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城市污水處理系統由于其特殊性而具有成分復雜多變,有毒有害、動態負荷顯著以及排污持續、近居民區,且很多時候是短時間突發的,較難于捕集和收集,也給治理帶來困難。目前污水處理廠工程上常用惡臭氣體技術主要有生物濾池、生物滴濾塔、生物濾床活性炭吸附、高能離子除臭、化學除臭和活性氧除臭等。
1.生物濾池
生物濾池主要包括增濕器和生物處理裝置兩部分。由引風機收集的臭氣經增濕裝置預處理(有的預處理還包括溫度調節、去除顆粒物等)后進入生物處理裝置,氣體中的污染物從氣相主體擴散到填料外層的水膜并被填料所吸附,最終降解為二氧化碳、水等,處理后的氣體從生物濾池的頂部排出。
生物濾池的填料層是具有吸附性的濾料(如土壤、堆肥、活性炭等)。堆肥生物濾池因其較好的通氣性和適度的通水和持水性,以及豐富的微生物群落,能有效地去除烷烴類化合物如丙烷、異丁烷,對酯及乙醇等生物易降解物質的處理效果更佳。
2.生物滴濾塔
生物滴濾塔主體為填充塔,內有一層或多層填料,填料表面是由微生物區系形成的幾毫米厚的生物膜。含可溶性無機營養液的液體從塔上方均勻地噴灑在填料上,液體自上向下流動,然后由塔底排出并循環利用。有機廢氣由塔底進入生物滴濾塔,在上升的過程中與潤濕的生物膜接觸而被凈化,凈化后的氣體由塔頂排出。在歐美、日本等國家,生物滴濾塔工藝被廣泛應用于污水廠臭氣處理工程中。
3.生物濾床
生物濾床除臭原理是將氣體收集并加濕后通過管道輸入生物濾床底部并使其擴散于土壤內,臭氣中多種污染成分溶于水后吸附于土壤穎粒表面。經過一段時間在土壤顆粒表面可逐漸培養出針對致臭物質的微生物,并可不斷將致臭物質分解,完成脫臭。
生物濾床法的工藝流程為:臭氣收集→風管輸送→抽風機→預洗池加濕→生物濾池→排氣。濾床填料可采用海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物等。廣州獵德污水處理廠采用洗滌-生物濾床聯合除臭工藝對污泥濃縮池、脫水間臭氣進行處理,NH3去除率大于90%,H2S去除率大于99%。
4.復合生物酶除臭
復合生物酶的機理為臭氣中的異味分子被噴灑分散在空間的復合生物酶吸附,在常溫下發生各種反應,生成無味無毒的分子。在污水廠中,復合生物酶除臭劑主要應用于提升泵房、生物處理池、污泥脫水車間等產生惡臭氣體且惡臭氣體不便于收集的構筑物內。
5.活性炭吸附
活性炭吸附的除臭機理主要是利用活性炭的吸附作用,使惡臭氣體通過吸附劑填充層而被吸附去除。活性炭除臭工藝是一種高效的除臭技術,對惡臭物質有較大的平衡吸附量,對多種惡臭氣體都可達到較好的吸附效果,但運行費用高,需定期維護,常用于低濃度臭氣和脫臭的后處理。
6.高能離子除臭
高能離子凈化系統工作原理是置于室內的離子發生裝置發射出高能正、負離子,它可以與室內空氣當中的有機揮發性氣體分子(VOC)接觸,打開VOC分子化學鍵,分解成二氧化碳和水;對硫化氫、氨同樣具有分解作用;離子發生裝置發射離子與空氣中塵埃粒子及固體顆粒碰撞,使顆粒荷電產生聚合作用,形成較大顆粒靠自身重力沉降下來,達到凈化目的;發射離子還可以與室內靜電、異味等相互發生作用,同時有效地破壞空氣中細菌生存的環境,降低室內細菌濃度,并將其完全消除。
高能離子凈化系統在歐洲諸國應用于醫院、辦公樓、公眾大廳等,以空氣凈化以致達到模擬自然森林空氣清新的效果。近些年逐步開發應用于污水處理廠和污水提升泵房的脫臭方面,法國、英國、蘇格蘭、瑞典等國的應用實例很多。
7.化學除臭
化學除臭法是用化學介質(NaOH、NaOCl)與H2S進行反應,從而達到除臭目的。化學除臭法耐沖擊負荷強,可間歇工作,工作方式靈活。但化學除臭法主要是針對H2S而進行的,成本高且臭味中含有多種氣體成分很難用單一的化學反應來消除臭味。總之,用化學吸收法來處理臭味不是很成熟,該方法有待進一步來完善。
8.活性氧技術
活性氧技術除臭原理是在常溫常壓下高壓脈沖放電將空氣中氧分子電離成臭氧(O3)、原子氧(O)、羥基自由基(OH)等活性氧,活性氧中的離子氧有極強的氧化能力,其氧化能力是氧氣的上千倍,可以將氨、硫化氫、硫醇等污染物,以及惡臭異味其它有機物迅速氧化,氧化所需時間只在百分之秒,同樣,活性氧的壽命只有數秒。一般污水廠脫硫工藝中,活性氧劑量在1×10-6～25×10-6,該工藝反應停留時間是最重要參數,與惡臭濃度及去除要求有關,一般為幾秒到幾分鐘。
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