污水行业除臭技术及其应用

摘要：近年来，随着全国各地排水设施的建设和发展，在污水收集，转输，处理过程中，恶臭气体大量产生，影响环境，引起越来越多的水务工作者关注。结合工程实例，文章就污水行业恶臭气体的产生，成份，抑制、控制及治理措施进行论述。

关键词：污水,除臭,恶臭气体

　　l 概述

　　由于污水在输送和处理过程中会散发恶臭，这些恶臭气体不仅缩短了排水相关设施的使用寿命，而且严重污染周边环境，降低土地利用率，更严重的是它还会危害人们的身体健康，对人类的精神状态造成严重影响。因此为了防止和避免恶臭气体对环境的影响，一些发达国家先后制定了一些具体规定，例如，日本早在二十世纪七十年代就已经制定了世界上第一部《恶臭防治法》。奥地利政府将用于道路的照明电线杆内部做成与外界相通的空心电杆，使收集到的废气经电线杆向高空排放。德国规定城市污水处理厂300米范围内不得建造生活设施，达不到此要求，污水处理厂就必须采取防止臭味扩散的措施。目前，德国国内已经广泛应用生物法、燃烧法和化学法等脱臭，其中，尤以生物法使用的较多。尽管各国政府在防止恶臭气体方面采取的方法各不相同，但有一点是共同的，那就是都主张应该采取更多的有效措施在全球范围内共同防止恶臭气体对人类的危害。现今伴随着中国经济的飞速发展和国民环境保护意识的日益提高，如何科学、合理地治理城市污水处理厂、污水输送管道及污水泵站等场所产生的恶臭气体，是全国水务行业面临的紧迫问题。

　　2 排水设施主要恶臭污染源分析

　　2．1 恶臭气体成份

　　恶臭物质是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质，恶臭(ofensive odor)即难闻的臭味。恶臭可对人产生嗅觉伤害，是可引起呕吐导致疾病的公害之一。迄今凭人的嗅觉即能感觉到的恶臭物质有4000多种，其中对健康危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、酪酸、酚类等几十种。

　　排水相关系统产生的恶臭污染物质有氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等。这些恶臭成分主要是水中有机物在缺氧条件下的产物。

　　2．2 排水管道中恶臭气体的生成

　　污水收集系统是用于从居住区或工业区的源头将污水输送到污水处理设施的重力流管道和压力流管道系统。它包括城市街坊内或市政道路下的各类排水管道、连接管道的窨井或跌落窨井及高位透气井。

　　在污水的长距离管道输送过程中，由于污水较长的停留时间和较低的流速，极易形成管道内的缺氧环境。因此，污水中含氮、硫物质被厌氧分解，形成还原形态的硫化氢和氨等恶臭物质，从而形成恶臭污染。在一些高位透气井和连接管道的跌落窨井，当井内污水漂浮杂物严重淤积时，会失去及时向空中排除管道内有害气体的功能，更加重了该区段内恶臭气体的浓度。

　　2．3 排水泵站中恶臭气体的生成

　　在服务面积较大的收集系统中，污水必须由排水泵站进行长途输送。在各类泵站中，污水泵站和合流泵站较易产生恶臭气体。污水泵站是指那些将污水输送至污水厂的中途泵站，以及污水厂内的进水泵站。合流泵站是指那些具有雨污水混流输送功能的泵站。

　　泵站恶臭气体产生的原因主要是排水管道内部易形成厌氧条件，此时污水中的含氮、硫有机物会分解成为恶臭物质，当泵站设备启动、运行时会引起水流湍动，从而使原来产生并溶解于污水中的恶臭物质逸出进人大气，从而形成恶臭污染。大多数污水泵站和合流泵站集水井设计均为敞开式，集水井内格栅除污机每天需要不问断地清捞集水井内垃圾，在清捞过程中散发臭气，另外，泵房内的泵机设备检修期间在设备拆装时也会瞬间从进水管道中溢出高浓度的有害气体。一般来说，泵站恶臭污染物的散发量取决于水中恶臭组分的性质和浓度、水体温度、湍动程度和水面及敞开源附近的气象扩散条件。

