污水池除臭工程系統(tǒng)詳解

一、污水除臭治理工藝流程圖

1、各種除臭方法介紹
廢水處理站的惡臭氣體主要產(chǎn)生在污水預(yù)處理過程以及污泥處理過程。不同的處理設(shè)施及過程會產(chǎn)生各種不同濃度的惡臭氣體。在污水和污泥處理的過程中，所散發(fā)的惡臭污染物是各種污染物的綜合體。
按氣體味道，臭味大致可分為：魚腥臭[胺類CH3NH2，（CH3）3N]，氨臭[氨NH3]，腐肉臭[二元胺類NH2(CH2)4NH2]，腐蛋臭（硫化氫H2S），腐甘藍(lán)臭[有機(jī)硫化物（CH3）2S]，糞臭[甲基吲哚C8H5NHCH3]以及某些生產(chǎn)廢水中特殊有機(jī)物所具有的特征臭味。
表4-1 一些物質(zhì)的特征氣味
惡臭物質(zhì)種類繁多，來源廣泛，對人體呼吸、消化、心血管、內(nèi)分泌及神經(jīng)系統(tǒng)都可能會造成不同程度的損害。污水廠的除臭技術(shù)在國外已經(jīng)有幾十年的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的提高和環(huán)保意識的加強(qiáng)，在國內(nèi)也正開始興起并呈走向蓬勃的趨勢。
臭氣的處理方法有很多，主要分為吸收吸附法、離子法和燃燒法三大類。
離子除臭法的原理是使用中頻、高壓電場，采用分子共振原理，在常溫下可將污水中異味的有機(jī)碳?xì)浠衔锓肿?、及無機(jī)化合物如H2S NH3電離，變成H+、C4+ 、S4+ 、N3+ 等離子體。H+、C4+ 、S4+、N3+等離子體進(jìn)入催化劑反應(yīng)罐，被氧化成為水和二氧化碳。
吸附法主要是利用活性炭對臭氣成分進(jìn)行吸附，今年來也出現(xiàn)廠家在活性炭上加載堿性/酸性/氧化性成分，以和臭氣成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。但是這樣的工藝都存在一個(gè)缺點(diǎn)，就是一定時(shí)間之后，填料會失效，需要定期更換，除了需要填料更換的費(fèi)用，更換期間臭氣問題也是一個(gè)問題。當(dāng)臭氣風(fēng)量小，并且臭氣濃度很低的工況下，建議采用這種方法。
燃燒法由于其投資高、系統(tǒng)復(fù)雜，需要熱源，因此一般常用于臭氣濃度很高的場合。在企業(yè)需要一定的鍋爐補(bǔ)風(fēng)，且需要的風(fēng)量大于臭氣風(fēng)量的情況，可以采用燃燒的方式。但是由于臭氣被氧化后具有一定的腐蝕性（如硫化氫燃燒后產(chǎn)生二氧化硫），因此所采用的鍋爐和煙道應(yīng)充分考慮防腐，并需要對二次污染物考慮必要的處置。
吸收法中主要又分化學(xué)洗滌法和生物吸收法，其中化學(xué)洗滌法是利用酸、堿與硫化氫等惡臭物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到去除異味。處理效果主要取決于酸、堿液的使用量。運(yùn)行成本較高，該方法在市政污水處理廠內(nèi)一般不作為首選方法。
生物法除臭法原理是利用微生物降解氨、硫化氫、硫醇、硫醚等惡臭物質(zhì)，使之成為穩(wěn)定的氧化產(chǎn)物，從而達(dá)到無臭化、無害化的一種工藝方法。這種方法能夠?qū)撼粑廴疚锶芙馕眨瑫r(shí)能結(jié)合微生物的降解作用進(jìn)行處理。被降解的硫化氫等惡臭物質(zhì)首先溶解于水中，再轉(zhuǎn)移到微生物體內(nèi)，通過微生物的代謝活動而被降解。單純的生物法除臭不需要使用藥劑；利用微生物分解臭氣也不需要太多的外補(bǔ)能量；生物繁殖、排泄維持其自身生存和活力。生物法除臭是近年發(fā)展起來的新型除臭技術(shù)，它可有效地去除廢氣中的H2S等臭氣物質(zhì)，去除率高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，操作管理簡單，是解決惡臭污染進(jìn)而保護(hù)大氣環(huán)境的適用范圍較廣的凈化技術(shù)。
目前在國際上成熟的生物吸附法為生物過濾法，根據(jù)其使用的濾料不同又分為土壤或樹皮（有機(jī)濾池）生物濾池、無機(jī)濾料生物濾池和復(fù)合型濾料生物濾池。
