中小型污水处理厂除臭工艺探讨

摘要：综述了污水处理厂恶臭来源、组成和危害，以及目前常用的除臭工艺。通过对西南科技大学污水处理厂恶臭气体的特点分析，结合除臭工艺自身技术特点，提出一种生物法与物理法的组合工艺，即：填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法。

关键词：除臭；西南科技大学污水厂；填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法 

作者简介：姚岚（1983-），女，汉族，四川自贡人，05级环境工程专业硕士研究生，主要研究方向：水污染控制。 

近年来，随着污水处理行业的迅猛发展，污水处理厂的数量也大幅度上升，但是在污水得到净化处理的同时，污水中的有机物分解产生的恶臭气体不仅对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性，还会对周围居民的正常生活产生影响。因此，如何对污水处理厂产生的恶臭气体进行有效的治理已经成为污水处理行业面临的严重问题。

1  恶臭气体的来源、组成物质与危害

污水处理厂的恶臭气体主要来源于污水和污泥的处理单元^[1],其中厌氧池是污水处理单元产生恶臭的主要场所,而污泥脱水房是污泥处理单元恶臭产生的主要场所。

污水处理工艺过程中产生的恶臭气体组成物质主要由碳、氢和硫元素组成^[2],主要有氨气、硫化氢、硫醇、VFAs、VOCs等组成。根据有关资料介绍,从成分看氨的浓度最大,其次是硫化氢，而硫化氢是产生恶臭气味的主要物质之一^[2]。

高浓度的含硫以及含氮恶臭物质会抑制硝化反应的进行，使污水脱氮效果变差，同时这些恶臭气体，对污水厂金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性，对厂区及周边环境会造成

污染，也会影响周围居民的正常生活。甚至，臭气中的恶臭物质，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害，使人体产生畸变、癌变^[3]。

2  西南科技大学污水厂恶臭污染现状及其特点

西南科技大学污水处理厂位于绵阳市青义镇西南科技大学校内，主要处理对象是校园宿舍生活污水和食堂废水等，采用的处理工艺是水解酸化—氧化沟处理工艺，日处理量1万吨。因为所处理的污水COD值比较低（300-400之间），所以在污水处理过程中产生的恶臭气体较少，浓度较低，但是在污泥脱水房污泥浓缩时，压缩污泥而排出硫化氢等气体，与空气接触后加速挥发，使得污泥脱水房成为西南科技大学污水厂的主要恶臭来源地。

绵阳地区常年风量较小，恶臭气体不能通过扩散而稀释，而是聚集在污水厂周围，形成浓度较高的恶臭污染区域，不仅对污水厂的管道、设备具有腐蚀作用，而且对周边学生的学习生活和周围居民的正常生活造成了严重的影响和破坏，所以必须对其进行净化处理。

对于西南科技大学污水处理厂而言，其恶臭的特点为：污染源集中，主要是污泥脱水机房；恶臭气体浓度随季节变化明显，夏季明显，冬季相对较弱。

针对西南科技大学污水处理厂，其恶臭处理工艺的要求为:对不同浓度的恶臭气体有比较好的适应能力，处理达标，无二次污染；投资、运行及维护费用低；运行管理简单。

由此可见，针对西南科技大学污水厂恶臭特点和工艺要求，应当在现有的各种处理工艺中寻求一种适合的处理工艺和方法，达到控制污水厂恶臭来源，改善污水厂和周边生活环境的目的。

3  恶臭气体处理工艺简介

目前，污水处理厂治理恶臭气体的主要方法有物理法、化学法和生物法三类^[4-6]。其中物理法主要包括稀释法、吸附法等；化学法包括吸收法、燃烧法等；生物法包括生物制剂法、生物过滤法、填充塔式生物脱臭法和生物洗涤法等。对目前常用的处理方法进行分析和比较，如表1所示。

