污染及防治 广州猎德污水厂的除臭工艺介绍 李艳斌 （广州市市政污水处理总厂 广东广州 ５ １ ０６４０） 摘要：城市污水处覆厂污水污汜处理过程中，必然会产生大量的慝臭气体。本文对猎德污水厂及厂外泵站所使用的高能离子法、活 性囊吸附法，生糟除吏法进行琦单的介绍。 关键词：污水厂 除臭 高镌鼻子法 活性炭吸附法 生物除臭法 中圈分类号：ｘ ７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３７９１（２００９）０５（８）一０ｌ４２－－０２ 城市污水处理厂污水污泥处理过程 中，必然会产生大量的恶臭气体～异味，这 些臭味主要是由有机物腐败产生的气体造 正常生活。甚至，臭气中的恶臭物质，对人 体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系 统都会造成不同程度的毒害，使人体产生 其直接分解成单质原子或无害分子，另一 个是在大量高能电子、离子、激发态粒子 和氧自由基、氢氧自由基（自由基因带有不 成。臭味给人以感官不悦，甚至会危及人 畸变、癌变。 体生理健康，诸如呼吸困难、倒胃、胸闷、 呕吐等。随着人类社会经济的发展，人民 ２除臭技术在广州猎德污水厂的应用 生活水平的提高和日益增强的公众环境意 为改善工作场所及周边的大气环境， 识，城市污水处理厂在运行过程中所产生 猎德污水处理厂在厂区及泵站安装了相配 的臭气问题，已经引起社会越来越多的关 套的除臭设备。其中，东濠涌泵站、天河南 注。国家环境保护总局和国家质量监督检 泵站使用高能离子除臭装置，西濠涌泵站 验检疫总局于２００２年ｌ２月２４日发布，２００３ 使用催化型活性炭除臭装置，厂区生化池、 年７月１日实施的《城镇污水处理厂污染物 沉砂池及污泥各工艺运行单元均采用生物 排放标准》（ＧＢ １８９１８—２００２）对污水处理厂 除臭装置。 提出臭气控制指标。如何消除城市污水厂 下面对猎德污水处理厂使用的高能离 的臭味已成为重要的环境保护课题之一。 子除臭装置、催化型活性炭处理装置、洗 涤一生物滤床过滤联合除臭装置进行介 １臭气的危害 绍。 污水处理厂的恶臭气体主要来源于污 ２．１高能离子除臭装置 水和污泥的处理单元，其中厌氧池是污水处 ２．１．１猎德厂东濠涌泵站高能离子除 理单元产生恶臭的主要场所，而污泥脱水房 臭装置 是污泥处理单元恶臭产生的主要场所。 采用瑞典专利技术，应用高频、高压 污水处理工艺过程中产生的恶臭气体 和分子共振原理，通过分子激发器在常温 组成物质主要由碳、氢和硫元素组成，主 下将异味的有机碳氢化物分子电离成Ｈ 要有氨气、硫化氢、硫醇、ＶＦＡＳ、ＶＯＣＳ 和Ｃ 等离子体，然后，Ｈ 、Ｃ 等离子体再 等组成。根据有关资料介绍，从成分看氨 进入催化剂反应罐被氧化成水和二氧化 的浓度最大，其次是硫化氢，而硫化氢是产 碳，从而达到去除异味的目的。（图１） 生恶臭气味的主要物质之一。 等离子体是不同于物质的三态（固态、 高浓度的含硫以及含氮恶臭物质会抑 液态、气态）的第四种形态，是由大量的电 制硝化反应的进行，使污水脱氮效果变差， 子、离子、自由基和中性粒子组成的导电 同时这些恶臭气体，对污水厂金属材料、 性流体。等离子体去除恶臭是通过两个途 设备和管道有一定的腐蚀性，对厂区及周 径实现的：一个是在高能电子的瞬时高能 边环境会造成污染，也会影响周围居民的 量作用下，打开有害气体分子的化学键，使 臭气收集系统Ｌ＿－Ｊ等离子体除味器Ｌ＿－Ｊ消音器Ｌ＿－ｊ风机Ｌ＿－Ｊ引高排放 图１ 【丹！