1、文献综述 题目：污水处理厂的恶臭气体处理工艺及进展污水处理厂的恶臭气体处理工艺及进展 摘 要：为了保护水资源，我国的大多城市，都会建污水处理厂。但是长期以来，如何消除和减少来自城市污水厂的恶臭废气这一问题，一直在困扰着人们。随着当前经济水平的不断发展，人们对环境的要求也在不断提高。恶臭气体不但会腐蚀厂区内设备， 影响污水处理厂以及周围区域的环境质量，还会对工作人员和周围居民的身体健康产生非常大的危害，令人感到恶心、厌烦，甚至可能会致畸致癌。因此，治理污水处理厂的恶臭气体已经成为了一个关注的重点。关键词：恶臭气体；污水处理厂；生物法；除臭技术 The treatment technology a
2、nd progress of the malodorous emissions of sewage treatment plantAbstract: In order to protect water resources, most cities will build a sewage treatment plant. For a long time, how to eliminate and reduce odor malodorous emissions from municipal wastewater treatment plant has been plaguing people.
3、With the economic development, peoples requirements to the environment are also rising. Malodorous gases will not only corrode plant equipment, influence the wastewater treatment plant and the quality of surrounding environment, but also produce great harm to the health of the surrounding residents,
4、 such as nausea, vomiting, and possible teratogenic or carcinogenic. Therefore, the governance of the malodorous emissions of sewage treatment plant is increasingly becoming a focus of concern.Keywords: malodorous emissions; Sewage treatment plant; biological; deodorant technology1污水处理厂的臭气成分及来源1.1成分
5、污水处理厂的恶臭气体的主要成分有三大类，它们分别是：含硫化合物(H2S、甲硫醚和甲硫醇等)，含氮化合物(二元胺、NH3和甲基引哚等)，碳氢氧等的组成化合物(醛、低级醇和脂肪酸等)。其中，含量最高的是H2S和NH31。1.2 来源污水处理厂的恶臭气体的主要源于预处理和厌氧处理部分2。例如格栅池、稳流池、厌氧池和缺氧池等处。1.3 危害恶臭废气会污染空气，影响人的感官。少量的臭气会让人心情不愉快,过多的臭气则会危害人体健康。其中，对人体健康影响最大的是硫化氢气体(H2S)，它的毒性很大，有臭鸡蛋气味，会引起人的头晕、头痛、恶心等症状。硫化氢的二硫键(-S-S-)能与人体内的细胞色素和氧化酶作用，干
6、扰细胞进行氧化，造成缺氧状态，最后危害生命健康3。2 恶臭气体处理工艺及进展各种恶臭气体处理方法就是通过物理、化学或则生物的方法，使恶臭污染物的物质结构发生一定的改变，从而去除恶臭。处理恶臭气体的常见的方法主要有：燃烧法、活性炭吸附法、水洗涤和药剂吸收法、高级氧化法和生物法等。这些方法各有优劣。2.1 燃烧法燃烧法即高温氧化法，通过降解可燃性恶臭物质，使其转化为无臭无害的H2O和CO2等物质。根据是否使用催化剂，可以分为直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法就是为了达到去除恶臭的目的，在高于600的温度下将恶臭气体进行燃烧。而催化燃烧法是在燃烧过程中加入催化剂，有效地降低恶臭废气的燃烧温度，从而减
7、少反应时间。燃烧法主要用于处理处理浓度高、气量小的可以燃烧的恶臭污染物。燃烧法处理效率很高，但是处理成本高，设备容易腐蚀，且处理过程中容易造成二次污染。2.2活性炭吸附法活性炭吸附法是利用活性炭对气体有很强的吸附力这一特点来去除臭气的。牟桂芝等人利用活性炭吸附来处理含有甲硫醇的恶臭气体，得到：普通气相用活性炭对于甲硫醇的穿透吸附容量只有 4.0-6.5 ，但IVP活性炭对应的穿透吸附容量都比较高，分别是 l1和16.4，这说明 IVP 活性炭对甲硫醇的吸附性能更好4。吸附法的优点有，吸附无选择性，吸附的有用物质可回收，负荷变化影响小，管理方便。但是对臭气进行吸附后，后续仍然需要对富集的恶臭污染
8、物进行处理。而且，吸附剂受环境的影响大，使用的费用高。所以，活性炭吸附法一般用于处理风量比较小、恶臭废气浓度较低、出气要求比较高的废气，它也常作为其它的除臭工艺的后处理。2.3 水洗涤和药剂吸收法由于恶臭气体中的主要污染物为易溶于水的H2S和NH3等物质，所以由引风机将气体收集后输送至喷淋塔，进行气液交换，使恶臭污染物从气相转移到液相中去，最后达到除臭的目的。水洗涤法简单易行，而且费用较低。 但是因为恶臭污染物在水中的溶解度很有限，所以，洗涤水必须经常更换，所以就要消耗大量的水，同时溶解度较低的恶臭废气很难被有效处理。药剂吸收法是令恶臭废气与某些化学物质进行反应，从而去除恶臭。与用水直接进行洗
