焦化企业污水生化处理恶臭综合治理工艺措施

武秀梅

(乌海市生态环境科学研究与排污权中心，内蒙古 乌海 016000)

0 引言

相比于其他企业而言，焦化企业的生产工艺具有一定的独特性，因此在其所排放的污水中，含有较高的COD和氨氮，具有难降解特征。焦化污水所具有的上述特点，致使焦化企业在对其进行各项生化处理环节时，不可避免的会形成带有恶臭的发臭团，而在此其间，又以带有二甲基硫、甲基乙基硫的硫醚恶臭气味更为强烈。毫无疑问，焦化企业污水生化处理期间所产生的恶臭气体深刻影响企业内部员工身心健康，若员工长期处于恶臭气体环境中进行工作，其身心自然会受到不同程度的损害。同时，焦化企业所产生的恶臭气体排放至环境中也会对大气环境造成污染，影响社会和谐和稳定。基于此种形势，焦化企业务必要秉持环保理念，严格对污水生化处理期间的恶臭气体进行综合处理，以优化企业内部员工生产操作环境，强化大气环保效果。

1 恶臭气体的构成及特征

在焦化企业所排放的污水中，有着较高的氨氮和COD，这也直接决定了企业在对污水进行生化处理期间所产生的恶臭气体具有两项特征，即：污染物成分复杂和恶臭气体产生量变化大[1]。

首先从污染物成分构成来看，既包括大量的二胺、甲硫醇、粪臭素等，又包括少量的硫醚类、芳香烃和有机酸等物质。其次从恶臭气体产生量来看，即便在同一家焦化企业污水处理单位内部，不同单元最终产生的恶臭气体量也深受水质、水量和操作因素等影响。

与一般的空气污染治理工作相比，焦化企业污水恶臭污染治理具有独特的特点，具体来说，可归结于如下四个方面：第一，焦化企业污水生化处理期间所产生的恶臭排放点多为敞开式、处理量相对较大，但浓度较低；第二，恶臭气体会通过个体的呼吸系统对嗅觉器官产生刺激，此时嗅觉阈值低，对气体进行处理后，要求恶臭物浓度趋近于零；第三，恶臭成分复杂，普遍需要多种处理工艺组合应用；第四，恶臭气体测定相对困难，相比于分析仪器而言，嗅觉阈值往往超出其对恶臭物质的最低检测浓度。

2 焦化企业污水生化处理恶臭综合治理案例

本环节选择位于山东某集团焦化污水生化处理恶臭案例进行研究，该公司建设于1988年，截至2021年，已经有30年的发展历史。在多年的发展历程中，公司的焦炉几经转变，生产效率日渐提升，为公司创造了理想的经济效益。但与之对应的是，公司对焦化污水所应用的处理工艺却长久未作更新，始终应用生化处理工艺，其在污水处理期间所产生的恶臭气体无论是对员工身心健康还是对社会环境，皆造成了不良的影响。2021年，山东某集团开始和某环保科技公司进行合作，对污水生化处理期间所产生的恶臭进行综合处理，取得了理想的处置效果。

在对恶臭气体进行综合治理阶段，先是对恶臭气体产生的源头和特征进行了全面的分析，在此基础上，结合具体情况，制定了相应的综合处置工艺，详细来说，主要分为如下流程。首先应用引风机，将存在于各个密封池内的恶臭气体通过支管引入主风道，在将其引入洗涤塔后，对其进行预处理洗涤，而后洗涤塔顶的捕雾器即会对其进行捕集并去除洗涤液，将其送入光雾催化装置。待其进入光雾催化装置后，使用UV紫外线，对具有恶臭团的化合物质结构进行改变，裂解、氧化原本的大分子化合物，并将未去除恶臭的气体送入低温等离子装置，再次对其进行分解，实现彻底脱臭、净化的目标。

