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王后军污水处理厂臭气处理技术及展望

2022-01-22 16:57 王后,军,污水,处理厂,臭气,处理,技术,及,展望,

摘要:随着中国经济的高速发展和民众环境保护意识的日益增强,怎么科学、合理地治理城市污水处理厂、污水管网及污水泵站等场所产生的恶臭气体,是全国污水处理行业共同面临的紧迫问题。本文主要系统介绍了吸附法、氧化法、洗涤法、生物法、等离子体法除臭技术的作用原理和技术特点,同时对脱臭技术的发展进行了展望。

关键词:污水处理;脱臭技术;展望

中图分类号:U664文献标识码: A

城市污水处理的恶臭主要产生市政污水,污泥处理以及垃圾处置和集水管网污水泵站等过程,其危害是影响人们身心健康和环境质量,已被国家列入废气污染治理的一部分。以往的城市污水处理厂地处人员稀少的郊外,人们的感觉并不是很明显。近几年由于城市界域的不断扩大,它们已经离我们越来越近了。加上人们对城市生活工作的环境质量要求也越来越高,为了提高污水处理厂和周边的环境卫生质量,我们十分有必要对臭气进行有效治理。

一、污水处理设施臭气主要成分及物质浓度的表示

根据日本恶臭防止法的说明,恶臭物质源有22种之多。源于城市污水处理设施的臭气,与污水的来源有关,主要以H2S、CH3SH、(CH3) 2S、(CH3) 2S2、NH3、(CH3) 3N等六种物质为主。在实际应用中,除臭设施的设计常以H2S等前5种成分为主要考虑对象。

地域季节变换,水质各异,产生臭气的物质和浓度也随着季节进行更替,各污水厂处理工艺、工段(设施设备)的不同也会导致臭气主要物质发生变化。设计臭气处理设施,首先需要了解臭气的主要成分及其浓度。事实上,对于新建的污水处理设施,实测的臭气数据往往较难精确计量。

2.5、3.5级臭气强度:为防止臭气扩散影响周围环境,日本恶臭防止法对污水处理设施与周边外界交界处恶臭成分的物质浓度允许值,依据地域的社会、自然条件做出了详细规定,其相应的臭气强度上、下限分别为2.5和3.5。

相对于前述衡量指标,六级臭气强度评价法简洁明了,易于公众接受和理解,常用于代替物质浓度来表示臭气的程度。六级臭气强度评价法各臭气程度衡量指标间的相互对应关系,如下所示:

臭味大致有鱼腥臭[胺类CH3NH2,(CH3)3N],氨臭[氨NH3],腐肉臭[二元胺类NH2(CH2)4NH2],腐蛋臭(硫化氢H2S),腐甘蓝臭[有机硫化物(CH3)2S],粪臭[甲基吲哚C8H5NHCH3]以及某些生产废水的特殊臭味

二、脱臭法

1.物理脱臭法

物理脱臭法处理通常作为除臭处理工艺的前处理。对于含有可溶性成分多的臭气一般可以臭气凝缩法,从经济上比较适合我国国情,但是其应用局限性大,一般很少采用。物理法中常用的效果比较好是大气稀释法和吸附法。

大气稀释扩散法是将恶臭气体由高空烟囱排向大气,通过大气的稀释扩散以及氧化反应使其臭气浓度降低或改善,以保证下风向和臭气发生源附近工作和生活的人和环境不受恶臭的危害。此法主要适用于臭气浓度相对比较低的工业有组织排放源的恶臭处理。大气稀释法受当地气象条件和地形条件影响较大,另外对烟囱高度也有一定的要求,一般要求距离地面15米以上,以保证受控点恶臭物质浓度不超过环境标准。

吸附脱臭法是使得恶臭气体通过吸附剂填充层而被吸附去除的方法,常用的吸附剂一般为活性炭、硅藻土、以及陶瓷碎片等。有时也根据吸附气体成分的特殊性使用添加药剂的吸附填料。在吸附脱臭法中较常用的方法是活性炭吸附法。活性炭吸附法分为非再生型和再生型。利用活性炭(Activated Carbon,AC)优良的吸附能力,可以很高效地吸附臭气中的硫醇、酚等构成成分,特别的对于浓度低的臭气更有效。对于浓度高的工厂的臭气,一般使用能够现场再生的装置。也就是说在除臭装置中加入再生装置。在这个装置中,蒸汽发生装置、脱除臭气的蒸汽凝缩装置及其储留槽等是必需装置。为防止活性碳颗粒校粉尘等堵塞,在气体流入吸附床层前,应先经过预净化设备。吸附脱臭法工艺成熟,既能达到净化的目的,又能回收有用物质。一般的活性炭吸附均采用固定床吸附,其维护管理比较简单并且处理效率也高。但是其交换再生周期受气体的种类、数量、温度、水分的变动影响较大,很难确保再生的效果。

2.化学法

化学脱臭法主要是利用化学药剂或化学方法与恶臭物质成分起反应生成无臭物质而达到脱臭目的的方法。因为恶臭物质成分大多呈现酸性或碱性,比较行之有效的方法是用氢氧化钠、碳酸钠、硫酸、盐酸等酸碱中和反应脱臭,其中水洗法仅对水溶性的恶臭物质有效,存在二次污染问题,一般只作为预处理手段,所以现行各国处理工艺中大多采用湿法化学吸收法、燃烧处理法。

