何凱強(qiáng)
(甘肅創(chuàng)新環(huán)境科技有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730030)
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展下我國(guó)城市污水處理廠的污水處理技術(shù)得到了進(jìn)步發(fā)展,從當(dāng)前發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看,城市化進(jìn)程加快的過(guò)程中仍然出現(xiàn)了比較多的污水處理廠惡臭污染問(wèn)題,對(duì)人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存的環(huán)境造成了不可避免的傷害。文章在分析城市污水處理廠大氣污染來(lái)源的基礎(chǔ)上,從技術(shù)選擇應(yīng)用和強(qiáng)化管理兩個(gè)大的方面具體分析城市污水處理廠大氣污染的治理,旨在能夠在推進(jìn)城市化進(jìn)程的過(guò)程中減少一系列污染的產(chǎn)生。
城市污水處理廠產(chǎn)生惡臭氣體的環(huán)節(jié)較多,如預(yù)處理單元的格柵間、曝氣沉砂池、初沉池,生化單元的水解酸化池、生物反應(yīng)池、膜池,污泥脫水單元產(chǎn)生的惡臭氣體。這些單元設(shè)施在運(yùn)作的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氨氮、硫化氫、甲硫醇等污染物質(zhì)[1]。上述城市污水處理廠各單元惡臭氣大部分以無(wú)組織的方式排放,對(duì)其周?chē)沫h(huán)境敏感區(qū)造成一定的影響。導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)居民惡臭污染的投訴等問(wèn)題較多。
目前城市污水處理廠惡臭除臭技術(shù)有全過(guò)程除臭、生物除臭、化學(xué)除臭等技術(shù)。
全過(guò)程除臭:全過(guò)程除臭法是城鎮(zhèn)污水廠將含有組合生物填料的培養(yǎng)箱安裝于污水處理廠生物池內(nèi),活性污泥混合液經(jīng)過(guò)培養(yǎng)箱,其中的生物填料對(duì)除臭微生物的生長(zhǎng)、增殖產(chǎn)生誘導(dǎo)和促進(jìn)作用,增殖強(qiáng)化除臭微生物,將二沉池排出的活性污泥回流于污水廠進(jìn)水端,除臭微生物與水中的惡臭物質(zhì)發(fā)生吸附、凝聚和生物轉(zhuǎn)化降解等作用,使得污水廠各構(gòu)筑物惡臭物質(zhì)在水中得到去除[2]。
生物除臭:生物除臭法是通過(guò)微生物的生理代謝將惡臭物質(zhì)加以轉(zhuǎn)化,達(dá)到除臭的目的。目前多采用生物濾池法。生物濾池法是把收集的臭氣先經(jīng)過(guò)加濕處理,再通過(guò)長(zhǎng)滿(mǎn)微生物的、濕潤(rùn)多孔的生物濾層,利用微生物細(xì)胞對(duì)惡臭物質(zhì)的吸附、吸收和降解功能以及微生物細(xì)胞個(gè)體小、表面積大、吸附性強(qiáng)和代謝類(lèi)型多樣的特點(diǎn),將惡臭物質(zhì)吸附后分解成CO2和其他無(wú)機(jī)物[3]。
化學(xué)除臭:化學(xué)除臭法是用化學(xué)介質(zhì)(NaOH、NaOCl)與H2S進(jìn)行反應(yīng),從而達(dá)到除臭目的。
組成:全過(guò)程除臭系統(tǒng)包括微生物培養(yǎng)系統(tǒng)和除臭污泥投加系統(tǒng)。微生物培養(yǎng)系統(tǒng)為在污水處理廠生物池內(nèi)安裝一定數(shù)量的微生物培養(yǎng)箱,每臺(tái)培養(yǎng)箱提供微量空氣。除臭污泥投加系統(tǒng)為在污泥回流泵房安裝污泥泵,鋪設(shè)管道輸送至污水廠進(jìn)水端。
除臭效果:全過(guò)程除臭工藝在除臭污泥投加量為2-10%進(jìn)水量的條件下,污水廠惡臭污染源惡臭得到大幅消減,對(duì)污水廠出水水質(zhì)無(wú)負(fù)面影響。
適用范圍:可廣泛地適用于傳統(tǒng)活性污泥,A/A/O、A/O、多段A/O、SBR、氧化溝等污水處理工藝。
