关于污水处理厂除臭技术几种方法效果的比较

2008-7-15 8:00:47  作者:余仁  来源:艾普网  【 查看评论
内容摘要 就污水处理厂运行过程中产生的臭气,重点介绍了土壤脱臭、化学反应除臭、生物/活性炭脱臭和高能离子脱臭的作用原理、工艺流程及设计参数,并给出了具体的工程实例。城市污水处理厂在运行过程中产生的臭味大致有鱼腥臭、氨臭、腐肉臭、腐蛋臭、腐甘蓝臭、粪臭以及某些生产废水的特殊臭味。

  对臭味的处理方法有直接焚烧法、催化剂氧化法、酸碱洗净法、臭气氧化法、化学反应法、活性炭物理吸附法、生物脱臭法、土壤脱臭法等。下面详细介绍几种除臭法。

  1、土壤脱臭

  1、1 原理及特点

  土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类,水溶性恶臭气体(如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等)被土壤中的水分吸收去除,而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解。土壤除臭法特点为:一、维护管理费用低,除臭效果与活性炭相当;二、占地多,处理占地为2.5-3.3m2/m3气体;三、不适于多暴雨多雪地区,对于高温、高湿和含水尘等气体须进行预处理。

  1、2 设计参数  

  设计土壤脱臭时选择的土壤指标以腐殖土为好,亚粘土等红土需掺入鸡粪、垃圾和污泥肥料进行改良后使用,矿质土和粘土则不宜采用。土壤水分以40%-70%为宜。过于干燥的土壤需装设水喷淋器。种植草坪的土壤表面保持倾斜,作为防降暴雨的措施。

  经国内外数家土壤脱臭床实践,臭气通过土壤速度为2-17mm/s,设计是一般选5mm/s有效土壤厚度为50cm,臭气与土壤接触时间为100s。

  2、化学反应法除臭

  2、1 加氯消毒除臭

  此法机理是利用氯气的杀菌消毒作用除去水中有机物,杀灭藻类;对水体消毒,使其保持一定的量,确保杀菌的效果。采取在进水管网中加氯进行预消毒来控制恶臭。

  2、2 H2O2控制恶臭  

  利用H2O2控制恶臭机理是在城市污水的pH条件下,H2O2与H2S之间发生如下反应,最终生成单质硫和水:

  H2O2+H2S------S+2H2O

  此反应的实际效率受许多因素制约,其中最重要的是有效反应时间和反映持续的时间,其最佳时间分别为5-20min和1-2h。试验研究表明,在最佳条件下运行时药品的实际投加量接近与理论计算值。

  污水中残存H2O2的最终将分解为水和氧气,而不会和其中的有机物形成一些对人体有害的物质。这可以对水中溶解氧含量的监测得到证实,水中溶解氧的增量与过量的H2O2之间遵循化学计量关系:1gH2O2将生成0.5g溶解氧。

   2、3 某污水处理厂中试处理效果

  该污水处理厂是一座二级处理厂,处理能力约为164*104m3/d。该厂采用强化初沉(FeCl3和阴离子聚合物)的措施以最大限度地去除BOD。研究表明,预处理构筑物中的硫化物有两大主要来源:NORs和NCOs收集系统(每个系统流入的H2S占处理厂总负荷的45%)。气候温和时系统内的液相硫化物浓度约为2.5-4.5mg/L,进入预处理构筑物洗涤器的硫化物浓度约为125-200mg/L.化学药剂投加点及其停留时间见图1.


研究结果表明:进入初沉池洗涤器的H2S浓度降低了50%-90%,这主要取决于投药比例。投加H2O2后环境恶臭大量减少,二级处理设施中的传氧速率也明显增加。

  另外,同时投加H2O2和FeCl3时处理效果更加理想。其主要原因在于:一方面,铁离子对S---H2O2反应具有催化作用,提高了硫化物的去除速率;另一方面,H2O2使FeCl3处于氧化态,从而提高了絮凝的效果。通过投加H2O2、FeCl3的使用量减小了25%-50%,这主要是由于去除了部分硫化物,从而减小了其对铁离子的沉淀作用。今后可以对同时投加和时产生的协同作用作更深入的研究。

  3.  生物/活性炭吸附脱臭

  3.1 工作原理和填料选择

  生物脱臭原理  

  生物脱臭是在适宜条件下利用载体填料比表面积上微生物的作用脱臭.臭气物质先被填料吸收,然后被填料上附着的微生物氧化分解,从而完成除臭过程.为了是微生物保持高活性,必须为之创造一个良好的生存环境,比如:适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分等。实际生产设计要求载体填料相对湿度保持在80%-95%,所以需经常喷淋原水或初沉池出水以提供水分的营养。

  填料选择

  生物脱臭塔的最主要部分是填料。一种好的载体填料必须满足:容许生长的微生物种类丰富,为微生物栖息生长提供较大的比表面积,营养成分合理(N、P、K和微量元素),有好的吸水性,自身无异味,吸附性好,结构均匀,空隙率大,材料易得且价格便宜,耐老化,运行、养护简单。常用的填料有:塑料、半软性塑料、干树皮、干草、纤维性泥炭或其混合物。

  脱臭塔填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。工程上填料高度一般为1.0-1.2m。如果选择的填料合适,工艺上能做到布气均匀、排除气流短路的话,最低可为0.5m.

  3.2 活性炭吸附脱臭

  原理:使恶臭气体通过活性炭层,利用物理吸附去除;适用物质:硫化氢和硫醇(氨和铵)。

  4. 高能离子脱臭

  工作原理

  高能离子净化系统是瑞典的高新技术,它能有效地去除空气中的细菌,可吸入颗粒物、硫化物等有害物质物质,其核心装置BENTAX离子空气净化系统的工作原理是:置于室内的离子发生装置发射出高能正、负离子,与室内空气当中的有机挥发性气体分子(VOC)接触,打开VOC分子的化学键,将其分解成CO2和H2O(对H2S、NH3同样具有分解作用);离子发生装置发射的离子与空气尘埃粒子及固体颗粒碰撞,是颗粒荷电产生聚合作用,形成的较大颗粒靠自身重力沉降下来,达到净化目的;发射的离子还可以与室内静电、异味等相互发生作用,同时有效地破坏空气中细菌生存环境,降低室内细菌浓度,并将其完全消除。

  高能离子净化系统在欧洲主要应用于医院、办公室、公众大厅等,近些年逐步开发应用于污水厂和污水提升泵的脱臭方面,在法国、英国、苏格兰、瑞典等国的应用实例很多。 

  5.讨论

  几种脱臭方法比较各有特点,而利用H2O2和高能离子脱臭则是以后及未来发展的主要方向。在利用各自的优点基础上,加以改进,在污水及环保的优化方面,这几种方法是值得很好的研究的。

  参考文献:

  1.赵丽君,范淑平,梁力。污水处理厂除臭技术及工程化(J).中国给水排水,2003,19(6):46-48

  2.孙文革,孙永利,黄文雄。利用H2O2控制污水处理厂的H2S恶臭(J)。中国给水排水,2003,19(8),105-106

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