日本污水處理設(shè)施脫臭技術(shù)簡(jiǎn)介

日本污水處理設(shè)施脫臭技術(shù)簡(jiǎn)介摘要：長(zhǎng)期以來，由于資金、認(rèn)識(shí)等方面的限制，我國(guó)污水處理廠及其相關(guān)設(shè)施的建設(shè)極少考慮臭氣的處理問題。但隨著近年公眾環(huán)保意識(shí)的逐步提高以及城市的飛速發(fā)展，有關(guān)污水處理設(shè)施臭氣影響市民生活質(zhì)量和健康的投訴案例屢見報(bào)端，呈上升的趨勢(shì)。在凈化保護(hù)水環(huán)境的同時(shí)，如何處理好臭氣已成為我們廣大環(huán)境保護(hù)工作者當(dāng)前急需解決的課題之一。在這方面，許多發(fā)達(dá)國(guó)家走在我們的前面。本文借此機(jī)會(huì)就日本的脫臭技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，供同行交流。

關(guān)鍵字：日本污水處理脫臭前言長(zhǎng)期以來，由于資金、認(rèn)識(shí)等方面的限制，我國(guó)污水處理廠及其相關(guān)設(shè)施的建設(shè)極少考慮臭氣的處理問題。但隨著近年公眾環(huán)保意識(shí)的逐步提高以及城市的飛速發(fā)展，有關(guān)污水處理設(shè)施臭氣影響市民生活質(zhì)量和健康的投訴案例屢見報(bào)端，呈上升的趨勢(shì)。在凈化保護(hù)水環(huán)境的同時(shí)，如何處理好臭氣已成為我們廣大環(huán)境保護(hù)工作者當(dāng)前急需解決的課題之一。在這方面，許多發(fā)達(dá)國(guó)家走在我們的前面。本文借此機(jī)會(huì)就日本的脫臭技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，供同行交流。1污水處理設(shè)施臭氣物質(zhì)成分及其衡量指標(biāo)根據(jù)日本惡臭防止法的說明，特定的惡臭物質(zhì)有22種之多。但源于城市污水處理設(shè)施的臭氣，與污水的來源有關(guān)，主要以H2S、CH3SH、(CH3)2S、(CH3)2S2、NH3、(CH3)3N等六種物質(zhì)為主。在實(shí)際應(yīng)用中，除臭設(shè)備的設(shè)計(jì)常以H2S等前5種成分為考慮對(duì)象，(CH3)3N則忽略不計(jì)。

對(duì)于臭氣物質(zhì)，日本常用的發(fā)臭程度衡量指標(biāo)主要有：

（1）臭氣物質(zhì)濃度：?jiǎn)挝籶pm

（2）臭氣濃度：將臭氣稀釋至無臭感覺時(shí)的稀釋倍數(shù)

（3）臭氣指數(shù)：10乘以臭氣濃度的對(duì)數(shù)，即10×Log（臭氣濃度）

（4）六級(jí)臭氣強(qiáng)度評(píng)價(jià)法：0級(jí)無臭3級(jí)臭味明顯1級(jí)微有臭氣感覺（儀儀器檢知）4級(jí)臭氣較強(qiáng)2級(jí)略有臭味的感覺（嗅嗅覺感知）5級(jí)強(qiáng)烈惡臭2.5、3.5級(jí)：為防止臭氣擴(kuò)散影響周圍環(huán)境，日本惡臭防止法對(duì)污水處理設(shè)施與周邊外界交界處惡臭成分的物質(zhì)濃度允許值，依據(jù)地域的社會(huì)、自然條件做出了詳細(xì)規(guī)定，其相應(yīng)的臭氣強(qiáng)度上、下限分別為2.5和3.5。