處理工藝特點(diǎn):(1)無(wú)需加蓋,省去傳統(tǒng)除臭工藝中的臭氣收集和輸送系統(tǒng);不需要新建除臭設(shè)施;只需生物池內(nèi)設(shè)置定型微生物培養(yǎng)箱、菌種投加泵和管道,建設(shè)方式方便快捷,尤其對(duì)于老廠改造,無(wú)需停產(chǎn),即可建設(shè)。(2)除臭效果明顯:在水中消除惡臭物質(zhì),整個(gè)污水處理系統(tǒng)幾乎不產(chǎn)生臭氣;改善脫水污泥性狀,對(duì)污水處理系統(tǒng)及出水水質(zhì)沒(méi)有任何負(fù)面影響。(3)從源頭消除致臭物質(zhì),減少臭氣對(duì)設(shè)備設(shè)施的腐蝕;投資運(yùn)行費(fèi)用較常規(guī)除臭技術(shù)大幅降低;運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)簡(jiǎn)便;
到了公元5-8世紀(jì)左右,隨著宗教習(xí)俗改變,在主流傳統(tǒng)中肉食獻(xiàn)祭神祗已經(jīng)逐漸成為禁忌。越高貴的種姓及上層社會(huì),越推崇吃素,對(duì)素食的要求越嚴(yán)格,不食蛋,不食與動(dòng)物有關(guān)的食品,這樣身體越清凈高貴,代表地位和文化。
工程應(yīng)用實(shí)例:全過(guò)程除臭技術(shù)已經(jīng)在多座城市污水處理廠得到成功應(yīng)用,除臭效果顯著。其中,紀(jì)莊子污水處理廠(污水處理規(guī)模45萬(wàn)噸/d)、曲靖污水處理廠(污水處理規(guī)模8萬(wàn)噸/d)、咸陽(yáng)路污水處理廠(污水處理規(guī)模45萬(wàn)噸/d)已經(jīng)正式運(yùn)行[4]。
生物除臭基本原理:生物過(guò)濾工藝采用了液體吸收和生物處理的組合作用。臭氣首先被液體(吸收劑)有選擇地吸收形成混合污水,再通過(guò)微生物的作用將其中的污染物降解。
除臭過(guò)程:先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上,當(dāng)污染氣體經(jīng)過(guò)填料表面初期,可從污染氣體中獲得營(yíng)養(yǎng)源的那些微生物菌群,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下,將會(huì)得到快速生長(zhǎng)、繁殖,并在填料表面形成生物膜,當(dāng)臭氣通過(guò)其間,有機(jī)物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解,得到凈化再生的水被重復(fù)使用。
污染物去除的實(shí)質(zhì)是以臭氣作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過(guò)程是微生物的相互協(xié)調(diào)的過(guò)程,比較復(fù)雜,它由物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)所組成。
生物除臭可以表達(dá)為:污染物+O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O
生物除臭裝置工作影響因素:
填料是除臭生物濾池的核心,理想的填料具有以下特點(diǎn):較高的孔隙率高、表面積大,適宜多種微生物生長(zhǎng),不易堵塞、壓降低,一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,較低的密度,價(jià)格低,對(duì)惡臭氣體具有一定的吸附能力,對(duì)降解產(chǎn)生的酸類(lèi)物質(zhì)具有緩沖能力。常用的填料包括活性炭、土壤、堆肥、泥煤和樹(shù)皮等[5]。
② 濕度
對(duì)于生物除臭裝置的運(yùn)行來(lái)說(shuō),濕度是最重要的一個(gè)參數(shù)。在很多情況下,生物濾池的問(wèn)題均是由忽視濕度的控制或控制不當(dāng)造成的。濕度太低則水溶性惡臭成分難以及時(shí)進(jìn)入液相,且造成填料易干燥,既影響了整體除臭效率,又使得代謝產(chǎn)物不易排出濾池。但是,當(dāng)生物濾池的濕度過(guò)高時(shí)除臭效率也會(huì)受到影響。一般相對(duì)濕度應(yīng)控制在85%以上。可通過(guò)調(diào)節(jié)噴淋系統(tǒng)的噴淋量、噴淋時(shí)間和噴淋次數(shù),有效地使填料保持適合微生物生長(zhǎng)的濕度條件。
③ 停留時(shí)間
風(fēng)量過(guò)大,流速過(guò)快,使得停留時(shí)間短時(shí),除臭效率亦會(huì)下降。
④ 溫度和營(yíng)養(yǎng)成分
為生物的生長(zhǎng)還需要適宜的溫度和必需的營(yíng)養(yǎng)成分。
工藝條件控制: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)。
