城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)惡臭污染特點及防治措施探討(tǎo)
摘要：惡臭污染是城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)一個二次污染問(wèn)題。針對此問(wèn)題，分(fēn)析了污水處理(lǐ)廠(chǎng)涉及的主要惡臭原因，如(rú)惡臭物質、污染源和污染特點等。根據這些原因，從(cóng)選址、廢氣收集、處理(lǐ)技術(shù)等方面進行了探討(tǎo)，提出了較爲适用的防治措施。
0 引言
城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)是重要的環境保護基礎設施，承擔着城(chéng)鎮污水淨化和處理(lǐ)工(gōng)作(zuò)，對城(chéng)市發展和環境保護起到了重要作(zuò)用。國(guó)務院2015 年(nián)4 月2 日(rì)印發的《水污染防治行動計(jì)劃》中要求加快(kuài)城(chéng)鎮污水處理(lǐ)設施建設與改造，要求到2020 年(nián)，全國(guó)所有縣城(chéng)和重點鎮具備污水收集處理(lǐ)能力，縣城(chéng)、城(chéng)市污水處理(lǐ)率分(fēn)别達到85%、95%左右。
然而，城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)在運行過程中不可(kě)避免的産生(shēng)了一些二次污染問(wèn)題。其中，惡臭污染，如(rú)惡臭的散發，直接引起人(rén)們感官的不适，成爲較爲典型和突出的一個問(wèn)題。特别是由于城(chéng)市化進程的不斷加快(kuài)，原本遠(yuǎn)離(lí)城(chéng)市生(shēng)活區的污水處理(lǐ)廠(chǎng)周圍也建設起新的生(shēng)活區，而居民(mín)環保意識的不斷增強也使惡臭問(wèn)題更受關注和更加敏感，相(xiàng)關投訴和糾紛屢有發生(shēng)。
爲對惡臭物質的排放(fàng)進行控制，《城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)污染物排放(fàng)标準》（GB18918-2002）中規定了氨、硫化氫、臭氣濃度等指标的廠(chǎng)界排放(fàng)最高允許濃度。因此，如(rú)何消除或最大(dà)程度地減小惡臭對環境的影(yǐng)響是城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)在運行過程中極需要關注的一個重要問(wèn)題。
1 城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)惡臭污染和污染特征
1.1 惡臭物質來(lái)源及種類
城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)涉及的惡臭物質主要是城(chéng)鎮污水中含硫、含氮物質，如(rú)蛋白(bái)質、氨基酸、硫酸鹽等，在厭(yàn)氧或缺氧環境下通過微生(shēng)物作(zuò)用産生(shēng)。其種類繁多，且會随着污水水質的變化而變化。惡臭物質主要分(fēn)爲三類：含硫化合物：包括硫化氫、甲硫醇等；含氮化合物：包括氨、吲哚、胺類物質等；含羰基化合物：包括乙醛、酮類物質等[2 ，3]，其中，最具有代表性的惡臭物質爲硫化氫和氨。
1.2 主要惡臭污染源
主要惡臭污染源包括：污水處理(lǐ)流程中的主要污染源和污泥處理(lǐ)流程中的主要污染源
1）污水處理(lǐ)流程中的主要污染源
城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)污水處理(lǐ)流程主要污染源來(lái)自(zì)格栅間、沉砂池、生(shēng)化池、二沉池、出水池等構築物。總體(tǐ)而言，各構築物的惡臭物質濃度随處理(lǐ)流程依次減小，主要的污染源集中在格栅間和沉砂池。依次減小原因主要爲：構築物中的惡臭物質基本來(lái)自(zì)于市政管網進水的輸入，在各處理(lǐ)單元的處理(lǐ)過程中依次逐漸得(de)到釋放(fàng)；此外，在處理(lǐ)過程中，污水中的含硫、含氮有機(jī)物逐漸被降解爲硫酸鹽、硝酸鹽等無機(jī)物，且污水從(cóng)缺氧環境轉變爲好氧環境，基本不再通過微生(shēng)物的作(zuò)用再次産生(shēng)惡臭物質。