而在某集团所采取的恶臭综合治理方案中，废弃系统加盖收集为保障装置运行稳定性的重要条件。在脱氮池、沉淀池和酸化池等密封状态下进行集气，更方便恶臭气体的运输和收集。同时，在恶臭治理装置中，洗涤塔、低温等离子和光氧化催化装置也至为关键，其实际上是恶臭气体综合治理的核心。光氧催化装置可以产生光触催化反应，强化紫外光波能量聚变，催化产生大量的活性氧和臭氧，推动废气和恶臭气味降解转化为低分子化合物，进而实现脱臭和灭菌的目标。低温等离子装置则可推动恶臭化合物向二氧化碳和水转变，达成净化恶臭的目标。恶臭综合处理装置治理对比指标如表1所示。

截至今日，公司所设计的恶臭综合处理装置已经运行多年，装置处理效果十分理想，实现了预期的目标，装置排出口气体也满足相关指标要求。(如表1所示)即：硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二流醚、二氧化碳、氨、三甲胺、苯乙烯、臭气浓度的厂界浓度限值(mg/m2)分别在0.06、0.007、0.07、0.06、3.0、1.5、0.08、5.0和20(无量纲)。

表1 恶臭综合处理装置治理对比指标

3 焦化企业污水生化处理恶臭综合治理工艺措施

本环节主要对焦化企业污水生化处理恶臭治理工艺进行探讨，主要总结出两大类工艺措施。

3.1 化学氧化法

化学氧化法主要包括三项技术，即：光化学氧化技术、高锰酸钾氧化法和臭氧氧化法三种。

一是从光化学氧化技术来看，其实际上是一项在化学氧化和光照辐射同时进行情况下去除水中污染物的技术类型[2]。现阶段，作为一项高级的氧化技术，光化学氧化技术备受广大学者关注。该项技术在应用期间，需要吸收特定波长的电磁辐射，在产生分子激发态后，发生化学反应，进而产生新的物质或成为中间化学产物。在化学氧化反应和光照辐射同时进行的情况下，反应速率和氧化能力显著提升。在紫外光和氧化剂同时发挥效果时，即为光激发氧化法，一般来说，臭氧、过氧化氢和空气等为常见氧化剂；而在紫外光和催化剂同时发挥效果时，即为光催化氧化法，通常情况下，钛白粉为常见的催化剂，借助光源对水中有机物进行氧化，去除水中含有的微量有机污染物和不同氯化有机物等。从光化学反应的活化能来源来看，主要源自光子的能量，且主要为紫外光，在处理污水内难降解的CHCl3、CCl4、多氯联苯等方面作用显著。

二是从高锰酸钾氧化法来看，其作为一种应用广泛的无机强氧化剂，具有优秀的灭菌性能，将其应用于污水恶臭治理工作中，可以对氯化消毒后的反应副产物进行有效的控制[3]。与此同时，高锰酸钾所具有的高反应也可降低污水内的有机物浓度和数量，改变水的致突变性。另外，将高锰酸钾用于焦化企业污水恶臭治理中，也能够避免污水继续生成氯酚等物质，且因其具有优秀的氧化性能，也可对色、嗅、味进行有效去除，并具有净化烯烃、醛及酮类化合物的功能。最后，无论是处于酸性环境还是处于碱性环境，高锰酸钾的强氧化作用都不会受到限制，其对低分子质量和低沸点类的有机污染物有着理想的净化作用。

三是从臭氧氧化法来看，顾名思义，臭氧氧化法实际上就是将臭氧作为氧化剂，对废水进行净化和消毒处理。实际上，臭氧本来就具有强大的氧化性能，其可以同时对水体内存在的有机污染物进行消毒和净化[4]。同时，臭氧还具有破坏生物细胞内物质交换的作用，在发挥该项作用时可改变部分污染物的性质，实现转移和去除污染物的目标，在臭氧的作用下，原本大分子的有机物也可被分解成小分子有机物。因此，臭氧可作为企业污水生化处理恶臭中的一项杀菌剂和脱色剂[5]。

