楊傳忠，榮中原，廖慶花，郭家磊，王杰

（華夏碧水環(huán)?？萍加邢薰荆幽?鄭州450008）

隨著我國對環(huán)境治理越來越重視，污水的處理率每年都在升高。但是污水處理過程中產(chǎn)生的大量臭氣不僅對空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，而且對處理廠周圍居民的生活質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。這就造成了污水站周圍居民對建設污水處理站產(chǎn)生抵觸情緒，甚至影響污水處理站的正常運營[1]。因此，基于對環(huán)境治理以及對居民生活環(huán)境質(zhì)量的提高，污水處理廠臭氣處理問題亟需解決。為了有效治理污水處理廠臭氣污染，2002年國家新修訂和頒布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002），為了達到臭氣排放標準，污水處理廠臭氣處理技術在我國得到廣泛發(fā)展和應用[2，3]。常用的污水處理廠除臭方法有物理法、化學法和生物法。

1 物理法

物理除臭方法是指通過物理手段將臭氣中的硫化氫及氨氣等物質(zhì)轉移或者稀釋的方法。常用的有稀釋法和吸附法。

1.1 稀釋法

稀釋法主要是通過向污水廠臭氣中充入沒有臭味的氣體，例如空氣等，使臭氣中的硫化氫等濃度降低，然后排放，達到除臭的目的。稀釋法主要應用于硫化氫等惡臭氣體濃度比較低的污水處理廠臭氣處理中[4]。但是這種方法沒有將有害物質(zhì)去除，依然會對環(huán)境造成危害。

1.2 吸附法

吸附法主要是通過活性炭、樹脂等具有吸附功能的材料，將臭氣中具有惡臭味道的硫化氫等物質(zhì)吸附，達到除臭的目的[5]。活性炭吸附法是在吸附塔中填充不同性質(zhì)的活性炭，以吸附去除臭氣中的酸、堿及中性等不同性質(zhì)的物質(zhì)?；钚蕴课椒ň哂形叫矢?、設備簡單、運行管理容易、可處理混合氣體等優(yōu)點。但是隨著吸附的進行，活性炭會達到吸附平衡，其表面的吸附位點被完全占據(jù)，使活性炭失去吸附功能，這就需要對活性炭進行更換，或者通過物理、化學方法對其進行再生[6]，從而導致運行成本的增加。

2 化學法

化學法是指通過化學反應將臭氣中惡臭物質(zhì)的化學性質(zhì)轉變，轉化為無臭無味的物質(zhì)，達到除臭的目的。吸收法、燃燒法及化學氧化法是化學法除臭中常見的幾種技術[7-9]。最新的化學除臭法有電暈除臭法[10]、光催化氧化法[11]及膜生物除臭法[12]，是近幾年比較新的除臭方法。

2.1 吸收法

吸收法是利用酸堿（如NaOH，H2SO4）等能夠與硫化氫、氨氣等具有惡臭性質(zhì)的無機類物質(zhì)反應達到除臭目的的方法。為了能夠徹底去除臭氣中的硫化氫和氨氣等物質(zhì)，吸收法通常多級吸收，即先通過酸噴淋吸收除去氨氣，然后通過堿噴淋吸收除去硫化氫。吸收法對臭氣中的硫化氫和氨氣等物質(zhì)具有較高的去除速率和去除率，而且吸收法比較耐受沖擊，適用于各種不同濃度、不同氣體流量的臭氣處理方法，操作簡單。但是對臭氣中的揮發(fā)性有機物質(zhì)的去除幾乎為零，而且噴淋液要經(jīng)常更換，從而消耗大量的水資源[13]。

2.2 燃燒法

燃燒法是指在高溫條件下通過燃燒氧化反應將臭氣完全燃燒降解的方法。主要分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法是將臭氣在高溫條件下直接充分燃燒。直接燃燒法主要適用于可燃性氣體濃度比較高、燃燒熱值比較高的臭氣的處理過程。直接燃燒法運行時需要的外加溫度較高，燃料使用較多，導致運行費用較高。

催化燃燒法實際上就是通過催化劑將臭氣中的可燃物質(zhì)催化氧化為無臭物質(zhì)的過程。催化燃燒法能夠大大降低臭氣燃燒時外加的溫度，相對于直接燃燒法，其燃燒效率有很大的提高。但是催化燃燒法運行過程中有可能出現(xiàn)催化劑失活、堵塞等問題。

燃燒法的設備建設費用較高，在運行過程中有可能會生成有毒物質(zhì)，產(chǎn)生二次污染，且此方法對設備的腐蝕性較大，易造成設備的更換，導致運行成本較高。目前燃燒法在國內(nèi)外污水臭氣處理中的使用較少[3，13]。

2.3 化學氧化法

化學氧化法是通過具有強氧化性質(zhì)的氧化劑（如臭氧、催化劑、紫外光等）降惡臭物質(zhì)氧化降解為無臭氣體的技術。

2.3.1 臭氧氧化法

臭氧具有很強的氧化能力，能夠將臭氣的化學成分氧化降解達到除臭的目的。因此在污水處理廠臭氣處理中能夠達到很好的除臭效果。由于該方法的氧化速率較慢，在實際工程應用過程中會將化學吸收法和臭氧氧化法結合使用，即先將臭氣通過吸收液進行噴淋吸收以除去一部分物質(zhì)，然后再通過臭氧氧化法將剩余的臭氣組分氧化去除，達到快速高效除臭的目的。然而臭氧氧化過程中，臭氧無法完全反應，剩余的臭氧會對環(huán)境造成二次污染。而且臭氧發(fā)生器具有較高的能耗，導致運行成本的增加[14]。