9、涤的方法相比，药剂吸收法能提高恶臭废气的去除效率。但是，在实际运行中，需针对气体中污染物的成分，使用多种药剂进行分级处理，这便使安装和运行的费用增加了，并且易引起二次污染，因此目前使用较少。深圳市滨河污水处理厂三期5工程的除臭系统的设计规模达 710 m3/h。此工程利用化学法进行除臭处理，使最后排放的废气浓度达城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中的一级标准，其除臭效果非常好。该工程的运行费用是 413 万/年，投资 2400万元。2.4高级氧化法高级氧化法即利用臭氧、光催化氧化、光化学和等离子等的强氧化性来处理恶臭废气的方法。郝郑平等，以原有的氧化技术作为基础，致力于
10、研究臭氧催化的技术。结果表明：臭氧催化技术在低浓度废气污染物处理中，适宜反应温度在 250 以下，当250300 时，由于催化剂作用臭氧会迅速分解成氧气，臭氧催化氧化变为催化氧化反应6。高级氧化法属于高新的技术，其作用快速高效，且易于控制，但是仍处在研发的状态，现在大多用在室内空气污染的控制。2.5 生物法生物法处理废气，起主导作用的是微生物，有附着生长系统和悬浮生长系统两种形式。在悬浮生长系统内，微生物是悬浮在液体中的，首先将恶臭废气在液相中溶解，然后通过扩散作用进入到微生物，最终恶臭污染物会被微生物降解6。在附着生长系统内，微生物是附着在多孔填料的表面上的，恶臭气体通过填料床时，被填料吸附
11、和吸收，最终被微生物降解。目前，生物法除臭主要有：生物洗涤池法，生物滤池法和生物滴滤池法等。目前，生物滴滤法在国外工业运用中具有明显的优势7。2.5.1生物洗涤池法生物洗涤法又称为生物吸收法，生物洗涤池利用悬浮的活性污泥来处理恶臭废气。生物洗涤池由含填料的洗涤器和含活性污泥的生化反应器两部分组成。洗涤器中的水逆着气流方向喷洒，使气体污染物在填料表面与水接触，从而被水吸收，实现质量传递。若污染物浓度低且易溶于水，则极易被水吸收，从而进入生化反应器，然后在微生物的作用下，最后得以去除。生物洗涤池主要是用于处理易溶于水的恶臭废气，适用于处理各种低负荷恶臭废气，且去除效果比较好。中国石油化工研究院兰州
12、化工研究中心8，在国内首次使用了将生物洗涤法和生物滴滤法进行组合的除臭技术，对炼油污水厂内的恶臭气体进行处理。对H2S、 NH3、VOCs、和CH3SH等恶臭废气的去除效率分别为：99.2 %、90.4 %、99.8 %、99.4 %和99.1%，处理后的气体都可以达标排放。但是，由于此法所需要的设备费用比较大，操作比较复杂，而且运行的过程中需额外地投加营养物质，所以在我国工业化应用当中受到了一定限制9。2.5.2 生物滤池法生物滤池法去除恶臭气体是一个生化反应和气体扩散的综合过程。为防止滤池内的填料被堵塞，进入滤池前恶臭气体必须先进行除尘处理。生物滤池内装有活性填料，废气先经过加湿器，然后从
13、滤池底部进入，与填料上的微生物接触，被吸收并降解成CO2和H2O，最后净化的气体从滤池顶部排放。生物滤池技术的液相和生物相是静止的，并且只有一个反应器，气-液的接触面积大，启动和运行非常简单，而且运行费用也很低。生物滤池法是最常见得除臭方法，它的效率高，一般用来处理大气量且低浓度的臭气。但是目前，由于其占地面积大，填料需要进行定期更换，除臭的过程不容易控制，所以运行一些时间以后容易发生问题，难处理疏水性和难生物降解的物质10,11。上海石化股份有限公司12采用生物滤池的除臭工艺，对恶臭气体进行处理，其H2S的去除率达 89%，NH3的去除率达98%，苯乙烯的去除率达99.88 %，苯的去除率达
14、99.94%。山东某污水处理厂13使用了两级生物过滤器，第一阶段主要是真菌和嗜酸性硫杆菌，第二阶段主要是氨氧化菌、非嗜酸性硫杆菌、异样菌和亚硝酸盐氧化菌，对H2S、NH3和有机物的去除率分别达到95 %、92.1 %和94 %。2.5.3 生物滴滤池法生物滴滤池的处理方法可以认为是介于生物滤池法和生物洗涤池法之间的一种生物除臭方法。臭气中的污染物在同一个反应器内进行吸收和降解作用。生物滴滤池内填充惰性填料（填料为陶瓷、木炭、聚丙烯小球、塑料等不能够提供营养物质的惰性材料），循环水不断地喷淋在填料上，生物膜覆盖在填料表面上。臭气中的污染物会在生物滴滤池内被降解利用。生物滴滤池有且只有一个反应器，
15、设备非常简单，生物相是不流动的，而液相是流动的，在这样的环境下，微生物即使世代周期较长也能够生存下来。但由于其比表面积一般较低，所以不太适合处理溶解性较差的挥发性有机污染物。生物滴滤池法基本不用更换填料，操作简单且易于控制，在处理臭气污染时有较大缓冲能力，一般适合去除低浓度的恶臭气体。生物滴滤池法的除臭效率高，是目前一个重要的发展方向。宁波市垃圾处理中心14利用生物滴滤塔，对H2S、CH4和NH3的含量比较高的恶臭气体进行处理。保持pH=4.5-5.5，当进气量为600 mg/m3 时，处理效率可达 80 %以上。与生物滤池相比，生物滴滤池能承受的污染负荷更高，缓冲能力更好，即使停止供给营养物质几天，甚至是几周后，系统仍然可以保持很高的去除效率。利用高浓度氮元素可有效提高生物滴滤塔的效率，而且不同氮源会使除臭效率有所不同15,16。3 发展现状与展望目前主要的除臭方法有物理、化学和生物法。但是由于物理法和化学法投资和运行费用高，并且很容易产生二次污染，所以国外的专家从20世纪50年代就开始致力于生物法除臭的研究。如今，许多的发达国家，如日本、美国、德国和荷兰等国家就生物法除臭的技术和处理设备的开发已经商品化。90年代初期，我国才开始研究和应用生物除
