污水处理厂除臭组合工艺研究

摘要：结合某污水处理厂生物除臭工艺的设计及调试，介绍了生物除臭工艺的运行特点，总结规范了停留时间、吸收剂、温度、设备选型等工艺参数及控制方法。调试运行证明，在合理的设计范围内，其整体运行情况良好，系统的除臭效果达到国家环保要求。

关键词：生物除臭；温度控制；停留时间；pH值；化学吸收；喷淋量；参数控制

在现代化工业时代，工厂、垃圾厂、污水处理厂等都会产生臭味的环境问题，而臭气处理技术目前应用较为成熟的主要有吸附、化学吸收、催化燃烧、生物除臭、UV紫外和低温等离子技术的工艺方法，需针对气体的流量及性质，选择适合的工艺方法处理臭气。本文针对污水处理厂的臭气，介绍了除臭治理工艺。吸附法因后期维护、运行操作较麻烦及运行费用较高，而催化燃烧法的前期投资费用较高，UV紫外除臭适合小流量烟气，低温等离子存在安全隐患等问题，对于污水处理厂的臭气，选择生物除臭+化学吸收的结合工艺进行治理，该组合工艺拥有运行维修费用低、除臭效果明显等优点[1]。

1项目概况

汉宾五里镇污水处理厂为城镇生活污水的治理工厂，污水治理过程中，在粗格栅、提升泵站、细格栅、沉沙池、生物反应池、脱水机房、污泥储存房等处均产生臭气[2]，臭气主要成分为挥发性碳氢化合物（VOCs）、硫化氢（H2S）、氨（NH3）、苯系物气体等，其感官体现为综合性恶臭异味[3]。根据密闭空间和换气参数确定各个地方产生的臭气流量，统计出该工程总的臭气流量为1.2万m3/h。根据业主提供的资料和工程经验，设计的进气致臭主要成分及浓度为：NH3为3~6mg/m3；H2S为5~10mg/m3；臭气浓度为800~1000（无量纲）。根据现场场地、投资运行、工况等经济及技术情况，采用化学吸收加生物除臭工艺方法除臭，现整体状况运行良好，除臭效率达到国家环保要求。经处理后的尾气应达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93），以及《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的大气污染物排放标准要求。该项目按二级标准要求执行。设计的排放浓度为（在厂界（防护带边缘）最高允许浓度）：NH3为1.5mg/m3；H2S为0.06mg/m3；臭气浓度为20（无量纲）；甲烷为1（厂区最高体积浓度，％）。

2除臭工艺流程

该污水处理厂除臭工艺流程为：通过加盖密闭空间、集气罩、烟道设备等将各个单元产生的臭气统一收集到核心处理装置，臭气经过化学酸碱吸收的前两期预处理后，进入生物除臭系统进行三级处理，并根据现场运行情况，预留了四级备用处理单元，最后烟气进行除雾脱水处理，经过治理后的干净气体，由风机抽至烟囱排放，此时大部分的臭气被净化[4]。

3关键参数及控制要点

[5]3.1pH值控制。该工程采用的吸收剂为硫酸溶液及氢氧化钠溶液，根据气体的理化性质，选择强酸碱中和，则化学反应快，治理效果显著，同时，也为后续的生物处理做了加湿、pH值调整的准备。酸碱吸收液调整在5%～10%的浓度范围，根据在线监测的H2S、NH3浓度，及时控制酸碱溶液的喷淋量，保证进入生物处理单元中维持生物所需pH值在7～8之间，该酸碱液的喷淋量通过变频调速器进行控制。3.2温度控制。前期的酸碱溶液处理，除了为生物处理做加湿准备，还有一个加温调整的准备，因为生物处理中的生物菌种，需要维持在一定的湿度及温度下才能保持良好的活性。在前期臭气处理中，温度根据当地的天气状况进行一定调整，维持在10℃～40℃，尤其是在北方的冬季，除了前期处理臭气的加热器需提升温度外，还需增加设备及管道的保温工程。3.3停留时间。臭气与吸收剂或生物制剂的停留时间过短，则达不到除臭的效果；若停留时间过长，则会增加工程设备投资及运行费用。所以，选择合适的停留时间相当重要。方程式①和方程式②为前期化学吸收的主要反应：NH3+H2SO4→(NH4)2SO4①H2S+NaOH→Na2S+H2O②在5%～10%酸碱溶液中，前期预处理的反应各停留1～2s即可。而在生物处理臭气中，需经过水溶渗透、生物吸收、生物氧化这三个主要过程，则停留时间考虑较长，针对该工程的臭气浓度及成分，选择停留时间在20s以上。3.4喷水量的控制。根据该工程的臭气组成成分，氨气、硫化氢和其他臭气成分是可溶于水的，选择适当的循环水量，对除臭能起到一定的治理效果。根据现场调试运行的效果来看，液气比在2～3之间较为优化。

4工艺特点

[6]该组合工艺与其他吸附、UV光解、低温等离子体、催化燃烧等工艺方法相比，具有以下优势：（1）该组合工艺的喷淋水，可以利用经污水站处理后的中水，且可循环利用，可不计水费问题，仅考虑少量化学吸收剂费用及电费，能耗小，故其总运行费用比UV光解、低温等离子体、催化燃烧工艺的低。（2）该组合工艺在生物菌种驯化后，能长期稳定运行，不需要繁琐地更换，可减少后期的维修费用。（3）由于化学吸收属于中和反应，生物处理没有如UV光解臭氧产生等问题，避免了二次污染。（4）对于中小型风量、成分较为单一的无机废气，此工艺较其他治理技术更为经济。（5）该组合工艺采用了一体化塔体，结构紧凑，应用灵活，且采用负压设计，减少了臭气的泄漏问题。

5运行结果

在汉宾污水处理厂除臭工程的调试中，系统运行稳定，除臭效果达到国家环保要求，水、电、化学剂耗量等各项经济指标也均在设计范围内。

参考文献：

[1]杨丽娟，张波，张宏，王卫.几种臭气处理技术的机理及特点[J].科技与企业，2012（18）.

[2]姜应和，富立鹏，张少辉，魏明蓉.城市污水处理厂臭气治理技术评析[J].市政技术，2007，25（2）：125-127.

[3]姚岚，王成端，徐灵.中小型污水处理厂除臭工艺初探[J].广西轻工业，2007（1）.

[4]芮旭东，陈丹，龚文瑾.除臭工艺在城市污水处理厂中的应用和发展[J].中国给水排水，2012（6）.

[5]睦光华，黄锦勇.生物滴滤床除臭系统净化污水处理厂臭气的研究[J].广东化工，2013，37（6）:189-190.

[6]尚魏，王启山，郭静.生物过滤除臭技术在城市污水处理厂中的应用[J].天津城市建设学院学报，2006，7（2）：121-123.

作者:苏锦燕 宋玉愿 单位:深圳市百欧森环保科技股份有限公司