温璐菁
山东 济南
摘要:对于城镇居民而言,在生活质量提升的背景下,人们的环境保护意识也在增强。生活污水中存在大量不同类型的恶臭污染物,污染物发生相态变化及生化反应转化为恶臭气体,严重影响厂内职工及厂界周边居民的身心健康。因此,针对已建污水处理厂的恶臭治 理,因地制宜的采取加盖收集和处理系统,保证整个治理工程的投资低、运维易、施工快显得十分重要。这不仅具有可推广的价值,对于人们的健康保障而言也有重要意义。
关键词:生活污水处理厂;恶臭气体;恶臭治理
1生活污水处理厂臭气来源和分类
1.1臭气来源及形成原因
城镇污水处理厂恶臭来源分为污水处理系统和污泥处理系统。不同构筑物中污水与污泥处理工艺的不同,导致产生的臭气类型、臭气量及 臭气浓度均存在差异。污泥处理系统中臭气浓度是污水处理系统中臭气浓度的2~3倍。污水处理厂臭气形成原因有两点:其一是污水中致臭物质发生相态变化,未经处理的污水中存在各种致臭物质, 由液相转化为气相,形成臭气,另外在污泥处理过程中,污泥浓缩和污泥脱水流程会释放大量恶臭;其二是在污水处理过程中,无异味污染物发生各种生化反应转化为恶臭污染物,如长距离输送过程,污水在管道中停留时间过长,好氧微生物消耗水中溶解氧产生厌氧环境,此时厌氧微生物大量繁殖,硫酸盐被还原为H2S,有机物被分解为如醇、醛等中间产物[1]。另外,污水流经格栅时,大颗粒漂浮 物中含有大量有机物,被格栅拦截造成污染物堆积,发酵产生多种恶臭气体。
1.2臭气收集系统
通常在污水除臭流程之前需要先对臭气进行收集以便集中处理。目前国 内外城镇污水处理厂关于污水臭气收集之后的除臭工艺研究 已经非常丰富成熟,但对臭气收集系统的设计方面重视程度往 往不够,从而导致除臭效果不理想,处理装置腐蚀等问题[2]。污水厂臭气收集系统的设计布置应考虑臭气收集管道选型、加盖密封方式、抽风机选型三个因素。根据所处温度,湿度,耐腐蚀性等环境条件的不同,应对收集管道材质加以选择,对于地上式臭气收集管道,通常选用质量轻、耐腐蚀性强、价格经济的玻璃钢材质;对于地下式臭气收集管道,常常选用多种材料组合使用的方式,如内壁不锈钢与外壁玻璃钢,内壁不锈钢外壁混凝土等。
2生活污水处理厂恶臭治理工程
本文以某污水处理厂为例,该厂主要用于处理周边城市生活污水,日均处理能力为3×104m3。根据现场踏勘和监测,恶臭气体主要产生于粗格栅及进水泵房、细格栅和旋流初沉池等预处理阶段;生化反应 阶段对应氧化沟的厌氧、缺氧和好氧段;污泥处理阶段对应污泥浓缩池、均质池和脱水机房。其中污泥浓缩池周边臭气浓度较高,达到100(无量纲)以上,超过GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定的厂界限值浓度。
2.1加盖形式及废气收集风量的确定
需加盖的废水处理单元情况如下:(1)粗格栅:为地下钢筋混凝土结 构,共计2个,尺寸为1.5m×3m×5.2m。(2)进水泵房:为地下密闭式混凝土结构,共计1个,尺寸为10m×8m×5m。(3)细格栅:为地下钢筋混凝土结构,共计2个,尺寸为1.5m×3m×6m。(4)旋流初沉池:为钢制密闭结构,共计1个,尺寸为Φ3m×4m。(5)配水井:为地上混凝土结构,共计1个,尺寸为5m×4m×4m。
