1、城市污水处理厂生物除臭法解析摘要：生物除臭在城市污水处理中具有较明显的优势，既可达到污泥除臭的效果，也降低成本，具有较好的经济与生态效应。因此可以说，生物除臭在城市污水处理中的应用是可行的，具有较强的可行性。本文探讨了城市污水处理厂生物除臭法的相关内容，具有一定的参考价值。 关键词：生物除臭；污水处理厂；恶臭污染。 中图分类号：U664.9+2 文献标识码： A 目前，对恶臭污染物质的治理技术主要有物理法、化学法和生物法。物理法和化学法是比较传统的恶臭治理方法，但是对于大流量、低浓度的恶臭气体，使用物理和化学法处理存在投资大、操作复杂、运行成本高的问题。而生物法处理恶臭气体作为一种新兴的恶臭气
2、体污染控制技术，具有效果好、应用范围广、所需设备简单且费用低、易于管理且安全性好、维护方便、没有或很少有二次污染等优点，在国内外恶臭防治研究与应用中受到普遍关注，表现出了良好的发展空间和应用前景。 1 生物除臭法的特点 1）水的吸收效率高。由于溶解于水中的恶臭成份可同时生物填料和生物膜吸附，水相臭气浓度始终很低，类似化学吸收，相间平衡推动力大，吸收效率高。2）生物降解速度快。生物降解速度与臭气浓度成正比，普通生物除臭主要靠生物吸附，而本技术生物和生物填料共同吸附，生物密度大，降解速率也相应加快。3）恶臭气体净化彻底。恶臭成份复杂需要多种微生物参与降解。生物填料与微生物的相容性好，有利于多种微生
3、物生长，可形成生物群落丰富的生物膜，使各种臭气成份同时有效除去。4）抗负荷波动能力强。恶臭气体的浓度变化大，负荷常会发生大的波动。由于生物填料的吸附性能，可起到调节水相浓度的缓冲作用。提高了系统适应负荷波动的能力。5）稳定运行周期长。 2 生物除臭法机理 生物脱臭是一个气体扩散和生化反应的综合过程，是应用较广泛的脱臭方法，最宜用于低浓度的或中浓度的恶臭气体(浓度在 501000 mg/m3)。其原理是： 污染物(臭气) 细胞物质生物除臭法的具体过程分为三个阶段： (1)废气中有毒、有害、恶臭污染物与水接触，溶于水中转化为液相中的分子或离子。这一过程是物理过程，遵循亨利定律：Pi + = HXi
4、。 (2)溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内。 (3)进入微生物细胞中的有机物在各种细胞内酶的催化作用下，被微生物氧化分解，最终转化为 H2O 和 CO2 等稳定的无机物。 生物除臭法符合经济环保要求，它具有传统方法无可比拟的优越性，具有很大的发展潜力和广泛的应用前景。常用于处理恶臭气体的生物反应器工艺种类较多，目前已大范围推广，应用于生产实践。 3 生物除臭法工艺及其应用 在废气的生物处理中，微生物起主导作用，以悬浮生长系统和附着生长系统两种形式存在。在附着生长系统中，微生物附着在多孔填料表面上，当处理废气通过填料床时被填料吸附、吸收，最终被微生物降解和利用。
5、在悬浮生长系统中，微生物悬浮于液体中，首先将处理的恶臭气体溶解于液相，再通过扩散进入微生物细胞，最终被微生物降解和利用。目前，主要的生物除臭方法有生物洗涤池法、生物滤池法和生物滴滤池法等，近年来，国外工业运用中以生物滴滤法占有明显优势。 3.1 生物滤池法 生物滤池去除恶臭气体是一个气体扩散和生化反应的综合过程，恶臭气体通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3 等简单无机物。生物滤池法除臭效率高，适合大气量低浓度的废气处理，也是最常
6、用的生物脱臭方法。 在德国，生物滤池用于含四氢呋喃、环己酮、丁酮废气的处理，但目前生物滤池法由于占地面积大，填料需定期更换，脱臭过程不易控制，运行一段时间后容易出现问题，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在较大难度。 山东某污水处理厂采用两级生物过滤器，第一阶段主要为嗜酸性硫杆菌和真菌，第二阶段主要是非嗜酸性硫杆菌、氨氧化菌、亚硝酸盐氧化菌和异样菌，对硫化氢、氨氮、有机物的去除率分别为 95 %、92.1 %、94 %。上海石化股份有限公司11采用生物滤池的除臭工艺，对硫化氢的去除率为 89 %，氨气的去除率为 98 %，苯的去除率为 99.94 %，苯乙烯的去除率为 99.88 %。 3.2