表1  污水处理厂恶臭去除方法比较

工艺名称	适用范围	优点	缺点	去除效果
大气扩散稀释法	适用于臭气浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理。	费用低，运行简单	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	受条件限制，去除效果一般
活性炭吸附	低浓度臭气和脱臭的后处理	初期投资比较低，维护容易而被广泛应用	活性炭吸附到一定量时会达到饱和，就必须再生或更换活性炭，因此运行成本较高	脱臭效果良好
湿式化学吸收	排放量大、高浓度的臭气排放场合	反应速度快、反应温度低、安全高效、运行可靠、占地相对最小	配备较多的附属设施，运行管理较为复杂，运行费用较高	与药液不反应的臭气较难去除，效率较低
燃烧法	当废气的质量浓度超过1500×10-6时，燃烧法是唯一有效的方法[9]	净化效率高、操作简单、动力消耗少	建设投资和运行管理费用都很高，高浓度臭气处理用直接燃烧法是有效的，但是燃料费用高，燃烧后的气体中存有NOX等气体成分，有二次污染的可能	针对高浓度臭气处理有效
活性污泥曝气法	适用于臭气浓度低、氧气浓度高的气体	设备投资、维护管理费较少	需注意鼓风机与配管等的防尘和腐蚀保护，活性污泥有异味	能有效去除高浓度气体
活性污泥洗涤法	用于净化可溶性污染物	可长期以高的脱臭效果运转，运行费用低	需添加炭源和营养液，并定期加入新鲜污泥和排除剩余污泥	与其它处理工艺联合使用提高效果
土壤脱臭	适用于臭气浓度低以及土地充裕的地方	土壤法具有设备简单，运行费用极低，维护操作方便的优点	高浓度或浓度变化较大的臭气方面，不太充分，占地较大	降解难溶性恶臭成分有效
填充塔式生物脱臭法	适用于各种恶臭成分的降解处理	管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好的优点对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性	生物滤池的缺点是占地较大	对污水处理过程产生的富有N、S成分臭气的处理效果优良

4  工艺选择

由表1可以看出物理化学除臭法设备繁多、工艺复杂、二次污染后再生困难、后处理过程复杂，能耗大等缺点；生物法则具有简单、投资省、运行费用低、维护管理方便、效果好等优点，近几年来发展很快。

在生物脱臭法中，综合处理效果与成本因素，填充塔式生物脱臭法是一种具有高效低耗特点的处理方法。

填充塔式生物脱臭法是通过附着在固体过滤材料表面的微生物降解恶臭成分来实现脱臭的目的，其主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，从填料层底部由下向上穿过填料，恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相，通过附着与填料上微生物的代谢作用而被分解。该方法具有较强的恶臭去除能力，而且装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的影响，运行和维护费用很低，同时对臭气浓度变化幅度大、以及洗涤法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性等优点，是适合污水厂除臭的工艺。近年来，为了防止水分使活性炭的吸附能力下降，使用活性炭作为前处理的日渐增多，工艺流程如图1所示。将填充塔式生物脱臭与活性炭脱臭结合使用，利用它高效的前处理，降低活性炭再生、更换频率，可以更有效的减少运行费用。

图1  填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法工艺流程

因此，针对西南科技大学污水厂恶臭特点和工艺要求，运用单一方法进行恶臭治理难以满足要求，应当采用生物法与物理法的组合工艺进行脱臭处理，即：填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法。

填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法，是污水厂除臭技术的一种组合优化，不仅适合于类似于西南科技大学污水处理厂这类中小型污水厂的实际应用，也是今后污水厂除臭技术的发展趋势。

参考文献

[1]王灿,胡洪营,席劲瑛.城市污水处理厂恶臭污染及其评价体系[J].给水排水,2005,31(9):15-19.

[2]聂福胜.污水行业除臭技术及其应用[J].环境工程,2003,21(2):70-71.

[3]刘碧燕.城市污水处理厂除臭国内外技术现状[J].企业技术开发,2005,24(12):102-104.

[4]徐晓军,官磊,杨虹,等.恶臭气体生物净化理论与技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

[5]翟崇治.微生物过滤法净化恶臭污染物[J].重庆环境科学,2000,22(3):35-37.

[6]马梅荣,王光玉,宣世伟,孙德智.利用微生物除臭技术研究与应用[J].环境科学与技术,2003,26(4):50-52.