湿法化学吸收法是发展最成熟应用最普遍的恶臭脱除方法之一,其中塔式吸收是多年经验发展的主导趋势。常用的湿法化学吸收塔有三种:填料塔、喷雾塔和文丘里洗涤塔。化学吸收法其基本原理是:通过喷淋式或填料式吸收塔将恶臭气体捕捉到液体中,附着于颗粒物质上的臭气分子通过湿法吸收氧化后被从空气中去除,恶臭气体和药液中的乳化试剂反应从溶液中去除,也可和强氧化剂反应生成溶于水的无臭物质吸收去除。

使用湿法化学吸收除臭,影响脱除效果的重要因素是恶臭气体的成分和吸收剂的选取以及接触过程中速率。常用的吸收液可以是清水、化学试剂溶液(酸、碱)、强氧化剂溶液或是有机溶剂,鉴于污水污泥处理设施产生的臭气特点,吸收液的选择主要针对氨气和硫化氢及有机硫化物,所以药液一般选用是强碱、次氯酸钠和硫酸的溶液。气―液传质接触一般采用两相同流、逆流、交流,水平式气液接触方式。同时严格控制过程中的气液比以及气体通过的线速度,保证接触时间。这种方法具有反应速度快、反应温度低、安全高效、运行可靠、占地相对最小等优点。适于排放量大、高浓度的臭气排放场合,如污泥稳定、干化处理和焚烧过程所产生的恶臭处理等。同时当恶臭气流中成分比较复杂时,通常需采用多级吸收系统。让恶臭气体渐次通过装有不同性能药液的接触塔,最后再经过除雾装置后,直接排放或与干净空气混合稀释后排放到大气中去。这样的两级或三级吸收系统,可以广泛地除去多种恶臭气体,并达到很高的去除效率,同时也可以通过调节加药量和溶液的循环流量调节来适应气流量和浓度的变化,因此湿法化学吸收除臭具有较强的操作弹性。这种臭气脱除装置在污水处理厂的污泥脱水过程中被广泛的应用。

3 生物除臭法

生物除臭法是通过专门培养在生物填料上的微生物群对臭气分子进行吸附降解除臭的生物废气处理技术。当含有毒、有害、有恶臭的废气经收集管道导入通过培养生长在生物填料上的微生物菌形成的生物膜后,生物膜以废气中的污染物作为生长因子,辅以合适的湿度、温度、PH等,微生物进行生长繁殖,臭气经过微生物的生长代谢,代谢产物变成无毒、无害、无臭味的CO2,H2O,H2SO4,HNO3等简单无机物,从而实现了臭气的降解和净化,达到除臭的目标。

三、新脱臭工艺和技术的展望

1、新的工艺

实际的恶臭处理中,单一的方法往往不能完全去除臭气,特别是对成分比较复杂的恶臭气体,人们常常采用联合脱臭法。恶臭气体通过吸附塔进行吸附处理后,未被吸附的臭气再经臭氧氧化而达到除臭的目的,能将臭气强度降至l级以下。

另外在组合现有脱臭技术的同时,世界各国也寻求新脱臭技术的开发研究,比如高能离子净化系统和新型脱臭剂的研究。高能离子净化是瑞典的高新技术,开始在欧洲诸国应用于医院、办公楼、公众大厅等以空气净化。它能有效地清除空气中的细菌、可吸入颗粒物、硫化合物等有害物质。它的工作原理是利用离子发生装置发射的高能正、负离子与有机挥发性气体分子接触,并将其分解成二氧化碳和水,对硫化氢、氨也同样具有分解作用,还可以有效地破坏细菌生存的环境,降低细菌浓度或消除。

新型脱臭剂是针对近几年来小规模污染源逐渐增多的严峻状况而开发的一种可以有效脱除臭气,并且安装简单的新技术,特别是微生物除臭剂的研究开发将成为比较前沿的课题,将具有很大的工业化应用空间。微生物除臭剂是根据微生物降解原理将筛选到的高效脱臭微生物固定在载体上,制成一定的剂型,恶臭气体通过时便达到除臭的效果。微生物除臭剂价格低廉,装置简单,效果稳定,操作方便,与以往药液、活性炭法相比较,具有投资省、维护管理费用低的特点,在除臭剂市场上很有潜力。

2、技术展望

严格执行恶臭污染物排放标准,加强对恶臭源的监测与治理是污水处理厂今后的发展要求。究竞选择何种处理方法合适,则要根据恶臭物质的性质、浓度、处理量及来源等因素决定,湿式吸收氧化法具有处理气量大,浓度高,操作稳定,效率高和占地面积小等优点,将成为主流和首选技术。在占地面积不受局限的情况下,针对中,低浓度的恶臭气流,生物过滤法同样是一个很好的选择。但是无论选用哪一种技术方案,都必须由专业人员对整个项目的恶臭的来源,特性和现场的具体情况做全面,科学的调查,研究和分析,才能做出科学,合理的决策。

结语:

随着经济的发展,社会的进步我们发展的同时也破坏了自然环境,也使得水环境受到严重威胁。随着我国快速推进污水处理设施上马的同时,由于对污水处理厂臭气治理的疏忽,很多运行多年的污水处理厂的臭气污染已经成为城市里的新的污染源,面对人们日益增长的对生活环境和生存质量的要求,污水处理厂的臭气治理愈发重要,臭气治理的技术研发和应用成为当务之急。

参考文献:

[1]水环境科学[M].北京:科学出版

[2]我国城市污水再生利用的现状与对策[J].中国给水排水

[3]我国污水资源化的现状分析与对策探讨[J].环境科学进展

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