2）污泥處理(lǐ)流程中的主要污染源
城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)污泥處理(lǐ)流程主要污染源來(lái)自(zì)污泥濃縮池、污泥脫水間等構築物。由于污泥中有機(jī)物濃度較高，容易轉變爲缺氧環境，從(cóng)而導緻各類惡臭物質的産生(shēng)。因此污泥濃縮池、污泥脫水間等也是城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)的一個主要惡臭污染源。
1.3 主要污染特征
從(cóng)季節上看(kàn)，夏季污水中的臭氣濃度明顯高于冬季，這是因爲夏季高氣溫導緻微生(shēng)物活性較大(dà)，産生(shēng)的惡臭物質較多[2]，緻使污水中污染物濃度更高，這在粗格栅臭氣濃度随季節變化表現得(de)最爲明顯，而細格栅和沉砂池則與粗格栅表現出相(xiàng)反的變化規律。這主要是因爲夏季的氣象條件(jiàn)更适合污水中各類惡臭物質的釋放(fàng)，因此惡臭物質在粗格栅的釋放(fàng)比例遠(yuǎn)高于冬季，到細格栅、沉砂池時已基本全部釋放(fàng)。而在冬季，惡臭物質從(cóng)污水中釋放(fàng)較爲緩慢(màn)，因此細格栅、沉砂池的臭氣濃度反而高于夏季。
從(cóng)各主要構築物污染源強度看(kàn)，格栅間、沉砂池和污泥濃縮池、污泥脫水間的惡臭污染物濃度遠(yuǎn)大(dà)于生(shēng)化池、二沉池等其他(tā)處理(lǐ)構築物。
從(cóng)排放(fàng)形式看(kàn)，由于早期建設的城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)主要處理(lǐ)構築物均爲敞開式，且建設時未考慮惡臭污染問(wèn)題，因此大(dà)量惡臭物質未經處理(lǐ)直接排放(fàng)，對環境造成了較大(dà)影(yǐng)響。
2 惡臭污染主要防治措施
2.1 合理(lǐ)選址
由于夏季惡臭污染問(wèn)題較爲顯著，因此，城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)應盡量選址在夏季主導風(fēng)向的下風(fēng)向，這樣可(kě)最大(dà)限度地減輕夏季污水處理(lǐ)廠(chǎng)對城(chéng)鎮的惡臭污染。同時，由于惡臭物質在空氣中有一定距離(lí)的擴散，因此城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)在選址時應考慮周邊設置防護距離(lí)的條件(jiàn)。
但(dàn)是，由于城(chéng)市化進程的不斷加快(kuài)，城(chéng)市建設用地中很難找到最爲合理(lǐ)的選址，隻能綜合各方面因素進行相(xiàng)對合理(lǐ)的選址。
2.2 廢氣收集
爲避免惡臭的無組織污染，需将惡臭污染物收集後進行集中處理(lǐ)和排放(fàng)。根據污水處理(lǐ)廠(chǎng)各構築惡臭污染物産生(shēng)的規律可(kě)知，主要需将格栅間、沉砂池和污泥濃縮池、污泥脫水間的廢氣進行收集，有條件(jiàn)的情況下也可(kě)将生(shēng)化池等其他(tā)構築物的廢氣收集。
對格栅間、污泥脫水間等，可(kě)設置引風(fēng)系統，同時在運行時盡量關閉門(mén)窗(chuāng)，使空間内形成負壓環境，提高廢氣收集效率。對沉砂池、污泥濃縮池等敞開構築物，首先需在池面加蓋形成封閉環境，再設置引風(fēng)系統，使空間内形成負壓環境。
對新建的污水處理(lǐ)廠(chǎng)，在設計(jì)時應統籌考慮廢氣收集問(wèn)題。
設置廢氣收集系統時應考慮将廢氣分(fēn)類，如(rú)格栅間、污泥脫水間等廢氣濃度較高、但(dàn)氣量較小，生(shēng)化池廢氣濃度較低、但(dàn)氣量大(dà)，則不宜統一收集，以免影(yǐng)響後續處理(lǐ)效果。
