城镇污水处理厂含硫恶臭污染源强的防治

熊付春 张 超

（1 四川攀枝花生态环境监测中心站 四川攀枝花 617000 2 攀枝花市应急管理局 四川攀枝花 617000）

引言

随着全国污水排放量的不断增加，面临着较大水资源污染压力，水体环境恶化风险持续增加。据统计，2020 年全国污水处理厂数量已经达到了2679 座，污水处理厂建设规模还在不断增长，日处理城市污水能力达1.92 亿立方米，较2019 年增长了7%。各级政府相继加大了环保行业投入和支持力度，污水治理行业也取得了快速发展。2020 年以来，相继出台了一系列政策，如，生态环境部发布《排污许可证申请与核发技术规范水处理通用工序》，住建部与国家发改委联合发布《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》，国家发改委联合10 部门发布《关于推进污水资源化利用的指导意见》等等。这些政策措施的陆续出台，为我国城市污水处理提供了政策保障[1]。但由于城市污水处理厂污染源排放规律缺乏正确认识，污染物堆场设置不够科学，以及污水处理厂除臭工艺 选择适当或工艺运行效率较低，影响了除臭效果。因此，做好城市污水处理厂恶臭污染源强的监测，及时掌握城市污水处理厂恶臭污染物及其排放特点和规律，为选择合适除臭工艺，做好恶臭污染防治提供第一手资料。1993年，我国出台了恶臭污染物排放相关标准，确定将氨、三甲胺、苯乙烯、硫化氢、二甲二硫、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚等八种恶臭污染物排放具体标准。其中，含硫类恶臭污染物占62.5%，达5种。通过污水处理厂含硫恶臭污染源强监测，实时掌握污水处理厂周边及工艺环节大气环境质量状况，指导做好大气污染防治奠定基础。

1 研究资料

1.1 污水处理厂概况

以某城市已经投入运行的污水处理厂为研究对象。该污水处理厂设计日处理污水能力为30 万m3，处理的污水主要来自周围居民的生活污水。设计的出水水质按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标准排放。具体来说，设计的进、出水水质详见表1。

表1 污水处理厂设计进、出水水质 mg·L-1

根据资料收集，该污水处理厂所选取的主要工艺应用为：

曝气除油沉砂池+水解沉淀池+曝气生物滤池（DN/CN）工艺（见图1）。

图1 某污水处理厂污水处理工艺

1.2 分析方法应用

根据《恶臭污染物环境监测技术规范》（HJ905-2017），每2h采集一次，采集4 次，取其最大测定值，测量某污水处理厂所在地环境温度（25-35℃）、大气压力（105-150kPa），选择晴、静风条件下取样。选用真空瓶、气袋采样。真空瓶采样预稀释：K=，式中：V1为真空瓶现场采集的含硫恶臭气体样品体积；V2为注入的空气体积；K 则表示样品的稀释倍数；稀释后的样品实际浓度再按照公式：C=C分析×K 计算，式中：K 表示样品的稀释倍数，C分析，表示样品的分析浓度；C 则表示样品实际浓度。含硫恶臭气体污染物选用气谱-质谱联用技术进行分析（GC-MS）。

1.3 污水处理厂含硫恶臭污染源强及位置

污水处理厂含硫恶臭气体污染源强与废水浓度、温度、距离等因素密切相关。从污水处理厂的进水水质含量来看，由于进水水质中硫酸盐浓度含量高，废水中含有大量含盐成分，且恶臭气体呈分散、多点位扩散态势[1]。进水水质污染物浓度含量高，其恶臭气体中的含硫污染物含量较高。从污染源强的位置来看，水解沉淀池，原水沉淀预处理工艺环节的硫酸盐物质含量浓度较高，且恶臭气体中的硫化物含量也会随着季节温度的变化而变化。从实际监测的情况来看：