(6)A2O氧化沟:为地上混凝土结构,共计1个,尺寸70m×60m×6m。(7)污泥浓缩池:为地上混凝土结构,共计1个,尺寸为Φ20m×5m。(8)均质池:为地上混凝土结构,共计1个,尺寸4m×3m×4m。(9)污泥脱水间:为地上混凝土结构的房间,内置真空带滤机3台,脱水机房尺寸为40m×16m×9m。进水泵房和旋流初沉池已为密闭式结构,无需额外加盖,只需要设置抽风管道进行废气捕集即可。粗格栅、细格栅和均质池跨度小,考虑透光性和 密闭性,采用玻璃房加盖方式进行密闭,并进行废气捕集。污泥浓缩池考虑施工成本和检维修的便捷性,采用玻璃钢加盖方式,并进行废气捕集。污泥脱水间内的带滤机为主要恶臭气体散发源,对带滤机区域设置密闭隔间采用全面换风方式进行废气捕集。A2O氧化沟构筑物跨度大,常规加盖方式施工难度大,考虑施工成本和周期,采用充气膜加盖方式进行废气捕集。预处理阶段的粗格栅及进水泵房、细格栅及初沉池、配水井废气收集风量,按照单位水面面积臭气风量指标10m3/(m2·h)计算,同时增加2次/h的空间换气量。生化反应阶段的A2O氧化沟废气收集风量,按照单位水面面积臭气风量指标3m3/(m2·h)计算,同时增加2次/h的空间换气量和1.1倍的曝气量。污泥处理阶段的污泥浓缩池和均质池废气收集风量,按照单位水面面积臭气风量指标3m3/(m2·h)计算,同时增加2次/h的空间换气量。污泥脱水间带滤机,采用全面换风方式进行废气收集,收集风量按照12次/h的空间换气量。
2.2处理系统设计
治理项目为改造工程,企业可用空间有限,考虑到净化效率和方面监管,兼顾投资和运行费用,采用生物滤池的处理工艺。恶臭气体经引风管进入生物滤池,经过预洗喷淋段有效去除颗粒物和水溶性物质,预处理后的废气与填料上的微生物接触,被微生物捕获降解、氧化,使污染物分解为无害的CO2和H2O以及各类无机物[3]。其中关键设计参数为气体停留时间,充足的反应时间可以保证净化的彻底性。相关核心设计参数均达到并优于CJJT243—2016《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》和JBT12580—2015《生物除臭滴滤池》中所规定的要求。
3生活污水处理厂除臭技术发展方向
3.1高能离子除臭法
高能离子法源于瑞典,BENTAX净化器是该法的最为重要的部件,除 臭原理分为三部分:其一是依靠化学分解反应,产生离子的器件发射出α离子,作用于VOCs,打断其化学键,将其氧化分解为CO2和H2O,对H2S、NH3也有同样净化作用;其二是依据物理重力沉降作用,气体分子与离子碰撞,产生荷电聚合作用形成质量大的颗粒物,通过沉降而被收集去除[4]。高能离子除臭法最大优势在于不易产生二次污染,且所需工程投资较少,占地面积小,反应迅速,其局限性在于对低浓度致臭污染物去除效果较好,对高浓度致臭污染物去除效果不是很好。
3.2低温等离子体除臭法
低温等离子体指在温度低于103K~105K时,利用数十到数百纳米的超窄脉宽高压脉冲电晕放电,使空气电解出现不稳定状态的导电性流体,由高能电子、活性氧粒子(·O、·OH等)、正负离子和中性粒子 组成,四种物质整体呈电中性状态,其中前两种物质是等离子体除臭的关键性物质。
结束语:
总之,污水除臭技术种类较多,目前我国污水处理厂实际应用的除臭技术仍以生物法为主,且从过去采用单一除臭工艺向组合工艺转变。新兴除臭技术中,高级氧化法因其具有能耗小、投资灵活、几乎无二次污染等优点在未来污水除臭领域具有良好的应用前景。
参考文献:
[1]徐志兰,雷宁.探究生物法治理污水处理场恶臭废气技术[J].化工管理, 2019(35):72-73.
[2]高世阳.污水处理厂臭气体治理技术的研究与应用[J].环境与发展,2019,31(06):96+98.
[3]徐辉军,郭宗斌,肖立光.污水处理场恶臭气体治理技术研究与应用[J].广东化工,2018,45(18):143-145.
[4]周政,谈凌志,姜昱丞.城市污水处理厂大气污染治理技术探究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017(07):135-136.