生物除臭技術(shù)在廢水處理站中的應(yīng)用

作者： 2015年11月18日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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隨著環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，污水處理廠已成為一項(xiàng)必不可少的城市環(huán)境保護(hù)配套設(shè)施。目前，我國(guó)興建的城市污水廠大多在大、中城市，有的很難避開(kāi)居民區(qū)或村落，因此其氣味問(wèn)題也應(yīng)得到解決。同污水處理一樣，臭味的處理
　　隨著環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，污水處理廠已成為一項(xiàng)必不可少的城市環(huán)境保護(hù)配套設(shè)施。目前，我國(guó)興建的城市污水廠大多在大、中城市，有的很難避開(kāi)居民區(qū)或村落，因此其氣味問(wèn)題也應(yīng)得到解決。同污水處理一樣，臭味的處理方法有很多，但經(jīng)濟(jì)實(shí)用的還屬生物除臭技術(shù)。
 
　　1 產(chǎn)生氣味的物質(zhì)
 
　　在污水處理工藝過(guò)程中產(chǎn)生氣味物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數(shù)的氣味物質(zhì)是無(wú)機(jī)化合物，例如：氨(NH3)、膦(PH3)和硫化氫(H2S);大多數(shù)的氣味物質(zhì)是有機(jī)物，比如：低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環(huán)的氮或硫化物。值得注意的是：這些物質(zhì)都帶有活性基團(tuán)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別是被氧化。當(dāng)活性基團(tuán)被氧化后，氣味就消失，生物除臭工藝就是基于這一原理。一般來(lái)說(shuō)，擴(kuò)散源廢氣的成分相當(dāng)復(fù)雜，其氣味又是一個(gè)不可客觀確定的量，它與接受對(duì)象的敏感性、心理和生理作用有關(guān)。常用嗅覺(jué)法的原理是：將待測(cè)氣體用無(wú)味的人造合成空氣逐步進(jìn)行稀釋，直到剛好可以聞出氣味(嗅閾)時(shí)為止，把此時(shí)的稀釋比作為表示被測(cè)氣體氣味強(qiáng)度的量度，所需的稀釋倍數(shù)越大，說(shuō)明氣體氣味越大。這個(gè)稀釋比被表示成“氣味單位”。
 
　　2 城市污水處理廠內(nèi)氣味的分布情況
 
　　城市污水處理廠內(nèi)的主要?dú)馕对词俏鬯畯S的進(jìn)水部分和污泥處理部分。德國(guó)工程師協(xié)會(huì)對(duì)城市污水廠各個(gè)部分的氣味擴(kuò)散進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)表1。

　　3 除臭方法
 
　　廢氣處理的方法可以分成吸收吸附法和燃燒法兩種，吸附法的主要代表是活性炭濾池。廢氣處理的方法可以歸納如圖1。在這些方法中最為經(jīng)濟(jì)有效的是生物吸收法，其原理是氣味物質(zhì)被液相吸收并被微生物氧化，所以該法要求被去除的臭味物質(zhì)有好的水溶性并可被生物氧化。污水處理廠的生物吸收除臭法主要有廢氣直接通入曝氣池法、生物過(guò)濾法和生物洗滌法，其中常用的是前兩種。廢氣直接通入曝氣池法是將從格柵間、沉砂池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房收集到的廢氣直接通入曝氣池中，有機(jī)氣味物質(zhì)在曝氣池中被活性污泥吸收，隨后被分解。其主要優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，但除臭效果較差，存在過(guò)曝氣的可能，曝氣池中污水生化處理過(guò)程將受到一定的影響，使得曝氣池成為嚴(yán)重的氣味擴(kuò)散源，因此其應(yīng)用有較大的局限性。

　　3.1工作原理
 
　　生物過(guò)濾是使收集到的廢氣在適宜的條件下通過(guò)長(zhǎng)滿微生物的固體載體(填料)，氣味物質(zhì)先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成廢氣的除臭過(guò)程。固體載體上生長(zhǎng)的微生物承擔(dān)了物質(zhì)轉(zhuǎn)換的任務(wù)，因?yàn)槲⑸锷L(zhǎng)需要足夠的有機(jī)養(yǎng)分，所以固體載體必須具有高的有機(jī)成分。要使微生物保持高的活性，還必須為之創(chuàng)造一個(gè)良好的生存條件，比如：適宜的濕度、pH 值、氧氣含量、溫度和營(yíng)養(yǎng)成分等。環(huán)境條件變化會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，因此在試運(yùn)行時(shí)或改變工況時(shí)要考慮生物過(guò)濾池會(huì)有一個(gè)適應(yīng)期。生物過(guò)濾池工藝流程見(jiàn)圖2。

　　3.2影響因素
 
　　生物過(guò)濾池的工作受以下幾種因素的影響：①反應(yīng)速度反應(yīng)速度的快慢取決于氣體成分的濃度和性質(zhì)，填料上的微生物種類、數(shù)量和活性，溫度，廢氣和填料的濕度，pH 值。②停留時(shí)間停留時(shí)間由體積流量、自然堆放體積和空池體積決定。③氣味物質(zhì)濃度3.3填料選擇
 
