污水处理厂废气多层次处理方法研究

陈庆荣

(煤科集团杭州环保研究院有限公司，浙江 杭州 311201)

1 引言

污水处理厂中堆积了大量的污染物，在处理污水的过程中也会产生大量废气，废气的挥发性和扩散性都较强。废水处理厂如无法采取有效措施处理废气，则会产生严重的空气污染问题。多层次废气处理可有效改善人们的生活环境，因此，深入研究废气多层次处理方法是非常必要与紧迫的。

2 废气除臭原理

污水处理厂中的恶臭废气成分主要分为有机化合物和无机化合物，其组分已发现达到4000余种[1],恶臭废气中对人类危害较大的组分包括：硫化类气体(如硫化氢等)、氮化合物(如酰胺等)、烃类(芳烃等)[2],而较为常见的有机化合物是醚类、酮类、醛类、低分子脂肪酸等[3]，活性基团是有机化合物中的重要成分，发生化学反应的几率较高，可产生新物质。如活性基团与其他化学物质发生化学反应，则物质散发的臭味会随之消失。硫化氢和氨气是最为常见的无机化合物，为有效降低无机化合物的浓度，可在常规条件下采取物理中和措施，促使其产生化学反应，以降低无机化合物的浓度，清除刺鼻的臭味[4,5]。

3 常用除臭方法概述

3.1 植物吸收与隔离法

植物吸收与隔离法主要指于污水厂周围种植10 m以上的丛林带，吸附周边环境的臭味，进而改善和净化环境。植物吸收与隔离法一方面可降低成本投入，另一方面也可改善周边的自然环境。但无法彻底清除异味。而且，气候因素对该方法的影响较大，在冬季就很难体现植物吸收的效果。

3.2 吸附剂吸附法

吸附剂吸附法以过滤和吸收内部发出臭味的成分清除臭味。活性炭是除臭过程中常用的吸附剂，活性炭具有多孔颗粒结构，能够吸收过滤异味，吸附剂吸附法需要大量的活性炭，尽管这样仍无法全面清除臭味，而且会形成二次污染。

3.3 热力学方法

热力学方法也被人们称为燃烧法，该方法是在废气当中加入适量氧气，混合气体后焚烧。该处理方式操作便捷，经济性优势显著，但是燃烧的过程中存在不完全燃烧现象，产生了大量的有害气体，形成了二次污染，污水站恶臭废气往往浓度较低，不适合采用燃烧的手段处理。

3.4 化学吸收法

化学吸收法主要分为两个部分：在有机化合物除臭中，需利用氯气消毒和杀菌作用清理水中散发臭味的有机物，在处理时需在进水管中加入适量臭氧或氯气达到除臭目的。在无机化合物除臭的过程中，以化学反应为基础，氧化释放臭气的物质，将有害物质转化为无害物质。化学吸收法应用中的影响因素尤其复杂，为保证处理效果，工作人员需严格控制反应条件、反应时间，合理选用催化剂。故而在处理中需投入较高的成本，臭气当中混入的物质较多，无法采用单个化学反应彻底清除臭气。

3.5 高能离子脱臭法

高能离子脱臭技术可利用发生装置发射高能正负离子，可与室内有机气体充分接触，发生聚合反应，从而清除臭气。应用该方法能够全面清除空气中的可吸入颗粒物和硫化物，但是该技术需要投入较高的成本，在细菌分解和清除硫化氢方面效果并不理想。

3.6 生物吸收法

生物吸收法可分为生物洗涤法、曝气池法和生物过滤法，后两种方法应用广泛。曝气法主要应用活性污泥吸收并降解废气当中的异味气体，这种方法操作便捷，无需较高的成本，但是除臭效果并不明显，臭味扩散的几率较大，不利于推广和应用。

生物过滤法主要是在合理的环境和条件下，利用长满生物的固体，在填料的作用下吸收有异味的物质，之后在无填料微生物氧化分解的作用下去除臭味。这种方法在特定的环境当中可取得良好的除臭效果。该方法操作便捷，经济性强。但是生物培养和驯化需要较长时间，无法保证除臭的效率。

植物提取液除臭法[6]主要是从植物体内提取除臭剂，可在特定条件下吸收臭气，形成全新的化学剂。该方法在处理硫化氢、三甲胺和甲硫醇方面效果显著，但除臭剂提取难度较大，对设备提出了严格的要求，需一次性投入大量资金。

4 污水处理厂废气多层次处理方法

当前，污水处理厂废气处理方式较多，不同处理方式的特点有所不同，为降低污水处理厂废气处理的成本投入，应采取多层次和多空间结合除臭的模式，以加强污水处理厂的废气处理效果。

4.1 废气发生源除臭

污水处理厂运行中，污泥脱水厂房和沉沙池是废气排放量最大的两个部位，长期处于封闭状态，如需长时间作业，内部会产生较多的废气，释放刺鼻异味。这也成为了废气多层次处理中的重点。污泥脱水厂房和沉沙池可为微生物提供生长所需的营养物质，完全封闭的环境也促进了微生物的繁衍和生长。对此，可首先采用微生物过滤法+化学吸收法+物理吸收法的处理方式，将废气发生源进行一次除臭。

4.2 废气发生源二次除臭

尽管污水处理厂已经做到在封闭的环境中处理污水，但臭气泄漏依然无法避免。污水池中存有新污水时，污水泄露现象更为明显。为改进除臭质量，需在处理过程中合理使用喷洒适量植物提取液的方式，保证处理质量。喷洒植物提取液后，空气中即可分布大量的提取液离子，以消除空气中的异味气体。经复杂且长时间的化学和物理反应后，可有效消除臭味。植物提取液是一种纯天然液体，无毒副作用，不会危害环境和人体健康，与臭气分子发生反应后的产物对人体无毒无害，可为污水处理厂的工作人员营造相对安全的工作环境。应用植物提取液法除臭时，应将臭气扩散的主要位置设置植物提取液喷洒装置，同时在臭气扩散的出口设置香气喷洒装置，这样一方面可优化除臭效果，另一方面可降低除臭成本。

4.3 厂内除臭

污水处理厂中的废气关系到员工的身体健康，为改变现状，为员工打造更为安全和舒适的工作环境，需在污水处理厂中摆放吊吊兰、虎尾兰等吸附臭气和有毒有害气体的植物。也可在污水处理厂的空地上种植适量的铁树和石榴树，进而改善污水处理厂的内部环境。

4.4 厂外除臭

厂外除臭中，隔离除臭法和植物吸收除臭法较为常见，调查研究显示，针叶类和阔叶类植物可吸收臭气。所以，在污水处理厂运行的过程中，可在厂的周边种植丛林带。种植丛林带的过程中需考虑植物间的层次性。通常，树冠的高度在1～10 m之间，规定针叶植物和阔叶植物的比重为4.6～6.5，这样不仅可改进除臭质量，也可规避天气等多种客观因素造成的不利影响。

5 结语

如今，我国污水处理厂废气处理技术有待完善，部分污水处理厂并未按规范要求采取切实有效的除臭措施，废气排放既会损害工作人员的身体健康，又会影响周围居民的生产和生活环境。污水处理厂废气处理的方式与企业日后的发展密切相关，工作人员需结合污水处理厂的发展现状和规划，创新处理方式，高效完成除臭工作。