　　2．4 污水处理厂中恶臭气体的产生

　　城市污水处理厂易散发臭气的构筑物主要包括进水闸井、粗格栅间、进水泵房、细格栅间、沉砂池、生化池、污泥池和污泥脱水机房等。在较早建造的污水处理厂，由于受当时的设计和建设标准的局限，污水厂内的污水处理和污泥处理设施大多采用敞开式，构筑物内污水或污泥在输送和搅动过程中会产生大量的恶臭气体，从而污染周边环境。当今设计污水处理厂时，均应对易产生恶臭气体的构筑物密闭抽风，或者局部设置吸风口，避免臭气四逸，而后输送至臭气处理设施集中处理。

　　3 恶臭污染控制技术

　　恶臭的治理技术包括恶臭源抑制技术、恶臭源散发控制技术和恶臭气体处理技术。

　　3．1 恶臭源抑制技术

　　大多数的恶臭源抑制技术亦即液相恶臭控制技术，都是基于降低恶臭气体的排放量与排放浓度的考虑，包括控制恶臭气体的释放和污水及其中化合物所处状态(如流态、含氧条件、腐蚀物含量等)，恶臭源抑制技术主要包括：

　　(1)良好的运行维护(尽可能减少厌氧细菌的繁殖)，主要内容包括保持系统内水流通畅；避免大量的油脂和污物在死角处积累；严格按照设计和操作规范要求控制进水水质等。

　　(2)上游预处理，避免系统内厌氧条件的出现，主要内容包括注入空气和纯氧；加氯、金属盐和硝酸盐等。

　　(3)直接投加或在旁路管中投加化学药剂抑制厌氧细菌生长，主要内容包括加过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂；

　　3．2 恶臭气体散发控制技术

　　恶臭气体散发控制技术系指通过对恶臭源集气通风和排气系统的设计参数的研究选择，利用较少的排气量达到较好的恶臭源室内通风效果，控制后续脱臭装置的规模，节约恶臭治理费用，并通过合理的排放系统减少对周围环境的影响。对恶臭源的有效收集是整个恶臭控制技术的重要环节，有先进的除臭设备而没有先进的恶臭源收集系统设计将不会达到真实的除臭效果。

　　恶臭气体收集主要有两种方式：(1)密闭恶臭源，抽风机抽风，使整个空间形成微负压状态，同时满足空间的通风要求；(2)局部恶臭源设吸风口。收集到的恶臭气体由风机和风管输送至后续处理设施。

　　3．3 恶臭气体处理技术

　　恶臭气体一般为多组分低浓度的混合气体。除臭过程也就是将这些恶臭分子吸收、破坏、降解或者隐蔽的过程。据此，恶臭的治理方法大致可分为以下几种。

　　3．3．1 氧化法

　　氧化法即利用恶臭气体大多为还原性物质、氧化剂具有较强氧化性的化学特性，使臭气中的污染因子有效氧化分解，以降低恶臭浓度。目前常用的氧化剂包括臭氧和活性氧。

　　臭氧氧化法即利用臭氧的强氧化性，使臭气中的化学成份氧化，达到脱臭目的。臭氧是相对不稳定的气体，很容易分解成氧气，在湿度大的场合尤甚，因此臭氧往往是现场制备的。在条件适宜时，臭氧与H：S的反应速度极快，只需一秒钟，但须与待处理的气体迅速混合均匀。

　　活性氧氧化技术是指直接利用活性氧发生装置产生具有极强氧化能力的活性氧对臭气中的化学成份进行氧化来净化气体。活性氧是一种介于氧分子和臭氧分子之间的一种过渡态氧。在特制的活性氧发生装置中利用高压静电的特殊脉冲放电方式产生高密度的高能活性氧迅速与有机分子碰撞，激活有机分子，并将其破坏；或者高能活性氧激活空气中的氧分子产生二次活性氧，与有机分子发生一系列链式反应，氧化有机物。