ｊ ’ 疋 — ＝ ＾百＿Ｉ Ｌ Ｉ ｆ 』 收集系统一风管 空气过滤器一鼠是一 后性放莰备一氏管 排风管 ｆ排 ｝ ｆ 木 动开启霉芏系统 目 停止再生系统 图２ 图３ １ ４２ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 成对电子而具有很强的活性）等作用下的 氧化分解成无害产物。 恶臭物质主要通过以下反应得以去 除： Ｈ２Ｓ＋０２、Ｏ２一、Ｏ２ 一ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ ＮＨ３＋Ｏ２、Ｏ２一、Ｏ２ 一ＮＯｘ＋Ｈ２＇Ｏ ＶＯＣｓ＋Ｏ２、０２、０２ 一ＳＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ 等离子除臭系统对恶臭气体的去除受 到以下因素的影响。 （１）电压。臭气分子在等离子体反应过 程中，随着电压升高，电场强度增加，电子 获得足够的能量传递给周围粒子，生成更 多的ＯＨ等活性粒子，活性粒子与臭气分子 的碰撞、反应机率增大，去除率增加。需要 在等离子体反应器能承受的电压范围内， 通过提高电压来提高其硫化氢、氯、臭气 浓度去除率去除率。 （２）频率。频率越大，注入等离子体反 应器的功率就越高，产生的高能电子、自 由基等活性粒子也就越多，对恶臭气体的 去除率也就越高，当频率增加到一定程度 后，对去除效率的影响不太大，因此，不能 仅靠增加电源频率提高去除效率，应使等 离子体反应器的工作所需最高激励频率不 超过强电离放电系统的固有频率。 （３）气体停留时间。等离子体产生的高 能电子和各种氧化性自由基与恶臭气体反 应需要一定的时间。 （４）放电极性、放电电极与反应器外筒 的材质及形状大小。放电极性有正、负之 分，与负极性放电相比，正极性放电形成的 等离子体空间大，更适合于放电等离子体 的化学反应。放电电极越细放电越易发 生； 电极材料的二次电子发射系数越大， 产生的高能电子越多；反应器的有效容积 越大，反应进行得更充分，都使得去除效果 更好。但是，电源和等离子体反应器的匹 配关系最终决定着等离子体反应装置的能 耗和去除效果。这就要求既要减少电源自 身消耗的能量，又要使电源产生的能量有 效注入到等离子体反应器内；通过电晕放 电理论的深入研究，优化等离子体反应器 的直径及长度，以求其内部最优时空分布 和最佳电子能级分布。从而提高等离子体 反应器的去除效果。 ２．１．２型号及参数 型号：ＴＹＰ０—０２—２．６ 处理风量：５０００ｍ ／ｈ 功率：５ｋＷ 亏染及防治 电雁：３８０Ｖ ５０ＨＺ ＳＣｌＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ００Ｙ 。 水进行再生，９ ０％以上的反应物为硫酸和 少量的亚硫酸两种物质，均可溶于水，床层 在注满水的吸附塔里并连续溢流１ ６小时 后完成再生，在这期间，水渗透到活性炭的 内孔中溶解反应产物。之后，吸附塔中的 水被排干从而恢复催化型活性炭吸附Ｈ，Ｓ 的能力。吸附塔中的活性炭可以水洗多达 ４０～８ ０次，具体次数取决于气流量和Ｈ，Ｓ 浓度。 ２．２．２型号及参数 型号：ＩＩＦ～ｌ０００ 处理风量：ｌ ５００ｍ ／ｈ 功率：３．