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城市污水处理厂的臭气问题的原因以及如何解决

发布者:翰克环保 日期:2020.11.13
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  城市污水处理厂是环境保护的重要基础设施,承担着城市污水的净化与处理,在城市发展与环境保护中发挥着重要作用。但是,城市污水处理厂在运行过程中不可避免地会出现二次污染问题。而臭气污染,如臭气的散发,直接引起人们感官的不适,更是典型而突出,如何消除或最大限度地减少臭气对环境的影响,是城市污水处理厂在运行过程中亟待解决的重要问题。为此,分析了污水处理厂产生臭气的主要原因,如臭气物质、污染源及污染特征等。针对上述原因,从选址、尾气收集、处理工艺等方面进行了探讨,并提出了相应的防治措施。

  城市污水处理厂的臭气物质主要是城市污水中的硫化物和蛋白质、氨基酸、硫酸盐等含氮量较高的物质,这些物质在厌氧或缺氧条件下通过微生物作用产生。它的种类很多,而且会随污水的水质而变化。臭气中的物质主要有三类:含硫化合物,包括硫化氢、甲硫醇等;含氮化合物,包括氨、吲哚、胺类物质等;含羰基化合物,包括乙醛、酮类物质等,其中臭气中最典型的是硫化氢和氨气。

  臭气污染的主要污染源有:污水处理过程中的主要污染源和污泥处理过程中的主要污染源。废水处理流程的污染源主要来自网格室、沉砂池、生化池、二沉池、出水池等设施。整体上,各建筑物臭气物质浓度随处理过程依次降低,主要污染源集中在栅格间和沉砂池内。淤泥的主要污染源来自于淤泥浓缩池,淤泥脱水间等设施。因为污泥中有机物含量较高,易转化为低氧环境,从而产生各种臭气物质,所以污泥浓缩池、污泥脱水间等也是城市污水处理厂臭气的主要污染源。

  夏季污水中臭气浓度明显高于冬季,主要原因是夏季气温升高,微生物活动性增强,产生的臭气物质增多,使污水中的污染物浓度升高,以粗格栅臭气浓度随季节变化表现最明显,而细格栅和沉砂池与粗格栅臭气浓度变化规律相反。其主要原因是夏季气象条件较适合排出污水中的各种臭气物质,所以粗格栅排出的臭气物质比冬天多得多,到达细格栅、沉沙池后基本上全部排出。但到了冬季,污水中臭气物质释放速度较慢,所以细格栅、沉砂池的臭气浓度反而比夏季高。

  根据各主要建筑物的污染源强度,分别计算出格栅间、沉砂池和污泥浓缩池、污泥脱水间的臭气污染物浓度远远高于其它处理建筑物,如生化池和二沉池。

  在排放方式上,由于早期建设的城市污水处理厂主要处理结构都是开放式的,而且施工过程中没有考虑臭气污染问题,使大量臭气物质不经处理直接排放,给环境造成很大影响。

  夏天臭气污染问题比较突出,因此,城市污水处理厂应尽量选择夏季主导风向的下风位置,这样才能最大限度地减少污水处理厂的臭气污染。与此同时,由于臭气物质在一定距离内在空气中扩散,因此,城市污水处理厂选址时应考虑周边设置防护距离的条件。但随着城市化进程的加快,在城市建设用地中很难找到最合理的位置,因此只能综合各方面因素,选择相对合理的位置。

  为了防止无序的臭气污染,需要将臭气污染物收集起来集中处理并排放。由污水处理厂各建筑物臭气污染物产生规律可知,主要需要收集栅格间、沉砂池和污泥浓缩池、污泥脱水间的废气,有条件的还可以收集生化池等其它建筑物的废气。对于栅栏间、污泥脱水间等,可设置通风系统,同时在运行中尽可能关闭门窗,使空间形成负压环境,提高尾气收集效率。对于开放的建筑物,如沉砂池和污泥浓缩池,首先需要在池面形成一个封闭的环境,然后设置一个通风系统,使空间形成一个负压环境。对于新建的污水处理厂,设计时应综合考虑废气收集问题。尾气收集系统的设置应考虑尾气的分类,尾气在格栅间、污泥脱水间浓度较高,但浓度较小;生化池尾气浓度较低,但浓度较大,不宜统一收集,以免影响后续处理效果。

  常用的臭气处理技术有吸附法、吸附法、燃烧法、低温等离子法、除臭剂喷洒法、生物法等。

  吸收法主要是利用臭气物质易溶于水或在某种溶液中的特性,将废气中的臭气污染物转移到水中或溶液中,从而达到除臭的目的。本发明在应用时,应根据臭气的种类选择相应的吸收剂,如对硫化氢、氨气等极易溶于水的物质,可选用水作为吸收剂;对酸气或碱气排放较多的废气,可选用碱液和酸液作为吸收剂。但是,由于臭气物质种类繁多,单用或混合吸收剂的简单组合都不能达到去除大多数臭气物质的目的,而且,被吸收的污染物仅仅被转移到水或溶液中,可能会挥发重新进入废气中,因此,从总体上说,这种方法是无效的。

  本发明主要利用活性炭等吸附剂的多孔结构吸附臭气,从而达到去除污染物的目的。但是活性炭对不同臭味物质的吸附能力有很大差异,难以保证良好的吸附效果,若要提高吸附效果,就需要根据不同的污染物对活性炭进行改性。另外,由于收集到的废气普遍湿度大,也会影响活性炭的吸附效率,而且活性炭在吸附饱和后还面临着再生和处理问题。

  燃烧法主要有直接燃烧和催化燃烧两种。直燃是在800℃以上的高温下,使各种臭气污染物完全氧化。但是因为臭气的热值很低,所以直接燃烧时需要加入大量的燃料。催燃是在催化剂的作用下,将各种臭气污染物在350℃左右氧化。但是催化燃烧存在着催化剂失效,需要加料的问题。总之,燃烧法存在着投资大、运行费用高的问题。

  消除臭气的方法主要有两种:一种是利用瞬时的高能电子分解臭气污染物,另一种是利用大量的高能电子、离子和自由基对臭气污染物进行氧化分解。该法对各种污染物均有较好的适用性,具有除臭效率高,分解彻底,投资少,操作管理困难等优点。

  除臭剂喷洒法是以某些天然植物提取液或人工合成物质为除臭剂,雾化后喷入尾气中,用小液滴表面吸附臭气污染物,并与之发生聚合、取代反应,改变分子结构,实现除臭。但是这种方法受环境因素的影响很大,而且效果不够稳定。

  生物学方法是利用微生物粘附在填料上的自身代谢作用来去除臭味的方法。该法操作成本低,处理效果好,但受环境因素影响较大,需要对微生物进行一定的驯化,使之适应环境。该法的投资和运行费用都比较低。

  总之,对于一般的城市污水处理厂来说,生物法是一种比较适用的除臭技术,但各地也应根据具体情况,对各种处理技术进行评价,如果单一技术不能达到理想的效果,可以考虑将两种或两种以上技术结合起来。

  臭气污染是城市污水处理厂二次污染的重要来源,臭气物质主要包括含硫化合物、氮化合物、羰基化合物等,其中以硫化氢和氨最为典型。在污水处理厂中,栅格间、沉砂池和浓缩池、污泥脱水间是主要的臭气污染源。为了有效地防治臭气污染,应从合理的选址、高效的收集和有效的处理三个方面综合考虑,使污水处理厂臭气污染问题得到妥善解决。

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