　　生物過(guò)濾池的最主要部分是填料。一種好的填料必須滿足：容許生長(zhǎng)的微生物種類多;供微生物生長(zhǎng)的表面積大;營(yíng)養(yǎng)成分合理(N、P、K 和痕量元素);吸水性好;自身的氣味少;吸附性好;結(jié)構(gòu)均勻孔隙率大;價(jià)格便宜;腐爛慢(運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng))。單成分填料一般只滿足上述的部分要求，配方合適的多成分混合物可以較全面地滿足要求。常用的填料有：干樹(shù)皮、干草、纖維性泥炭或其混合物。由于填料本身是有機(jī)養(yǎng)分，當(dāng)過(guò)濾池暫停運(yùn)行時(shí)，微生物可以利用填料的有機(jī)成分繼續(xù)維持生命活動(dòng)。過(guò)濾池填料的堆放高度取決于所要求的停留時(shí)間和表面負(fù)荷。工程上填料高度一般為1.0～1.2 m。如果選擇的填料合適，工藝上能做到布?xì)饩鶆颉⑴懦龤饬鞫搪返脑?，最低高度可以?.5 m。經(jīng)過(guò)幾年運(yùn)行后，填料的最終高度約為初始堆放高度的60%。過(guò)濾池的表面負(fù)荷能力可達(dá)200 m3/(m 2˙h)，一般選用100 m3/(m 2˙h)。
 
　　3.4工藝條件
 
　　控制整個(gè)處理工藝包括收集和處理。為了避免氣味源氣味擴(kuò)散，擴(kuò)散源要求封閉，并使它處于負(fù)壓狀態(tài)。吸氣量的大小可根據(jù)室內(nèi)是否進(jìn)人，按2～8 次/h 換氣量計(jì)算;不進(jìn)人或一般不進(jìn)人的地方，空氣交換量應(yīng)為2～3 次/h;對(duì)于有人進(jìn)入、但工作時(shí)間不長(zhǎng)的空間，空氣的交換量為2～3.5 次/h;有人長(zhǎng)時(shí)間工作的空間，空氣的交換量為4～8 次/h。在寒冷地區(qū)空氣的交換量比較大時(shí)，要考慮防止冬天室內(nèi)結(jié)冰問(wèn)題。從氣味源收集到的氣體被送到生物過(guò)濾池處理，進(jìn)過(guò)濾池的空氣要求潮濕，相對(duì)濕度必須為80%～95%，否則填料會(huì)干化，微生物將失活。為了防止過(guò)濾池被堵塞，必須在空氣進(jìn)入以前除去其中的小顆粒，所以空氣進(jìn)入以前要進(jìn)行水洗以提高濕度，并去除灰塵和分離油分。運(yùn)行中要調(diào)節(jié)噴水量，維持洗滌器中氣體達(dá)到所要求的濕度，用于噴淋的水可以是自來(lái)水、廠區(qū)工業(yè)用水或者過(guò)濾池本身的滲水。
 
　　3.5計(jì)算示例
 
　　某城市污水處理廠進(jìn)水流量為100,000 m3/d，采用活性污泥法處理污水。根據(jù)環(huán)境要求，決定收集進(jìn)水泵房和格柵間、初沉污泥濃縮池和濃縮機(jī)、脫水機(jī)房以及二次濃縮池的廢氣，并用生物過(guò)濾法處理收集到的廢氣。
 
　　3.5.1廢氣量計(jì)算
 
　?、龠M(jìn)水泵房和格柵間進(jìn)水泵房和格柵間的面積為100m2，高度為4m，設(shè)空氣交換量為5 次/h(經(jīng)常有人出入)。Q1=100×4×5=2000 m3/h②初沉污泥濃縮池兩座初沉污泥濃縮池加蓋密封，池內(nèi)空氣用鼓風(fēng)機(jī)抽出，液面和加蓋空間的體積為350m3/座，空氣的交換量為2 次/h(不進(jìn)人空間)。Q2=2×350×2=1400 m3/h③消化污泥濃縮池二次濃縮池和初沉污泥濃縮池一樣，換氣量為：Q3=2×350×2=1400 m3/h④濃縮機(jī)、脫水機(jī)房根據(jù)計(jì)算，機(jī)房的總面積為150m2，高度為5m，空氣的交換量為5 次/h。Q4=150×5×5=3750 m3/h3.5.2生物過(guò)濾池設(shè)計(jì)計(jì)算待處理廢氣的總流量為：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=8550 m3/h選用鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)口流量為1×104m3/h。鼓風(fēng)機(jī)壓力為收集管網(wǎng)的阻力加濾池阻力，濾池總阻力損失可選用為10kPa。過(guò)濾池表面負(fù)荷能力選用100m3/(m 2˙h)。由此可得過(guò)濾池表面積為：A=10000/100=100 m2濾料的堆放高度定為1.0 m，濾料的需要量為：V=A×H=100 m3
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