贺 瑞 蘅
(广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010)
广州某污水处理厂除臭方案比选
贺 瑞 蘅
(广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010)
以广州某新建污水处理厂为例，结合加盖除臭设计原则及污水站除臭标准，对异臭味的产生原因进行了分析，从吸收法、吸附法、焚烧法、药剂喷洒等方面，阐述了常规的除臭方法，并进行了工艺论证，以减轻臭气对周围环境的影响。
污水处理厂，除臭工艺，生物除臭技术，臭气源
1 概况
广州某新建污水处理厂建设高浓度污水近期2 250 m3/d，远期增加750 m3/d；低浓度污水1 000 m3/d，一次建成。拟建场址位于固体资源再生中心内，污水处理厂用地红线面积55.1亩。
渗沥液处理有较强的臭气产生，产生臭气的主要场所有格栅、UASB的集水槽、MBR的缺氧池、污泥池等，对工作人员及周围居民的健康带来危害，选择合理除臭方案可创造良好的工作环境，减轻对周围环境的影响。
2 加盖除臭设计原则
1)对所有恶臭污染源进行加盖处理。
2)分散收集，集中处理。
3 污水站除臭标准
根据规范要求，本项目除臭系统排气按GB 14554—93恶臭污染物排放标准中新建二级标准执行。
4 臭气源分析
异臭味产生原因主要有：
1)待处理的渗沥液中含有易挥发的异臭味的化合物，经过设备的搅动，翻转等机械运动，使得这些化合物挥发出来，产生异臭味。
2)生化污泥在脱水及输送过程中产生异臭味。
主要异味包括:硫化氢、有机氨和少量的硫醇、硫醚等。
主要臭气物质特性表见表1。
5 常规除臭方法
常用的恶臭污染控制技术有吸收、活性炭吸附、焚烧、药剂喷洒、等离子氧化、生物除臭和光化学降解等。
1)吸收法。
吸收法是用水或溶剂将废气中的污染物质吸收下来的方法。如废气组分水溶性好，则可以以水为吸收剂；若废气组分难溶于水，则须使用化学试剂，例如硫化氢、有机硫气体、有机酸等，可考虑碱性吸收剂；而对于氨及胺类气体，可以考虑使用酸性吸收剂为佳。
不适用于污染物组分复杂的废气处理。
2)吸附法。
吸附法主要是利用吸附剂会对气体产生吸附特性来去除废气，一般吸附分为物理吸附(活性炭、沸石等)与化学吸附(离子交换、氢氧化铁、氧化锌等)。影响吸附效率的因素包括：吸附剂有效表面积、吸附物质的浓度、化学组成、温度、吸附剂与吸附质的物理性质、接触时间与活性等。
表1 主要臭气物质特性表
活性炭对多种恶臭气体吸附效果良好，但回收再生繁琐，从而造成运行成本高，更换吸附剂影响运行。
3)焚烧法。
焚烧法主要是利用热将废气氧化裂解成无害物质，可分为热焚烧与催化焚烧。前者所需的温度较高(约700 ℃～800 ℃)，适用于处理废气浓度较高及成分复杂的废气。而后者由于在催化剂的催化下能以较低的温度(约300 ℃～400 ℃)充分氧化，可节省能源。但由于催化剂对废气成分较为敏感，因此对于不同的恶臭气体可能会有不同的去除效率，且废气中有些成分，如铅、砷等，易将催化剂毒化，而降低其催化效能。一般而言，焚烧法对于废气分解效率视操作温度、在该温度的停留时间、在燃烧炉内的混合状态及恶臭气体的浓度等等而定。虽然处理气量大、效率高、处理速度快及可回收废热，但是需消耗大量燃料，而且设备昂贵，控制系统复杂，同时产生NOx等二次污染。
4)药剂喷洒。
某些药剂包括合成的和天然植物提取液可以作为除臭剂，通过喷雾装置，将除臭工作液充分雾化后均匀混合在空间中及喷洒在产生臭气的物质上，经过雾化，在微小的液滴表面形成大的表面能。该表面能可以吸附空气中的臭气分子，并使臭气分子的结构发生变化，变得不稳定；此时，溶液中的有效分子可以向臭气分子提供电子，与臭气分子发生反应；同时，吸附在雾滴表面的臭气分子也能与空气中的氧气发生反应。这些反应包括聚合、取代、置换和分解等化学反应，改变原有异味分子结构，使之变成无味无毒的分子，达到除臭的目的。此法简单、容易操作。
除臭效果受环境影响较大，效果不够稳定，运行过程中需要不断添加除臭剂。
5)等离子除臭。