相對(duì)于前3種衡量指標(biāo)，六級(jí)臭氣強(qiáng)度評(píng)價(jià)法簡(jiǎn)潔明了，易于公眾接受和理解，常用于代替物質(zhì)濃度來表示臭氣的程度。上述各臭氣程度衡量指標(biāo)間的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表1、2所示：表1六級(jí)臭氣強(qiáng)度和惡臭物質(zhì)濃度(ppm)的關(guān)系強(qiáng)度名稱物質(zhì)濃度度122.533.545NH30.10.61251040CH3SH0.00010.00070.0020.0040.010.030.2H2S0.00050.0060.020.060.20.78(CH3)2S0.00010.0020.010.050.20.82(CH3)2S220.00030.0030.0090.030.10.33(CH3)3N0.00010.0010.0050.020.070.23表2臭氣強(qiáng)度和臭氣指數(shù)、臭氣濃度的關(guān)系臭氣強(qiáng)度臭氣指數(shù)臭氣濃度2.510-1510-323.012-1815-633.514-2125-1262污水處理設(shè)施臭氣主要成分的物質(zhì)濃度地域不同，水質(zhì)各異。產(chǎn)生臭氣的物質(zhì)和濃度隨著季節(jié)的更替，各廠處理工藝、工段（設(shè)施設(shè)備）的不同而變化。設(shè)計(jì)臭氣處理設(shè)施，首先需要了解臭氣的主要成分及其濃度。事實(shí)上，對(duì)于新建的污水處理設(shè)施，實(shí)測(cè)的臭氣數(shù)據(jù)往往較難得到。日本下水道事業(yè)團(tuán)技術(shù)開發(fā)部在統(tǒng)計(jì)匯總該國(guó)污水處理廠運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上，提出標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法污水處理廠臭氣物質(zhì)及其濃度（物質(zhì)濃度、臭氣濃度）的參考數(shù)據(jù)，如表3所示：表3臭氣成分物質(zhì)濃度ppm（污污水處理部）物質(zhì)濃度ppm（污污泥處理部）H2S0.630CH3SH0.073(CH3)2S0.040.4(CH3)2S220.0050.4NH30.42綜合臭氣濃度1,000100,0003臭氣處理工藝簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)臭氣處理工藝設(shè)施，首先應(yīng)采取必要措施盡量避免臭氣的擴(kuò)散和稀釋，以最大限度地減少脫臭風(fēng)量負(fù)荷。在此，本文不做描述。

（1）藥液洗脫法

利用臭氣成分與化學(xué)藥液的主要成分間發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)生成新的無臭物質(zhì)以達(dá)到脫臭的目的。臭氣成分不同，其對(duì)應(yīng)的化學(xué)藥劑也各異；本法常配活性炭吸附塔于其后。化學(xué)藥劑去除的臭氣物質(zhì)酸液（鹽酸、硫酸酸等）NH3及胺類堿液（氫氧化鈉等等）H2S及低級(jí)脂肪酸類氧化劑溶液（NaaCl2O、H2O2、O3、K2MnO4、K2CrO4）H2S、CH3SH和醛醛類物質(zhì)水NH3及胺類易水水解性物質(zhì)（2）土壤脫臭法

利用土壤中生存的微生物在臭氣通過土壤時(shí)將其成分氧化分解，達(dá)到除臭目的。該法在脫臭過程中應(yīng)用了微生物，故也稱為生物脫臭方式的一種。土壤脫臭法在處理高濃度或濃度變化較大的臭氣方面，不太充分。此外占地較大（1m3／分的處理風(fēng)量需要3～5m2土地），一般適用于臭氣濃度低以及土地充裕的地方。

為保證土壤脫臭法的脫臭性能，要時(shí)常注意土壤床的壓力變化。

當(dāng)壓力損失上升時(shí)，需松動(dòng)土層或更替過濾砂層，同時(shí)加強(qiáng)出草、澆水等日常管理。一般而言，土壤脫臭法的建設(shè)費(fèi)用比其他方式要低，但維護(hù)管理工作量較大。在常年積雪和土壤容易凍結(jié)的地方采用要慎重考慮。

吸附法這是一種以活性碳為原料，利用活性炭的吸附功能對(duì)臭氣進(jìn)行處理的除臭方式。鑒于它脫臭效果良好，維護(hù)維護(hù)容易而被廣泛應(yīng)用；雖然建設(shè)費(fèi)用較高，但對(duì)于小型處理裝置來說，本法比藥液洗脫法相對(duì)還便宜一些。

由于活性炭的吸附能力極易受臭氣中的潮氣、灰塵等雜物的影響而下降，為防止活性炭受潮，常需在脫臭管道上安裝除濕、除塵裝置，如在脫臭吸附塔的前面以及抽風(fēng)扇等處設(shè)置加熱器等。

4）填充塔式生物脫臭法

所謂生物脫臭，即利用好氧微生物的新陳代謝作用，將臭氣成分氧化分解而實(shí)現(xiàn)脫臭的目的。近年來，隨著性能優(yōu)良的固定化填料單體的開發(fā)，填充塔的高效性和結(jié)構(gòu)的緊湊性等優(yōu)點(diǎn)得到充分體現(xiàn)，逐漸成為生物脫臭裝置的主流。與普通物理化學(xué)脫臭方式相比，它具有管理維護(hù)容易、運(yùn)行費(fèi)用低、脫臭效果好的優(yōu)點(diǎn)。該法對(duì)污水處理過程產(chǎn)生的富有N、S成分臭氣的處理效果優(yōu)良，同時(shí)對(duì)臭氣濃度變化幅度大、以及吸附藥液洗脫法難處理的高濃度臭氣均具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，在應(yīng)用中常將它與活性炭脫臭結(jié)合使用，利用它高效的前處理，降低活性炭再生、更換頻率，從而減少運(yùn)行費(fèi)用。