從國外的污水、污泥處理除臭業(yè)績來看，大致可分為以下的幾種除臭方法：燃燒法、生物法、化學(xué)藥液洗滌法、臭氧氧化除臭法、消臭劑除臭法和活性炭吸附法。
本工程除臭方法工藝選擇
1）生物除臭工藝是一種安全可靠的臭氣處理方法，除臭效率大于90%。其原理是臭氣通過濕潤、多孔和充滿活性微生物的濾層，利用微生物細(xì)胞對惡臭物質(zhì)的吸附、吸收和降解功能，微生物的細(xì)胞個(gè)體小、表面積大、吸附性強(qiáng)、代謝類型多樣的特點(diǎn)，將惡臭物質(zhì)吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等簡單無機(jī)物。
2）微生物除臭過程分為三步：
（1）臭氣中所含的有機(jī)物同水接觸并溶解到水中；
（2）水溶液中的惡臭成分被水體中的微生物吸附、吸收，惡臭成分從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi)；
（3）進(jìn)入微生物細(xì)胞的惡臭成分作為營養(yǎng)物質(zhì)為微生物所分解、利用，從而使污染物得以去除。
3）微生物分解惡臭成分的化學(xué)反應(yīng)式
a. 硫化氫
H2S+202→H2SO4
b. 甲硫醇
2CH3SH+7O2→2H2SO4+2CO2+2H2O
c. 硫化醇
(CH3)2S+5O2→H2SO4+2CO2+2H2O
d. 二甲二硫
2(CH3)2S2+13O2→4H2SO4+4CO2+2H2O
e. 氨
NH3+2O2→HNO3+H2O
f. 三甲胺
2(CH3)3N+13O2→2HNO3+6CO2+8H2O
從以上的反應(yīng)所示，臭氣成分會分解成二氧化碳，水和硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)，適當(dāng)?shù)纳⑺軟_掉這些酸性物質(zhì)，以保持適當(dāng)?shù)奈⑸锷L的環(huán)境。
生物除臭是利用微生物細(xì)胞對惡臭物質(zhì)的吸附、吸收和降解功能，對臭氣進(jìn)行處理的一種工藝。
4.4生物除臭填料選擇
對生物除臭而言，要確保生物除臭系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素就是填料的選擇。簡單說，需要選擇的這種填料在單位的體積內(nèi)可以生長更多細(xì)菌，從而可以提高系統(tǒng)的處理能力，并在保證處理效果的前提下可以有效的縮小設(shè)施的體積。鑒于除臭微生物的生長特性，對填料的性能要求相對較高。
具體而言，作為生物除臭的填料，有以下幾個(gè)方面作為先決條件：
（1）比表面積大：填料一般選用比表面積大、開孔孔隙率高的多孔惰性濾料，這種濾料有利于微生物的接觸掛膜和生長，保持較多的微生物量；有利于微生物新陳代謝過程中所需氧化和營養(yǎng)物以及代謝產(chǎn)生的廢物的傳質(zhì)過程；
（2）表面電性和親水性：微生物一般帶有負(fù)電荷，而且親水，因此濾料表面帶有正電荷有利于微生物的固著生長，濾料表面的親水性同樣有利于微生物的附著。并且親水的表面導(dǎo)致濾料具有較好的持水性，可以使系統(tǒng)間歇灑水從而節(jié)省風(fēng)機(jī)的功率。
（3）機(jī)械強(qiáng)度高：根據(jù)填料以及塔體的加工方式的不同，各個(gè)廠家也在分別研發(fā)不同的工藝。一般來說，生物填料必須具有在不同強(qiáng)度的水力剪切作用以及濾料之間摩擦碰撞過程中破損率低的機(jī)械強(qiáng)度要求。較好的硬度能使濾料在使用多年之后仍保持其原有的大小和形狀；
（4）耐腐蝕性強(qiáng)：由于臭氣本身具有一定的腐蝕性，因此填料必須具有較高的耐腐蝕性，才能在多年使用之后不減少、不塌堆、不變形。
（5）孔隙率及表面粗糙度：要求濾料具有一定的孔隙率及粗糙度，有利于微生物的附著、生長；