（1）季节性变化。冬季温度低，气体中的污染物不易扩散，恶臭气体中含硫物质浓度高，而夏季温度高，气体中污染物在高温下易向四周扩散，恶臭气体中污染物浓度会随之降低。（2）主要位置。根据现场的实际监测结果来看，硫酸盐浓度从原水经沉砂池，出水经水解池水解酸化，虽然其他点位的监测结果中也有硫化物监测成分，且监测的结果也可以看出，各个点位浓度差异较大，且呈现出较为明显的分散态势。从污水处理的环节来看，恶臭气体的主要发生点位位于污水处理厂的进水泵、曝气沉砂池，以及拦截大分子物质的格栅处，从厂界监测结果来看，恶臭气体中二氧化硫、甲硫醇、硫化氢、二乙硫醚等含硫污染物浓度随着污染源距离的变化而变化，呈现出反向关系。即距离越远，污染物浓度监测值越低。从污水处理厂恶臭气体现场监测获取的数据来看，恶臭气体变化规律主要表现为：随着采样距离的不断增加，采样气体中的含量恶臭浓度不断降低，且恶臭气体浓度受空间影响而扩散稀释。水体中的硫酸盐浓度含量呈现出逐渐降低的态势。因此，从恶臭气体发生的各个点位来看，该污水处理工艺中使用到的水解池能够有效降低污水中的硫酸盐浓度，经水解、酸化，水解池中的硫化物（如硫酸盐）会转化为含硫恶臭气体，逐步朝着污水处理厂周围散逸，从而呈现出恶臭气体污染物浓度不断呈下降趋势。（3）工艺处理效果。根据该污水处理厂所选用的处理工艺分析，在水解池中，该处的恶臭气体中硫化物浓度有一定提升，这是由于污水处理过程中经沉砂池曝气而导致污水中的硫化物向周边挥发，空气中硫化物挥发量超过污水处理中硫酸盐还原而产生的量[2]。可见，在该工艺使用过程中，水解池厌氧反应，污水中的硫酸盐经还原生产硫化物，从而导致水解池中硫化物明显要高于出水水质中的硫化物浓度，故出水环节的恶臭气体中的硫化物含量低。

2 污水处理厂恶臭气体原因及危害分析

2.1 原因分析

污水处理厂恶臭气体污染源强与温度、位置等密切相关。究其产生原因来看，鉴于污水处理厂多采用一级、二级处理，且二级处理去除有机物为主的特点。产生恶臭气体主要因素有：（1）格栅及泵站。污水处理厂格栅长期运行积累大量栅渣，以及刮渣机运行会产生大量恶臭气体；厌氧细菌使集水池沉淀污泥产生大量恶臭气体。（2）预处理装置。污水处理厂通常选用两级处理，预处理环节的曝气沉砂池、沉淀池常由于缺氧等，当进水BOD浓度过高时，会产生大量恶臭物。（3）生化处理装置。污水处理厂在停留时间过短或曝气量不足时会产生厌氧反应，便会生成大量恶臭气体。因此，采用厌氧处理工艺的污水处理厂，恶臭气体产生在所难免。（4）污泥浓缩及脱水装置。在污水处理厂过滤或浓缩等环节时间停留过长，因缺氧、污泥浓缩等因素会引发恶臭气体。（5）二次沉淀池。污水处理厂二级处理，污泥停留时间较长或得不到及时排放，便会在二次沉淀池底部发生厌氧反应，由此，也会产生大量臭气。

2.2 现实危害

污水处理厂恶臭气体的危害主要表现在两个方面：

一方面，恶臭气体会给周边环境产生不利影响，而且随着污水处理厂规模的扩大，便会影响到城市的发展，散发的恶臭气体会随着季风影响到城郊，不利于城市软环境提升。另一方面，恶臭气体也会对周围居民或工作人员产生刺激性，引起人的感觉公害，长期在此环境下工作或生活，会引起食欲不振，最终危害人的身体健康。

3 污水处理厂恶臭气体治理对策

近年来，物理法、化学法、生物法等工艺技术相继应用到污水处理中。其中，物理法主要有水洗法与活性炭法；化学法主要有恶臭氧化法、化学洗涤法和触媒氧化法；生物法则主要有投加药剂法、生物过滤法和生物吸收法等。随着污水处理的现实需要，一些联合工艺相继投入到了污水处理过程中，一些先进的除臭工艺技术应用到污水处理中。例如，“喷淋吸附+生物过滤”除臭工艺技术，还有“植物+微生物除臭液催化氧化法”等等，对于污水处理厂的恶臭气体治理起到良好效果。具体来说，主要通过相关仪器设备、加盖工程等达到除臭工作[3]。首先，安装相应的除臭设备。例如，在选用洗涤+生物过滤除臭设备，收集各个环节所产生的恶臭气体。另外，在污水处理厂中添加相关除臭物质，如填海绵填料、生物过滤床挂膜有机木料等。其次，加盖工程。选用工业膜覆盖于水解池及水解生物滤池等恶臭气体含量较高处。再次，实时监测。对相关除臭效果进行实时监测，实时掌握污水处理厂的各项除臭效果，并及时采取相应措施。

结语

综上，随着污水产生量的逐年增加，做好污水处理厂恶臭气体除臭工作，降低环境影响意义重大。既要掌握相应的监测技术，及时跟踪、监测污水处理厂的恶臭气体排放情况，为相关部门采取相应措施提供第一手资料，也要根据污水处理厂恶臭气体的排放特点，采取更加有针对性的应对举措，以达到预期效果。