等离子是由电子、离子、自由基和中性粒子组成。它们比常规分子小。等离子体净化技术就是利用高频高压的电场，将空气中的氧分子和其他分子电离产生出电子、离子、自由基和中性粒子等小分子，这些等离子通过进入需分解的臭气分子内部，打开分子链，破坏分子结构的原理，以300万/s～3 000万/s的速度等量发射和回收，轰击发生臭气的分子，从而发生氧化等一系列复杂的化学反应，将有害物转化为无害物的方法，该方法在日常运行中，只需消耗电能就可达到除臭目的。
对设备设计和质量要求高，设备稳定运行不易，投资大，维护保养难度大。
6)生物除臭技术。
生物除臭技术是借鉴生物污水处理技术的原理，利用微生物将臭味中的污染物生物氧化、降解为无害或低害物质的过程。
使收集到的废气在适宜的条件下通过生长有微生物的填料，气味物质先被填料吸收，生物体通过自身的生化反应，完成对混合气体中恶臭组分的吸收，转化为二氧化碳、水和维持生物体新陈代谢，其整个化学过程描述如下：
去除有机碳化物：
R-CH3→CO2+H2O→富营养物
去除有机硫化物：
去除有机氮：
同时生物法对于后期的运行管理要求较高，表现如下：
a.定期检测生物过滤和生物滤池的渗出液或循环泵循环液的pH值。
b.定期检查填料塔的情况，及时补充填料。
c.要定期根据气体的温湿度、填料持水性能和处理效果改变喷淋量和循环量，无法自动调节。
7)光化学(光氧化)除臭技术。
光化学技术是光辐射直接活化臭气分子发生分解的直接反应与光辐射活化其他气体分子再分解臭气分子的间接反应相结合的一种高级氧化技术，可以利用光辐照下分解产生的活泼的次生氧化剂来氧化有害物质。
设备运行稳定：设备内部无高温高压等特殊部件，运行安全稳定，开启后无需特别的保养管理。
设备的维护工作量小：光/氧反应过程受外部环境影响甚小，除臭效果可以较持续稳定，管路维护工作简单。
设备运行费用低。
发射管采用顶级品质的进口光源：可稳定、高效的输出反应所需的短波光子能量，使用寿命长。
6 工艺论证
不同恶臭污染控制技术的比较见表2。
表2 不同除臭技术适用范围与特点比较表
7 结语
除臭方案应根据项目实际情况及投资成本因地制宜的选取，广州某污水处理厂脱臭方案根据对比最终采用生物除臭法，该方法充分利用项目具有处理效果好、运行成本低、缓冲容量大、维护管理简单等优点，在渗沥液处理领域得到广泛应用。
[1] 孙卫东，衣春敏，刘绪宗，等.长春市南部污水处理厂工程除臭设计[J].给水排水,2007,33(1):47-50.
Comparison on the deodorization scheme of the sewage treatment plant in Guangzhou
He Ruiheng
(GuangdongAcademyofBuildingDesign,Guangzhou510010,China)
Taking the newly-built sewage treatment plant in Guangzhou as an example, combining deodorization design principles and sewage station deodorization standards, the paper analyzes odor occurring causes, describes common deodorization methods from aspects of absorption method, adsorption method, incineration method and chemical spraying method, and carries out its technological argument, with a view to reduce the impact of bad smell upon surrounding environment.
sewage treatment plant, deodorization technology, biological deodorization technology, odor source
1009-6825(2017)18-0113-02
2017-03-13
贺瑞蘅(1982- ),女，工程师
X703
A
