(zhì)被填料吸收,然后被微生物分解成二氧化碳和其他無(wú)機(jī)物,從而達(dá)到除臭的目的。生物濾池法[3]工藝流程為:臭氣收集→風(fēng)管輸送→抽風(fēng)機(jī)→預(yù)洗池加濕→生物濾池→排氣。生物氧化除臭的能力取決于填料中的水分以及在濾池停留時(shí)間內(nèi)臭氣的相對(duì)濕度。因此生物氧化技術(shù)除臭要保證濾池中濕度恒定,需要將水量調(diào)節(jié)到水分吸收速度等于干燥速度平衡的狀態(tài)。
1.2 天然植物液除臭技術(shù)
天然植物液除臭技術(shù)的基本原理是將一些特殊的天然植物提取液作為去除異味的工作液,配以先進(jìn)的噴灑技術(shù)或噴霧技術(shù),霧化分子均勻地分散在空氣中,吸附空氣中的異味分子,并發(fā)生分解、聚合、取代、置換等化學(xué)反應(yīng),促使異味分子改變?cè)械姆肿咏Y(jié)構(gòu),使之失去臭味。反應(yīng)的最后產(chǎn)物為無(wú)害的分子,如水、氧、氮等。在不同場(chǎng)合,不同的臭味源會(huì)產(chǎn)生不同的異味分子。因此,要選用有針對(duì)性的、不同的天然植物提取液達(dá)到除臭的目的。
1.3 活性氧化技術(shù)
活性氧化技術(shù)利用高頻高壓靜電的特殊脈沖放電方式(活性氧發(fā)射管每秒發(fā)射上千億個(gè)高能離子),產(chǎn)生高密度的高能活性氧(介于氧分子和臭氧之間的一種過(guò)渡態(tài)氧)除臭。高頻高壓靜電的特殊脈沖放電在常溫下進(jìn)行,因此也稱為“低溫燃燒”過(guò)程,產(chǎn)生O2,O2-,O2+,·OH,·HO2,·O,O等氧簇聚集體,具有極強(qiáng)的氧化能力。活性氧去除前述污染物的主要途徑有兩種:1)在高能活性氧的瞬時(shí)高能量作用下,迅速與臭氣分子碰撞,激活有機(jī)分子,打開某些有害氣體分子化學(xué)鍵,使其直接分解成單質(zhì)原子或無(wú)害分子;2)利用高能活性氧激活空氣中的氧分子產(chǎn)生二次活性氧,與有機(jī)物發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),并利用自身反應(yīng)產(chǎn)生的能量維持氧化反應(yīng),進(jìn)一步氧化有機(jī)物質(zhì),分解成無(wú)害產(chǎn)物,從而在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到很高的除臭效率。
1.4 高能離子凈化技術(shù)
高能離子凈化技術(shù)基于電場(chǎng)離子化原理,在電場(chǎng)作用下,離子發(fā)生器產(chǎn)生大量的α粒子,α粒子與空氣中的氧分子進(jìn)行碰撞而形成正、負(fù)氧離子。正氧離子具有很強(qiáng)的氧化性,能在極短的時(shí)間內(nèi)氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氫等污染因子,最終生成二氧化碳和水等穩(wěn)定無(wú)害的小分子。同時(shí),氧離子能破壞空氣中細(xì)菌的生存環(huán)境,降低室內(nèi)細(xì)菌濃度,帶電離子可以吸附大于自身重量幾十倍的懸浮顆粒,靠自重沉降下來(lái),從而清除空中懸浮膠體,達(dá)到凈化空氣的目的。
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2 幾種除臭工藝比較
實(shí)踐表明,生物氧化技術(shù)、天然植物液除臭技術(shù)、活性氧化技術(shù)、高能離子空氣凈化技術(shù)四種除臭工藝除臭效果均較好,均能達(dá)到環(huán)評(píng)要求的排放指標(biāo)。除高能離子凈化技術(shù)除臭在國(guó)內(nèi)工程實(shí)例報(bào)道較少外,其余幾種均有工程實(shí)踐,如采用A/O(缺氧/好氧)生物工藝的武漢市漢西污水處理廠,用生物氧化技術(shù)中的土壤法除臭;采用CAST工藝的大連老虎灘污水處理廠,用活性氧技術(shù)除臭;采用A2/O工藝的桐鄉(xiāng)市城市污水處理廠,用天然植物液技術(shù)除臭。此外高能離子凈化技術(shù)除臭在法國(guó)、英國(guó)、蘇格蘭、瑞典等國(guó)均有很多應(yīng)用實(shí)例,2007年重慶巫山污水處理廠采用了高能離子除臭技術(shù)。綜合比較四種除臭工藝優(yōu)缺點(diǎn)見表1。桐鄉(xiāng)市城市污水廠綜合分析以上四種除臭工藝的優(yōu)缺點(diǎn),認(rèn)為天然植物液技術(shù)基建投資小,操作簡(jiǎn)單,除臭效果好,運(yùn)行靈活。隨著藥液國(guó)產(chǎn)化,污染源加蓋處理,缺點(diǎn)可以克服。因此桐鄉(xiāng)市城市污水處理廠除臭工藝選擇天然植物液技術(shù)。