2.3 處理(lǐ)技術(shù)
常見(jiàn)的惡臭處理(lǐ)技術(shù)主要包括吸收法、吸附法、燃燒法、低溫等離(lí)子法、除臭藥劑噴灑法、生(shēng)物法等。
1）吸收法
吸收法主要是利用惡臭物質易溶于水或某種溶液的特性，将廢氣中的惡臭污染物轉移到水或溶液中，實現除臭。該方法在應用中需根據惡臭物質的不同選擇相(xiàng)應的吸收劑，如(rú)對硫化氫、氨等極易溶于水的物質，可(kě)選擇水作(zuò)爲吸收劑；對酸性氣體(tǐ)或堿性氣體(tǐ)占比較大(dà)的廢氣，可(kě)相(xiàng)應選擇堿性溶液和酸性溶液作(zuò)爲吸收劑。但(dàn)由于惡臭物質種類繁多，單一或混合吸收劑的簡單組合均無法達到對大(dà)部分(fēn)惡臭物質的去(qù)除，且被吸收的污染物隻是轉移到水或溶液中，可(kě)能會揮發再次進入廢氣，因此該方法從(cóng)總體(tǐ)來(lái)看(kàn)效率不高。
2）吸附法
吸附法主要是利用活性炭等吸附劑的多孔結構吸附惡臭物質，實現污染物的去(qù)除。但(dàn)活性炭對不同惡臭物質的吸附率差别較大(dà)，很難保證良好的吸附效果，如(rú)需提高吸附效果，需要根據具體(tǐ)的污染物種類對活性炭進行改性。此外，由于收集的廢氣濕度普遍較大(dà)，也會影(yǐng)響活性炭的吸附效率，且吸附飽和後的活性炭也面臨着再生(shēng)或處置問(wèn)題。
3）燃燒法
燃燒法主要包括直接燃燒和催化燃燒。
直接燃燒是在800 ℃以上的高溫下将各類惡臭污染物徹底氧化。但(dàn)由于臭氣的熱(rè)值較低，因此，在直接燃燒過程中需添加大(dà)量的燃料。
催化燃燒是在催化劑的作(zuò)用下，在溫度350 ℃左右将各類惡臭污染物氧化。但(dàn)催化燃燒存在催化劑失效、需添加燃料等問(wèn)題。
總體(tǐ)而言，燃燒法存在投資高、運行費用大(dà)的問(wèn)題。
4）低溫等離(lí)子體(tǐ)法
低溫等離(lí)子體(tǐ)法主要通過兩個途徑實現除臭：一是通過高能電子的瞬時作(zuò)用直接分(fēn)解惡臭污染物；二是通過大(dà)量的高能電子、離(lí)子和自(zì)由基的作(zuò)用将惡臭污染物氧化分(fēn)解。該方法對各類污染物有較好的适用性，且除臭效率較高、分(fēn)解較徹底，但(dàn)投資成本和運行管理(lǐ)難度高。
5）除臭藥劑噴灑法
該方法是利用某些天然植物提取液或人(rén)工(gōng)合成物質作(zuò)爲除臭劑，将其霧化後噴灑到廢氣中，利用小液滴表面吸附惡臭污染物，并與其發生(shēng)聚合、取代反應等特點，改變分(fēn)子結構，實現除臭。但(dàn)該方法受環境因素影(yǐng)響較大(dà)，且效果不夠穩定。
6）生(shēng)物法
生(shēng)物法是利用附着在填料上的微生(shēng)物自(zì)身(shēn)新陳代謝的作(zuò)用去(qù)除惡臭物質的方法。該方法具有運行費用低、處理(lǐ)效果較好的特點，但(dàn)受環境因素影(yǐng)響較大(dà)，需對微生(shēng)物進行一定的馴化，使其适應環境。該方法投資成本和運行費用均較低。
綜上所述，對一般城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)而言，生(shēng)物法是一種較爲适用的除臭技術(shù)，但(dàn)各地也應根據不同的實際情況評估各種處理(lǐ)技術(shù)，當單一技術(shù)無法取得(de)理(lǐ)想效果時，可(kě)考慮将兩種甚至多種技術(shù)聯合使用。
3 結語
惡臭污染是城(chéng)鎮污水處理(lǐ)廠(chǎng)重要的二次污染來(lái)源，所涉及的惡臭物質主要包括含硫化合物、含氮化合物、含羰基化合物等，其中最具代表性的爲硫化氫和氨。污水處理(lǐ)廠(chǎng)内的格栅間、沉砂池和污泥濃縮池、污泥脫水間爲惡臭的主要污染源。爲有效防治惡臭污染，應着重從(cóng)合理(lǐ)選址、高效收集和有效處理(lǐ)等方面綜合考慮，使污水處理(lǐ)廠(chǎng)惡臭污染問(wèn)題得(de)到妥善解決。
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