7、 生物洗涤法 生物洗涤法也成为生物吸收法，生物洗涤池是利用悬浮活性污泥处理恶臭气体的反应系统，主要由吸附和生物降解两个部分组成。首先将废气通入洗涤器，与惰性填料上的微生物菌种以及由生化反应器过来的泥水混合物进行传质吸附、吸收，部分有机物在此被降解，而液相中的大部分有机物进入生化反应器，通过悬浮污泥的代谢作用被降解掉。生物洗涤池主要用于处理易溶的恶臭气体，适用于各种低负荷的恶臭气体，去除效果较好。 中国石油化工研究院兰州化工研究中心在国内首次采用“生物洗涤和生物滴滤”组合技术，对炼油污水场的恶臭气体进行治理。对NH3、H2S、CH3SH、VOCs、臭气浓度的去除效果分别为：90.4 %、99.2
8、 %、99.8 %、99.1 %、99.4 %，治理后的气体均可达标排放。但是由于该法所需设备费用较大，操作复杂，运行过程中需要额外投加营养物质，在我国的工业化应用中受到了一定的限制。 3.3 生物滴滤法 生物滴滤池法是利用聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物质的惰性材料作为滤料，使除臭微生物附着在上面，这些除臭微生物能够专一并且大量生长，进而对恶臭气体进行脱除的生物反应过程。该法由于不用更换滤料，操作过程简单易控制，在处理废气污染时具有较大的缓冲能力，适合于低浓度恶臭气体的去除，除臭效率高，因此成为目前生物除臭法的重要发展方向之一。 宁波市垃圾处理中心采用生物滴滤塔，针对 CH4、H
9、2S、NH3 三种含量较高的恶臭气体进行处理。保持 pH 在 4.55.5 左右，进气量为 600 mg/m3 时，处理效率可在 80 %以上。生物滴滤池比生物滤池能承受更大的污染负荷，同时它还有更大的缓冲能力，即使中断供给营养物质几天甚至几周后，系统仍保持很高的脱臭效率。如果利用高浓度的氮元素可以有效提高滴滤塔的效率，并且不同的氮源也会影响生物除臭效率的高低。 4 发展现状与展望 目前生物除臭法技术在国内外的应用越来越广泛，但由于生物法是一种新兴的除臭技术，在使用条件及运行管理上还受到一些限制，并且针对我国复合型的环境空气污染，恶臭成分比较复杂，生物法去除恶臭气体还有许多尚待解决的问题，主要
10、表现为：(1)生物滴滤池在长期运行中的有机物浓度较高，易导致生物量的过度积累，造成填料层堵塞，使整个压降增大导致系统瘫痪；(2)需要研究提高降解污染物的微生物活性，深入研究除臭菌种的除臭机理与共生协同关系，并且研究可以同时去除不同恶臭的多效除臭菌种；(3)针对恶臭废气成分复杂的特点，需要开发能同时去除多种恶臭污染物的生物技术；(4)需要对系统的运行参数进行优化设计，提高处理效率，同时降低处理成本；(5)研究开发生物法与其它技术综合应用的一体化设备。 5 结语 随着人们对生活质量的不断提高，国家对恶臭污染控制的严格要求，高效除臭技术的开发与应用需求也越来越强烈。生物法作为一种高效、经济且无二次污
11、染的除臭方法，其技术上的不断完善与工业化设备的开发，并结合化学或物理技术的一体化技术装备，将会带给环保行业广阔的发展空间与前景。 参考文献 1杨习群，唐冰璇生物除臭技术研究与应用现状J资源与环境科学，2012(3)：297-298 2唐沙颖稼，徐校良，黄琼，等生物法处理有机废气的研究进展J现代化工，2012，32(10)：29-33 3邓志华，周成，宁平生物法治理恶臭气体的工艺研究进展C中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)，2011：1232-1237 4郭金姝，韩惠敏生物法去除污水处理厂恶臭的实验研究J科学技术与工程，2011，11(11)：230-232，236 5韩力超，刘建广，罗培生物滤池去除污水处理厂臭气的应用及展望J山东建筑大学学报，2011(4)：373-378