3 工程實(shí)例
桐鄉(xiāng)市城市污水廠接納的污水包括生活污水以及化纖廠、印染廠、皮革廠等工業(yè)廢水,廠內(nèi)采用A2O處理工藝,即厭氧—缺氧—好氧工藝。惡臭物質(zhì)主要是含硫、含氮的小分子有機(jī)化合物,如硫醇、有機(jī)胺等。多數(shù)的含硫、含氮的有機(jī)物在厭氧降解過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生一定量的致臭物質(zhì)。因其初沉池、沉砂池等構(gòu)筑物開口面積較大,且表面有機(jī)械裝置移動(dòng),因此,經(jīng)綜合比較分析,選用天然植物液技術(shù)再分散治理臭氣的方案,即在粗格柵和進(jìn)水泵房、細(xì)格柵和沉砂池4個(gè)初沉池、污泥處理系統(tǒng)(貯泥池、脫水機(jī)房和污泥堆棚)處分別設(shè)置除臭裝置。
該項(xiàng)目工程控制裝置5套,每套占地面積不足1 m2,霧化裝置均沿構(gòu)筑物外沿安裝,不影響構(gòu)筑物運(yùn)行,總投資不到200萬(wàn)元。但據(jù)預(yù)測(cè),日最高運(yùn)行費(fèi)用將達(dá)13 000元,實(shí)際情況顯示,除臭系統(tǒng)不需連續(xù)運(yùn)行,粗格柵和進(jìn)水泵房、細(xì)格柵和沉砂池夏季容易產(chǎn)生臭味,初沉池、污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生異味的概率相對(duì)較小。冬季粗格柵和進(jìn)水泵房、細(xì)格柵和沉砂池偶爾有異味,需要開啟除臭裝置。因此,該廠該除臭裝置年運(yùn)行費(fèi)用總額60萬(wàn)~80萬(wàn),實(shí)測(cè)運(yùn)行效果,對(duì)H2S的去除率為65%,對(duì)NH3的去除率達(dá)73%,對(duì)污水廠不嚴(yán)重的異味,能達(dá)到很好的異味控制效果。對(duì)嚴(yán)重惡臭,天然植物液技術(shù)不能達(dá)到較好的除臭效果。浙江省某化纖企業(yè)高濃度聚酯廢水預(yù)處理裝置,進(jìn)水COD在10 000 mg/L~30 000 mg/L,產(chǎn)生的嚴(yán)重惡臭,在水解酸化池、厭氧池、兼氧池所產(chǎn)生的臭味,采用天然植物液技術(shù)不能得到很好的控制。
4 結(jié)語(yǔ)
治理污水廠惡臭的工藝多種多樣,由于地域環(huán)境不同,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇合適的除臭工藝系統(tǒng)。桐鄉(xiāng)市城市污水廠所采用的天然植物液除臭技術(shù)適合于中、輕度異味控制,臭源分散的工程項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn):
[1] 聶福勝.污水行業(yè)除臭技術(shù)及其應(yīng)用[J].環(huán)境工程,2003,21(2):70-71.
[2] 劉碧燕.城市污水處理廠除臭國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2005,24(12):102-104.
[3] 牛學(xué)義.生物濾池處理廢氣技術(shù)在城市污水處理廠廢氣凈化中的應(yīng)用[J].給水排水,2000,26(1):16-19.
[4] 袁 媛,李秀芳,王志遠(yuǎn).UBAF+砂濾工藝廢水深度凈化的應(yīng)用研究[J].山西建筑,2007,33(11):187-188.
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