总结来说，当前臭氧氧化法在污水治理领域的应用，主要体现在对水的消毒、去除水中酚、氰等污染物质、水的脱色、去除水中铁、锰等金属离子和去除水中异味和臭味方面。也正是基于臭氧具有的强大的氧化能力，其也得以在环境保护和化工生产领域被广泛应用。另外，相关研究显示，即使在低剂量下，臭氧也可发挥理想的效果，不仅可降低总的有机卤化物，还可抑制溟化物向溟酸盐进行转化。最后，臭氧氧化法在短时间内即可发挥作用，且应用流程相对简单，不会产生二次污染。但需要注意的是，现阶段社会领域在生产臭氧阶段，需要较高的电耗，一般来说1 kg臭氧耗电量大约在20～35 kW·h度之间。因此，在后续阶段，有关单位需对这一问题加以关注，持续优化改进生产，以降低电耗，与此同时，还需加强对气水接触方式和接触设备的研究，提高臭氧的利用率。相关单位在应用臭氧氧化法阶段，也要考虑臭氧氧化的产物对水质可能产生的不良影响。

3.2 生物法

现阶段，生物法也是企业进行污水恶臭处理的一项关键方法，且该项方法日前在社会领域已经广泛运用。不同微生物可以将污水内所含有的多种污染物作为营养来源，并通过自身的新陈代谢实现对污水内污染物的分解，污水内的有机相物可以作为大部分微生物的碳源，污水内的硝酸盐等则可作为大部分细菌的氮源，污水内的金属则可作为特定微生物的营养来源，由此可见，微生物对焦化企业污水处理效果良好。同时，土壤杆菌和节杆菌等微生物在焦化企业废水中低浓度污染物处理工作中有着理想的应用效果，当然，在污染物浓度不同的情况下，微生物的生长状况也不尽相同。例如：在低浓度污水内，微生物可在有机相污染物浓度很低状况下大幅度生长繁殖，在处理污染程度小的水体中作用显著，且微生物可以通过二次基质的作用净化浓度更低的少量的难降解有机污染物网。

总结来说，生物处理技术在对副产物前体物进行消毒和净化有机物方面效果显著，其可以理想的减少氨氮浓度，有着较高的净化效率。同时，该项处理技术应用过程稳定，运营成本相对来说较低，故适合在当前阶段大规模推广应用。但相关单位也应当注意，生物处理技术在处理污水内难降解的污染物时，效果并不理想，具体来说，其对三卤甲烷污染物仅能进行基本的微量处理，不能改变污染物的致突变性。因而在后续阶段，企业在进行污水生化处理恶臭治理期间，需具体问题具体分析，立足实际情况，选择合适的治理方案。

4 结语

总而言之，在新的时代背景下，随着我国经济的进步和工业领域的发展，焦化企业数量也在持续增加，其在推动我国经济发展中所扮演的角色愈发重要。但需要注意的是，在焦化企业运营生产阶段，会排放大量的废水，而在对废水进行生化处理期间，又会产生大量的恶臭气体，不仅威胁企业内部员工身心健康，还危害大气环境。基于此，焦化企业需重视污水生化处理恶臭的危害，科学采取有效方式，对废水和恶臭气体进行综合治理。本篇文章即在分析恶臭气体构成和特点的基础上，引进了山东某集团有限公司对污水生化处理恶臭治理的实际案例，对其污水生化处理恶臭治理实践加以分析，并在此基础上，以案例为参照，提出了相应的污水治理工艺措施，即：化学氧化法和生物法，同时又详细对化学氧化法中的光化学氧化技术、高锰酸钾氧化法和臭氧氧化法进行了论述，为后续阶段焦化企业相关实践活动提供参照，最大程度的提升我国环境保护工作成效。