李静　刘明月

摘 要：本试验以污水厂H2S进出口浓度为研究对象，利用不同浓度的NaOH对5mg/L的H2S进行处理，并对排气口的硫化氢浓度进行检测，使其满足《恶臭气体排放标准》（GB14554-93）二级标准，探究最具有经济效益的NaOH浓度。结果表明：3mol/L以上的NaOH都可使进气口为5mg/L的H2S满足标准，其中NaOH浓度为3mol/L最具有经济效益。

关键词：污水厂；H2S浓度；NaOH浓度

一、研究背景

现在很多污水厂的集水井、调节池、污泥脱水间，污泥池、厌氧池、格栅等单元产生很多的恶臭气体，严重影响周围居民的生活环境，而且对人体健康具有极大的危害。硫化氢的气体浓度达到0.007ppm时，人眼对光的反射将会受到影响；硫化氢的浓度高于10ppm时，不但能够刺激人的眼睛，而且导致支气管暂时性收缩；当硫化氢气体浓度达到800-1000ppm时，可以在三十分钟内致人死亡，如果硫化氢的气体浓度更高，则会导致人立即死亡；此外，硫化氢气体还能够麻痹人的呼吸系统和嗅觉神经系统，使人们失去防范意识，因此，会给人们带来更多的伤害[1]。《中华人民共和国国家标准恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中规定：城镇污水处理厂要执行废气排放标准，按一、二、三级标准控制排放，H2S的最高排放浓度为0.03、0.06、0.32mg/m3，臭气浓度最高排放浓度为10、20、60mg/m3[2]。

脱臭技术的研究则是从20世纪90年代才开始进行，各种恶臭气体处理方法的目的在于经过物理、化学、生物的作用，使恶臭气体的物质结构发生改变。在臭气污染处理过程中，主要采用水清洗，药液清洗，活性炭吸附和生物脱臭等脱臭方法。

本试验借鉴物理化学法脱臭和生物脱臭的方法，将两者结合在一起除去臭气中的硫化氢，原理为利用氢氧化钠和硫化氢反应除去硫化氢，利用生物填料塔，选择空心多面球作为填料，使硫化氢在填料处与药液充分接触，提高脱臭率。利用本集气处理装置高效清除恶臭气体中的H2S，进行排气口的硫化氢的检测，使其满足《恶臭气体排放标准》（GB14554-93），找出处理5 mg/m3浓度硫化氢的最优的碱液浓度，改善人们的生活环境。

二、研究内容

1、设计集气处理装置：各种臭气源上部的集气罩利用抽风系统使风道内产生负压从而造成吸力，可以使污水散发的臭气上升进入集气管道，减少恶臭向外扩散，在一定程度上能够保证人员进出不受影响。恶臭气体经过通气管道经引风机吹入喷淋塔中。（改装除尘脱硫一体化装置，购买H2S的钢瓶，通过阀门控制气体的流量，使H2S进入气体处理装置）。

2、设计气体处理装置；在喷淋塔中设置两层填料（空心多面球），喷淋塔顶设有碱液喷淋装置，外部设有循环水泵，碱液自塔顶向下成雾状喷洒而下，恶臭气体由塔底逆向上升，两者在填料处进行大面积接触，使恶臭气体中的H2S充分溶于碱液（氢氧化钠），然后处理过的气体上升由塔顶口进行检测排出，使H2S满足《恶臭气体排放标准》（GB14554-93），形成的废液上清液通过塔底经过循环水泵循环供应，至塔顶进行喷淋。

3、试验分析：进行试验，检测排气口的硫化氢的浓度，使其满足《恶臭气体排放标准》（GB14554-93），并找出处理不同浓度硫化氢的最优的碱液浓度。

三、试验仪器与药品

本实验装置由测试管道、填料吸收塔、水箱、风机及两组采样装置组成。主要设备包括：1.废气进气减压装置；2.便携式硫化氢检测仪；3.废气进气调节阀；4.直径300mm有机玻璃吸收塔；5.储物槽；6.LZB-15液体流量计；7. 103塑料水泵；8.填料喷淋装置；9. 3.2A转引风机；10. 1.5KW电机；11.测试孔；12.支架；13.硫化氢标准气体钢瓶4L（纯度为20%）；14.药品为氢氧化钠

四、试验步骤

根据对几个污水处理厂硫化氢集气口浓度的综合，大部分污水处理厂硫化氢的进口浓度在0.1-5 mg/m3之间，本试验选定硫化氢的进口浓度为5.0 mg/m3并对出口浓度进行测定。

先进行预试验，在硫化氢进口浓度为5mg/m3时，取0.1、1.0、5.0 、7.0mol/L的氢氧化钠溶液进行循环，出口浓度稳定后读数，大致选出在出口硫化氢浓度最低时的最高氢氧化钠浓度5 mg/m3。

正式试验，在最高氢氧化钠浓度基础上逐渐减小氢氧化钠浓度进行循环喷淋，取0.1、0.5、1.0、3.0、5.0mol/L的氢氧化钠溶液进行循环最终得出处理5 mg/m3硫化氢的最高效率的最低氢氧化钠浓度。试验过程中记录进出口硫化氢浓度。

（1）将配置好的碱液加入储液槽；

（2）开启风机和水泵电源，启动系统；

（3）开启H2S钢瓶，使H2S气体进入填料塔中，

（4）将便携式硫化氢检测仪在设备进口的测定孔处测定硫化氢的浓度，并在进口调节减压阀门使硫化氢浓度达到5 mg/m3；

（5）仪器运行一段时间后测定出口硫化氢浓度，更换氢氧化钠溶液的浓度重复试验，记录数据；

（6）关闭H2S钢瓶阀门，五分钟后关闭风机和水泵电源，排出储液槽中的碱液。

六、试验数据分析

不同氢氧化钠浓度下的硫化氢出口浓度数据记录如表1所示，经origin8.0处理后结果如图1所示：氢氧化钠浓度越高，出口硫化氢浓度越低，当氢氧化钠浓度为3mol/L时，就已经达到《恶臭气体排放标准》（GB14554-93）二级标准，且随氢氧化钠浓度的升高，硫化氢出口浓度变化较低，所以从经济效益角度来说3mol/L的氢氧化钠浓度是最适浓度。

小结

本集气处理装置不仅可以有效吸收污水厂臭气源，减少恶臭气体的扩散，同时高效清除恶臭气体中的H2S，使其满足《恶臭气体排放标准》（GB14554-93）二级标准，改善人们的生活，提高居民的生活品质。另外通过除H2S的工艺，得出硫化氢出口浓度随氢氧化钠浓度的变化，结果显示：3mol/L的氢氧化钠浓度是除5mg/LH2S的最具经济效益的浓度。

参考文献：

[1]邢世才.大庆西城区污水处理厂生物除臭技术应用研究 [D]. 2010， 吉林大学.

[2]国家环境保护局和国家技术监督局. 中华人民共和国国家标准恶臭污染物排放标准 [J].

[3]何圣海.某城市污水处理中除臭工艺方案探讨 [J]， 建筑知识， 2017， （05）.

作者简介：

李静（1996.04.01-），女，汉族，山东省泰安市，身份证号：370911199604016023，本科学生，研究方向：给排水科学与工程

刘明月（1997.04.27-），女，汉族，河南省南阳市，身份证号：411326199704156125，本科学生，研究方向：给排水科学与工程