近几年,污水处理在我国得到了迅猛发展,全国各地污水处理厂相继建成投产,但污水处理厂建造初期往往忽视了臭气问题,随着人们环保意识的进一步提高,在大量处理污水的同时,污水行业的臭气污染也引起了人们的日益重视。污水处理过程中产生气味的物质主要由碳、氮和硫组成。大多数是有机物,只有少数是无机化合 物。据有关资料介绍,气味物质从成分来看氨的浓度最高,其次是硫化氢;而从臭气的强度来看甲硫醇最大,其次是硫化氢。硫化氢是产生恶臭气味的主要物质之一,是一种无色、带有腐蛋臭味且具有刺激性和窒息性、腐蚀性的气体,它对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性,硫化氢达到一定浓度时对人体健康有极大的危害。
1. 项目背景
某市污水处理厂处理规模为5万m3/d,采用A2/O工艺。处理对象为生活污水和工业废水的混合水。该厂的进水COD较高,厌氧造成的臭气问题严重,进水区(粗格栅和进水泵房)、沉淀区(细格栅、沉砂池、四个初沉池)、厌氧区(生物反应池的厌氧段)、污泥处理区(贮泥池、脱水机房和污泥堆棚)等几个区是主要的臭气源。污水处理厂的臭气严重影响了周围居民的生活,居民不断向环保部门投诉,引起了环保部门的高度重视,要求该厂进行臭气治理。
2. 处理工艺选择
目前常用的除臭方法有化学除臭、生物除臭、高能离子脱臭和天然提取液喷雾除臭等。
除臭工艺的选择必须充分考虑工程实际,结合技术自身特点,选择最佳的方案。桐乡市污水处理厂的臭味问题具有以下几个特点:臭味与COD关系密切,当工业废水含量增加时,COD上升,臭味加重;臭味随季节变化明显,夏季臭味远高于冬季;污水处理厂建设初期未考虑除臭,处理区内未留有除臭工程用地;污水处理厂的整体外貌设计基本成型,过大的改造对污水处理厂影H向大;除臭设施运行管理应简单。
综合以上几个特点,采用生物法、化学法、高能离子等方法,需将臭气源全部封闭,用管道将臭气引入处理设施。由于污水处理厂未留有除臭设施用地,如果采用以上技术,不仅工程造价高,且对污水处理厂的厂貌影响大;生物滤池除臭法需对微生物进行驯化接种,确保微生物生长的营养环境,管理相对复杂。综合各种技术应用条件、除臭效果、占地面积、施工难度以及桐乡污水处理厂的臭源特点,本项目选择采用
天然提取液喷雾法,这是浙江省第一个在污水处理厂采用天然提取液喷雾法的实际工程。天然提取液喷雾法的天然提取液是从500多种天然植物中提取而成。提取液中含有大量活性因 子H J。其除臭机理如下:经雾化的除臭剂,液滴≤0.04 mm,具有很大的 比表面积和表面能。平均每摩尔为几十到几百千焦 尔。这个能量是许多分子中键能的1/3~1/2。液 滴的表面不仅能有效地吸咐空气中的异味分子,同 时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变, 削弱了异昧分子中的化合键,使异味分子的不稳定 性增加,更易与其他分子进行化学反应。除臭剂大 多含有多个共轭双键体系,具有较强的提供电子对 的能力,增加了异味分子的反应活性。因此吸附在 除臭剂表面的异味分子可在常温下与氧发生反应。提取液可与异味分子发生如下反应:
2.1酸碱反应。除臭剂中含有生物碱,它可以与硫化氢、氨等臭气分子反应。
2.2催化氧化反应。如硫化氢在一般情况下,不能与空气中的氧进行反应。但在除臭剂的催化作用下,可与空气中的氧发生反应。
硫化氢发生的化学反应:
R-NH2+H2S→R-NH3+HS
R-NH2+HSO2+O2+H2O→R- NH3+SO4 +OH
R-NH3+OH→R-NH2 +H2O
又如,硫醇在空气的氧化反应:
R-SH(空气)+O2 →R-SS-R(慢)
R-SH(天然植物提取液)+ O2 →R-SS-R(快)
2.3氧化还原反应。
HCHO+O2→CO2+H2O
NH3+O2→N2+H20
除臭剂的种类很多,可根据不同的臭气源调整除臭配方。
3. 工程设计
根据本项目的工程技术条件和天然提取液法的优点,将专用雾化装置安装在臭气发生源周围,让雾化的除臭剂分解空间内的异味分子,使臭味物质在扩散之前予以消除,从而消除异味,改善环境质量。根据臭气源的特性,配置专门的除臭剂,根据臭气的浓度,随时调节控制器的操作参数,达到最佳除臭效果。本工程将污水处理厂内的除臭分为四个区域,每个区域自成体系。总臭源控制面积约2500m2。粗格栅和进水泵房:在进水泵房内安装一套LCU-3装置和3个雾化装置,交错相向喷洒。