（6）生物、化學(xué)穩(wěn)定性好：除臭微生物在新陳代謝過程中會產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，大多代謝產(chǎn)物會對濾料產(chǎn)生腐蝕作用，因此生物濾料必須有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕性，同時(shí)需參與生物膜的化學(xué)反應(yīng)，且其本身是不可降解的。
（7）過風(fēng)效力高：松樹皮、炭粒等填料使用一段時(shí)間后，會因?yàn)楸旧砀癄€、摩擦、擠壓造成填料層通風(fēng)不暢通，過風(fēng)面積縮小引起風(fēng)機(jī)風(fēng)壓增高，影響風(fēng)機(jī)壽命。所以我公司經(jīng)過幾年生物除臭設(shè)備運(yùn)行得出的經(jīng)念，開發(fā)了組合式混合填料，（專利號ZL201320453428.2）把生物吸附、掛膜、碳源等材料混合裝球，繼提高了過風(fēng)效率又增加了細(xì)菌生長的載體面積而且使用壽命比其它生物填料壽命可多三年以上。
生物除臭技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代末期，期間嘗試了各種各樣的填料作為生物除臭系統(tǒng)的載體，各種填料的主要優(yōu)缺點(diǎn)簡單介紹如下：
土壤。土壤是最早被利用作為除臭的填料之一，因?yàn)橥寥谰哂休^大的比表面積，可以容納大量的微生物。但是其缺點(diǎn)是由于土壤的阻力較大，難以將填料堆做高，因此所需要的占地面積就較大。并且，對于含有硫系列的臭氣的去除效果不是很好，且容易使填料層酸化板結(jié)。不過土壤法對于氨氣（濃度不是很高）的去除往往較好，因?yàn)橥寥郎厦嫔L的植物可以將氨根利用。土壤除臭還有一個(gè)缺點(diǎn)就是受季節(jié)的影響較大。
陶粒。燒制的陶粒具有較大的比表面積，也是被用作除臭工藝的微生物載體的選擇之一，至今有一些工程也在使用。一般來說，陶粒表面具有較好的親水性，如果燒制得當(dāng)，本身惰性程度較高，在使用過程中可以維持相當(dāng)?shù)奈炊ㄐ?。一般來說，采用陶粒（粒徑5-15mm不等）作為生物除臭的生物載體，在市政污水處理廠的場合，停留時(shí)間應(yīng)不小于30s。并且，如果陶化程度不夠的話，會在使用過程中被酸性的環(huán)境所腐蝕，從而填料出現(xiàn)風(fēng)化，強(qiáng)度下降粉碎等狀況。因此，在后續(xù)的建設(shè)中已經(jīng)很少被選用。
火山巖：火山巖生物濾料抗壓強(qiáng)度高，比表面積大，空隙率發(fā)達(dá)，含有大量適合各類微生物生長繁殖的微量元素，表面粗糙多微孔，易掛膜，在其表面能快速形成穩(wěn)定的，高活性的生物膜。對氣流阻力小，不易堵塞。
2、火山巖生物濾料具有抗腐蝕，惰性，在環(huán)境中不參與生物膜的生物化學(xué)反應(yīng)，長期浸泡不會向水體釋放任何物質(zhì)，無二次污染。。
3、 呼吸功能
火山巖的天然孔洞，使其具備獨(dú)特的呼吸功能，在廢氣濃度不穩(wěn)定時(shí)可以利用孔洞將惡臭氣體吸足，再慢慢讓生物菌種消化。
生物（植物）炭。植物炭采用多年生果木或者多年生毛竹在高溫下燒制而成。燒制過程中通過對原材料的選擇以及對燒制溫度和時(shí)間的控制，嚴(yán)格控制產(chǎn)品的炭化比例，確保成品的比表面積。一般來說，產(chǎn)品的比表面積不小于260m2/g。通過不同粒徑填料的比較試驗(yàn)而得：過小的粒徑會增加整個(gè)填料層的阻力，但是對于除臭效果并沒有更多的影響。過大的粒徑一方面影響氣液的接觸效果而導(dǎo)致除臭效果會下降，另一方面也會降低產(chǎn)品的成品率。通過必選認(rèn)為最合適的粒徑范圍是5-10mm，最大不超過20mm。
組合（混合）生物填料；混合生物填料是把耐腐蝕、表比面積大、多孔材料、生物膜易生易落、耐生物降解、保濕性能好、空隙率高、壓損小的各種填料組合在一起裝入球體，既可以吸附氣體，又可以掛膜，而且空隙率高，通風(fēng)效率高，且可以填料自己可提供營養(yǎng)源，保證今后微生物生長所需的養(yǎng)份，而且填料的使用壽命長。
來源：環(huán)保人