2.3.2 紫外光氧化法

紫外光氧化法除臭主要有兩種方式：第一種是紫外光激發(fā)氧氣等物質(zhì)產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基（·OH）、超氧基團（1O2）等物質(zhì)，這些物質(zhì)具有強氧化性，與惡臭物質(zhì)發(fā)生氧化反應，使惡臭物質(zhì)降解成為無臭物質(zhì)。第二種就是紫外光的光子能量大于惡臭物質(zhì)之間的分子鍵能量，這樣經(jīng)過紫外光光子的激發(fā)，分子鍵斷裂降解為無害分子。紫外光氧化法對臭氣的含水率、溫度等適應性較強，通過兩種途徑去除惡臭物質(zhì)，具有較高的去除率。紫外光氧化法設備小，節(jié)約場地，建設及運行維護費用較低，操作簡單靈活[15，16]。

2.3.3 催化氧化法

催化氧化法是指利用催化劑通過催化氧化反應將臭氣中物質(zhì)氧化為二氧化碳和水或者氧化為無臭物質(zhì)。目前利用較多的催化劑主要有二氧化鈦（TiO2）、氧化鋅（ZnO）及硫化鉛（PbS）等。有學者發(fā)現(xiàn)，除臭過程中半導體粒子能夠在常溫下直接利用空氣中的氧氣為氧化劑，將臭氣中的惡臭物質(zhì)催化氧化為無臭物質(zhì)[12]。

3 生物法

生物除臭技術是指通過將臭氣與微生物接觸，然后被微生物吸收通過微生物自身的新陳代謝將臭氣物質(zhì)分解為自身生命活動所需的物質(zhì)，同時將代謝過程中生成的二氧化碳排入空氣中。生物除臭法主要有3 個過程：（1）臭氣溶解于水中，即臭氣與水接觸后溶解于水中從氣相變?yōu)橐合嗟倪^程；（2）微生物吸附惡臭物質(zhì)，然后將其吸收進體內(nèi)的過程；（3）進入微生物細胞內(nèi)的惡臭物質(zhì)在催化酶的作用下生成二氧化碳、水及微生物細胞質(zhì)[17]。

3.1 生物濾池法

生物濾池是通過在濾池內(nèi)填充填料，微生物在填料表面附著并生長。當惡臭物質(zhì)進入水體以后被微生物吸附，吸收然后被降解，代謝產(chǎn)生的氣體通過池頂排出的方法。生物濾池中一般為惰性填料，常用的有活性炭、堆肥、木渣、干草、土壤等。這些物質(zhì)都具有較好的通水性和通氣性的特點，能夠很好地使臭氣通過，同時能夠使微生物很好地在其表面附著并生長。由于臭氣能夠緩慢地通過惰性填料，臭氣物質(zhì)能夠與微生物充分地接觸，因此其具有很好的去除率，同時運行過程中無需外加碳源，運行費用較低。但是當臭氣負荷較高時，使微生物數(shù)量激增，導致填料被堵塞，降低去除效果[18]。

3.2 生物洗滌法

生物洗滌法實際上是一種活性污泥法，它是通過將臭氣通入含有活性污泥懸浮物的水體中，使臭氣與水體充分接觸形成混合液，然后再把混合液送入反應器中進行反應的方法。生物洗滌法操作控制靈活，且壓力損失小。但是這種方法對臭氣的溶解度要求比較高，臭氣溶解度越高其去除效果越好，因此不適用于溶解度較低的臭氣處理。同時此種方法需要外加營養(yǎng)物質(zhì)，導致運行費用較高。

3.3 生物滴濾法

生物滴濾法是一種在滴濾塔內(nèi)填充陶粒、沸石、活性炭等填料，生物膜完整地附著在填料表面，通過過濾及微生物吸收降解進行除臭的方法。滴濾液通過塔頂部的噴淋口均勻地噴灑在填料上面，在填料內(nèi)自上而下流動，同時臭氣通過滴濾塔底部進入，自下而上流動，在填料中與滴濾液充分接觸溶解，然后被填料表面的微生物吸收降解的方法。由于滴濾塔中具有厭氧、兼氧和好氧區(qū)域，因此其能夠很好地去除臭氣中的物質(zhì)達到除臭的目的。生物滴濾法能夠通過調(diào)節(jié)滴濾液的溫度、pH 值等條件使微生物生存環(huán)境達到良好的條件，同時滴濾液向下流動的過程中能夠帶走微生物代謝產(chǎn)生的廢物，有利于微生物高效降解惡臭物質(zhì)。但是如果臭氣停留時間較短，則不能充分地去除惡臭物質(zhì)[19，20]。

4 結語

在臭氣治理過程中要結合各個方法的實際情況，根據(jù)臭氣的成分及分布規(guī)律等特點選擇適合自身的方法，使污水處理廠高效穩(wěn)定運行。對于臭氣量較大，且臭氣成分及臭氣量穩(wěn)定的污水處理廠，一般采用生物法或者化學法進行處理；對于臭氣量較小，臭氣成分不穩(wěn)定的污水處理廠，一般采用物理吸附法進行處理。在實際工程應用中也可以將多種方法結合使用，如可以將活性炭吸附法與化學吸收法相結合，達到高效穩(wěn)定去除臭氣的目的。