污水廠惡臭控制技術(shù)進展
一、引言
由于水體污染的危害早已被人們熟知和重視，一百多年來，污水處理技術(shù)的研究和應(yīng)用得到了極大的發(fā)展。同樣，由于污泥危害的直觀性和污泥處置的困難，近年來已對污泥減量和污泥無害化、資源化方面的展開了大量研究。然而，污水廠惡臭的危害性一直沒有引起公眾足夠的警惕。
二、惡臭控制技術(shù)現(xiàn)狀
惡臭控制技術(shù)可以分為兩類：一是在惡臭物質(zhì)產(chǎn)生之前，采取措施控制惡臭物質(zhì)的形成；二是對已經(jīng)產(chǎn)生的惡臭氣體進行收集和處理。據(jù)此，可將惡臭控制技術(shù)分為主動控制和被動控制兩類，以往研究和常用的物理、化學(xué)和生物除臭方法基本屬于被動控制。
1.惡臭的被動控制 對于污水處理過程中產(chǎn)生并釋放到大氣中的惡臭物質(zhì)，可直接進行掩蔽和稀釋處理，也可以對污水廠臭氣源加蓋封閉，使之處于負壓狀態(tài)，將產(chǎn)生的惡臭氣體收集后再進行相應(yīng)的物理、化學(xué)或生物處理，改變污染物的物相或化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其成為無臭或無害物質(zhì)，達到控制惡臭的目的。選擇惡臭被動控制方法時要依據(jù)惡臭物質(zhì)的來源、濃度、性質(zhì)及控制標準確定，主要方法如下：
（1）掩蔽、稀釋法掩蔽劑法是在惡臭源附近噴灑化學(xué)物質(zhì)以掩蓋臭味。掩蔽劑有兩種類型，一種是掩蔽劑與惡臭物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是以掩蔽劑的氣味蓋過惡臭物質(zhì)，如同空氣清新劑；另一種是掩蔽劑與惡臭物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞惡臭物質(zhì)的發(fā)臭基團，這種掩蔽劑也稱中和劑。
（2）生物處理法：生物處理法是指在好氧條件下，利用微生物降解惡臭物質(zhì)，達到去除臭味的方法。對于有機惡臭成分，其最終產(chǎn)物為二氧化碳和水；其中，硫類成分轉(zhuǎn)化成元素硫或硫酸根離子，含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化為銨、亞硝酸根或硝酸根。
（3）土壤層過濾法：早在1957，美國Pomeray P D等就在加利福尼亞一座城市污水處理廠利用土壤對臭氣進行過濾，發(fā)現(xiàn)土壤中微生物可以將臭氣中的H2S氧化轉(zhuǎn)變成SO42-等無臭物質(zhì)，除臭效果十分顯著，土壤層過濾因此受到全世界的矚目。
（4）化學(xué)洗滌法：化學(xué)洗滌法是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)，達到脫臭目的。填充床濕式洗滌塔是最常用的化學(xué)洗滌器，有逆流循環(huán)式和錯流循環(huán)式。在逆流循環(huán)式填充塔中，惡臭氣體從洗滌塔底部進入，通過填料孔隙向上運行，與從塔頂部進入并噴淋到填料上的洗滌液接觸而被吸收，隨洗滌液降落到填充塔下部。為提高氣液接觸混合效果，提高傳質(zhì)速率，通常在接觸塔裝填填料，并且需要調(diào)整洗滌液的pH值。對惡臭氣體的不同成分而言，最適宜的洗滌液pH值不同。
（5）吸附法：吸附除臭法主要用在臭氣濃度較低的場合，一般采用活性炭為吸附介質(zhì)。由于大多數(shù)污水處理設(shè)施產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)以H2S為主，為了提高活性炭的吸附能力，通常用氫氧化鈉浸漬活性炭。被堿浸漬的活性炭不僅可以吸收H2S，而且可通過化學(xué)反應(yīng)將H2S轉(zhuǎn)化為元素硫。這使得活性炭可持續(xù)吸收并轉(zhuǎn)化H2S，與普通活性炭只能吸附H2S的情況相比，H2S去除能力大大提高。