運(yùn)營(yíng)條件: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[6]。
運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)及工程應(yīng)用:生物濾池法除臭技術(shù)具有運(yùn)行費(fèi)用低,處理效果好,沒(méi)有二次污染,操作管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),在污水處理中的應(yīng)用很廣泛。目前國(guó)內(nèi)多家城市污水處理廠采用該技術(shù)除臭,均達(dá)到了很好的效果。
運(yùn)營(yíng)特點(diǎn):化學(xué)除臭法耐沖擊負(fù)荷強(qiáng),可間歇工作,工作方式靈活。主要是針對(duì)H2S等酸性氣體,運(yùn)行成本較高,往往作為輔助手段,能進(jìn)一步減少惡臭氣體排放量。
城市污水廠惡臭污染可采用全過(guò)程除臭+生物濾池除臭,生物除臭末端輔以化學(xué)除臭的方式有效解決污水處理廠惡臭污染問(wèn)題,可最大程度降低對(duì)污水處理廠周?chē)用竦挠绊憽?/p>
根據(jù)工藝特點(diǎn),城市污水處理廠惡臭氣體收集采用分區(qū)域分段收集的方式,將各產(chǎn)生惡臭的水池及設(shè)備加蓋、局部密閉對(duì)需除臭的各水池液面進(jìn)行土建加蓋。重點(diǎn)區(qū)域除臭收集通過(guò)合理的氣流組織,對(duì)重點(diǎn)需除臭的加蓋水池頂部、加罩設(shè)備適當(dāng)位置設(shè)置排風(fēng)口,通過(guò)局部排風(fēng)收集加蓋空間內(nèi)臭氣。收集的臭氣,送至除臭設(shè)備處理,達(dá)標(biāo)后經(jīng)尾氣排氣管排入大氣。在線臭氣監(jiān)測(cè)設(shè)備在末端除臭設(shè)備前管道入口和末端排放口設(shè)在線H2S和NH3等監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng),實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)。在污水處理廠可能逸散設(shè)備區(qū)域設(shè)H2S 和NH3等監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置,確保污水處理廠工作環(huán)境空氣質(zhì)量的持續(xù)改善。
污水處理廠的惡臭污染治理,除了采取上述技術(shù)污染控制措施外,還需在管理方面提升,加強(qiáng)污水處理廠的惡臭污染控制,具體措施如下:
第一,加大對(duì)城市污水處理廠運(yùn)營(yíng)管理的扶持力度和人才的培養(yǎng)機(jī)制,建立城市污水處理廠雄厚的人才隊(duì)伍,發(fā)揮專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平,針對(duì)每個(gè)污水處理廠的特點(diǎn)進(jìn)行更適宜的采取惡臭治理措施,做好污水處理廠惡臭污染治理的自動(dòng)化水平,從而提升城市污水處理廠惡臭的污染問(wèn)題。第二,轉(zhuǎn)變粗放化的運(yùn)營(yíng)模式,減少大氣污染。在污水廠生產(chǎn)管理的過(guò)程中改變以往粗放化的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式。新型污水處理廠的打造要注重和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合,將高效率、清潔化的生產(chǎn)工藝應(yīng)用到污水處理工作中,減少生產(chǎn)過(guò)程中污染物質(zhì)的排放。
綜上所述,城市污水處理廠中的大氣污染問(wèn)題嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境,威脅到了居民的正常生活,不符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的打造要求。為了能夠保證生態(tài)環(huán)境的建設(shè),需要政府部門(mén)、環(huán)境保護(hù)部門(mén)、城市污水處理廠積極配合,根據(jù)污水處理廠大氣污染類(lèi)型和污染出現(xiàn)的原因采取有針對(duì)的處理對(duì)策, 將大氣環(huán)境中的污染降低到最低,為居民健康生活和生態(tài)環(huán)境的平衡提供重要支持。