（5）其他

①活性污泥脫臭法（曝氣氧化法）：將臭氣與供氧的空氣一同送往曝氣池，利用池中的活性污泥吸附分解臭氣成分，達(dá)脫臭目的。本法設(shè)備投資、維護(hù)管理費(fèi)較少，但需注意鼓風(fēng)機(jī)與配管等的防塵和腐蝕保護(hù)，另外活性污泥特有的氣味也應(yīng)事先考慮到。

②樹脂離子交換法、臭氧氧化法：尚在實(shí)驗(yàn)探討階段，其除臭效果和相關(guān)因素未有全面評(píng)價(jià)，應(yīng)用時(shí)需充分論證。

③直接燃燒法、輔助燃燒法：確有脫臭功效。但污水處理設(shè)施所發(fā)生的臭氣濃度一般不太高且氣量很大，相對(duì)而言建設(shè)投資和運(yùn)行管理費(fèi)用都很高，采用時(shí)要謹(jǐn)慎考慮。4四種常用脫臭工藝比較四種常用脫臭工藝比較見下頁(yè)表4。5脫臭工藝應(yīng)用建議除臭設(shè)施的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)污水（泥）處理流程，針對(duì)臭氣濃度高低、風(fēng)量大小等參數(shù)的不同而區(qū)別考慮：臭氣源脫臭工藝沉砂池、初沉池活性碳吸附／土壤壤脫臭／活性性污泥法脫臭臭1＃反應(yīng)池活性炭吸附（必要要時(shí)）二沉池原則上不需脫臭污泥濃縮、存儲(chǔ)、脫脫水系統(tǒng)填充塔式生物脫臭臭法＋活性炭炭吸附污泥焚燒、熔融系系統(tǒng)燃燒脫臭或填充塔塔式生物脫臭臭法＋活性炭炭吸附2＃污泥堆肥系統(tǒng)水洗法或化學(xué)藥液液洗脫法或填填充塔式生物物脫臭＋活性性炭吸附注：1＃：當(dāng)臭氣的濃度高于表三所列數(shù)值時(shí)，可設(shè)置填充式生物脫臭塔作為前處理。

2＃：采用污泥焚燒爐對(duì)臭氣進(jìn)行燃燒處理，需考慮焚燒爐不運(yùn)行時(shí)的處理對(duì)策。

另外，對(duì)于小規(guī)模的污水處理廠，水泥區(qū)的臭氣也可統(tǒng)一采用填充式生物脫臭塔＋活性炭吸附法或視其臭氣量的多少單獨(dú)應(yīng)用活性炭吸附法進(jìn)行處理。表4四種常用脫臭工藝比較表脫臭法藥液洗脫+活性碳碳吸附活性碳吸附土壤脫臭填充塔式生物脫臭臭+活性碳吸附附概要利用酸、堿、鹽等等化學(xué)物質(zhì)的的氧化、中和和反應(yīng)將臭氣氣成分分解去去除。

未分解解的臭氣及藥藥品的氣味由由后段的活性性炭吸附塔除除去。利用添加了化學(xué)藥藥品的活性炭炭的物理吸附附及其中的化化學(xué)反應(yīng)將臭臭氣成分去除除。利用土壤的吸附作作用將臭氣成成分吸著，土土壤中的微生生物進(jìn)一步將將其分解。利用填充層內(nèi)附著著生長(zhǎng)的微生生物分解臭氣氣。

未被去除除的臭氣用活活性炭進(jìn)一步步處理。脫臭性能

低濃度臭臭氣

高濃度臭臭氣◎

◎

臭氣濃度越高除臭臭效果越明顯顯?！?/p>

△

對(duì)低濃度臭氣處理理效果好。

對(duì)對(duì)于高濃度臭臭氣則需要頻頻繁更換活性性炭?！?/p>

×

不用于高濃度臭氣氣處理。

微生生物易受溫度度、水分等環(huán)環(huán)境因素的影影響?！?/p>

◎

對(duì)高濃度臭氣的處處理性能優(yōu)越越。

后段吸附附塔出口的臭臭氣強(qiáng)度可達(dá)達(dá)2.0以下。需要空間

(活性炭炭法所需空間間為1)◎

1

用地面積最少×

4～6

室外需有寬闊的空空地○

1.2～1.5

與與藥液洗脫法法一樣維護(hù)管理

低濃度臭臭氣

高濃度臭臭氣△

△

各種風(fēng)機(jī)、控制設(shè)設(shè)備繁多，維維護(hù)繁雜。需需要定期（2-4周/次）補(bǔ)充藥藥品。

廢液也也需處理◎

△

管理容易，對(duì)于低低濃度臭氣，約約半年-1年要更換一一次活性炭?！?/p>

△

需定時(shí)剪草、灑水水；當(dāng)壓力損損失增大時(shí)要要松動(dòng)土壤；；如吸附層酸酸化則調(diào)整PH值。◎

◎

對(duì)于高濃度臭氣，需需每年更換一一次活性炭。運(yùn)行費(fèi)用