總之，上述方法的共同點都是在污水廠的惡臭物質(zhì)產(chǎn)生之后采取的事后補救措施，惡臭的處理工藝和污水或污泥處理工藝是分開的，一般需要增加新的構(gòu)筑物或處理設(shè)備，而且存在能源、藥劑等消耗的費用。
2.惡臭的主動控制 惡臭的主動控制是優(yōu)化調(diào)整污水處理工藝，包括添加化學(xué)藥劑、改變微生物環(huán)境和優(yōu)勢菌種、調(diào)整運行控制參數(shù)等，在滿足污水水質(zhì)處理效果的同時，抑制污水處理過程中惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生。這和控制飲用水消毒副產(chǎn)物的道理一樣，通過改變消毒劑種類、投加方式或消毒接觸時間等工藝參數(shù)，就能夠既保證殺菌消毒效果，又達到控制消毒副產(chǎn)物生成的目的。惡臭的主動控制方法主要有以下幾種:
（1）液相控制法：液相控制法是通過向污水收集系統(tǒng)的不同位置投加氧化劑、沉淀劑、生物抑制劑或pH調(diào)節(jié)劑等化學(xué)藥劑，以控制臭氣的形成。加入廢水中的化學(xué)添加劑是用來控制污染物（如硫化物）在液相中的濃度，其控制原理列在表1中。
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液相控制法的優(yōu)點是除藥劑投加設(shè)備外，不需要單獨的處理設(shè)備和構(gòu)筑物，基建投資。坏捎谛枰拇罅康乃巹┗騽恿Γㄈ缙貧庋趸，日常運行成本較高。該方法可以按不同季節(jié)惡臭的變化來靈活控制，且控制非常有效。據(jù)香港渠務(wù)署報道，香港沙田污水處理廠在水廠入口處投加硝酸鈣作為臨時措施，有效地防止了硫化氫形成。在污水廠上游泵房采用硝酸鈣投放設(shè)施除臭效果更好。該廠在處理污泥的過程中加入氧化鐵來減少硫化氫產(chǎn)生的方法已沿用多年，并已證實行之有效。
（2）無臭的污水處理工藝 采用常規(guī)的生物法污水處理工藝，不可避免地要產(chǎn)生臭氣，因此研究新的污水處理工藝，減少厭氧環(huán)境，以及改變有機物降解的途經(jīng)，回避惡臭物質(zhì)（如硫化氫）的生成過程等，將是徹底的惡臭控制措施。目前，一些國家采用的污水深海排放處理法，以及我國王寶貞等研究的好氧型氧化塘法、生態(tài)塘法、人工濕地法等，可認為是無臭的污水處理工藝。
近年來，國外研究的污水處理與惡臭同步控制技術(shù)為新型惡臭控制技術(shù)的開發(fā)提出新的思路。它表明，污水處理與惡臭副產(chǎn)物的矛盾是可以通過優(yōu)化微生物菌種和調(diào)整處理工藝來解決的。
三、結(jié)語
（1）比較現(xiàn)有污水廠惡臭控制技術(shù)，結(jié)合深圳濱河污水廠生物除臭的運行經(jīng)驗可知，當前的惡臭控制主要以被動的事后控制為主，從經(jīng)濟性評價，以生物法最具競爭力。生物法研究的重點是菌種的選擇和適宜環(huán)境條件的保證措施，包括填料的性質(zhì)，臭氣負荷，停留時間等工程設(shè)計參數(shù)。
（2）考慮到常用的生物除臭法仍然屬于被動的惡臭控制技術(shù)，需要在常規(guī)的污水處理設(shè)施之外附加臭氣處理設(shè)施，增加基建成本和運行費用，因此，污水廠惡臭控制的發(fā)展趨勢在于主動控制，通過改進傳統(tǒng)生物法污水處理工藝，優(yōu)化有機物降解途徑，達到同步去除有機物和抑制惡臭氣體的目的。
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