７ｋｗ 电压：３８ＯＶＨＺ ２．２．３实际运行小结 操作简单，无需日常维护，可无人值 匝圆 ２．１．３实际运行小结 生物过滤通过上述三个阶段把废气中 的污染物质转化为二氧化碳、水、无机盐、 操作简单，无需日常维护，可无人值 守。 占地面积小，适用于臭气浓度低，臭气 空间小的污水处理泵站使用。 整机寿命可达ｌ ０年，＿其中高能离子发 射管使用寿命约ｌ ５０００小时。 Ｈ，Ｓ、Ｎ｝Ｉ 去除率较生物滤床底。 单套处理风量小，较适盲在臭气浓度 低、处理风量小的场所使用。 ２．２催化型活性炭处理装置 ２．２．１猎德厂西濠涌泵站催化型活性 炭处理装置 广州市猎德污水处理厂两濠涌泵站除 臭系统工程，于２００３年建成投产，整体工程 矿物质等。从而达到异味净化的目的。 ２．３．２型号及参数 型号：ＣＷＰＤ－２３０００ 处理风量：２３００Ｏｍ ／ｈ 功率：３２ｋＷ 电压：３８０Ｖ ５０Ｈｚ 空载重量：３１０００Ｋｇ 外形尺寸：ｌ０７００＊３２００＊３２００（￣组） ２．３．３实际运行小结 适用于多组分、臭气浓度高臭气的场 所使用。如污水处理系统中的生化池、沉 砂池、浓缩池等。 Ｈｓ，、ＮＨ 、等臭气的平均去除率高． 整机及生物填料使用寿命长． 设计风量ｌ ５ＯＯｍ ／ｈ。除臭＿『：程主要是对臭 气产生点进行密封，将臭味气体收集后输 送到催化活性炭净化塔，臭味气体经过催 化活性的吸附后达标排放。 催化型活性炭是由美围卡尔冈炭素公 司研制生产的吸附剂，该催化型活性炭在 吸附过程中，将ＩＩ，Ｓ与氧都吸附在其表面， 并发生氧化作用生成９０％以上的Ｈ，ＳＯ 和 少量的ｔｔ ＳＯ 和ｓ，同时将ＮＩＩ３转化为硝酸 根和亚硝酸根，当催化型活性炭饱和后，通 过一段时间水洗后可在生，并恢复其吸附 功能。 随后猎德厂对该套除臭系统进行自控 改造，上要是对出门硫化氢 氯及甲烷浓度 实现监测并通过其控制操作或报警，通过 Ｐ Ｌ Ｃ电控设计实现除尘过滤器更换自动报 警提示，活性炭再生操作自动完成（图２）。 在臭气处理中经过最初的一般吸附阶 段后，催化型活性炭促进氧化反应，主要把 Ｈ ｓ转变为ｌＩ ＳＯ ，这与新鲜或再生的活性 炭对进入炭结构的气流进行简单的物理吸 附不同，也ｆｊ．浸渍活性炭通过化学反应将 ＩＩ ｓ转变为硫元素不同。由于催化型活性 炭未被化学浸渍，其去除挥发性和有味有 饥物的能力很强。化学浸渍剂占据厂活性 嵌吸附ｆ ｛标化合物的吸附空间，同时催化 型 性靛世土显示出增强的Ｉ｛ Ｓ去除能力，围 其催化空间促进气体中的ｆＩ，Ｓ和氧气的反 应，反应后生成硫酸盐（Ｓ０．：）、少量的亚硫 酸盐和硫元素。 Ｉ｛ Ｓ＋２０、一Ｉ｛、ＳＯ．９０％ Ｉｉ、Ｓ＋３／２０ 一ＩＩ ＳＯ，＞５ ０ Ｈ Ｓ＋ｌ／２（） 一ＩＩ Ｓ十Ｓ（少量）＜５‰ 卜述反 中，９０％以｝ 的ＩＩ、Ｓ反应后形 成Ｈ ＳＯ。，形成硫的部分不娃５％，这一点非 常重要．因为不同干硫＿『亡素的Ｉ｛ ＳＯ。很容易 被吸附且易溶于水。当催化 活性嵌去除 ＩＩ Ｓ而耗竭后，可通过水洗恢复乓去除｝｛ ｓ 的能力。这一一特性使催化 活性炭适合于 多种臭气处理应用中，催化犁活性炭 的 反应将ＩＩ、ｓ的去除能力从标准的０．０１～０． ０２克Ｉ Ｓ／立方厘米提高到０．０９克ＩＩ ｓ 立方厘米以卜．接近ｒ浸渍炭产品的０． １２～０．１４兜ＩＩ Ｓ 立方厘米。 催化型活性炭可代替未浸渍或浸渍活 性炭用在传统的炭吸附塔中，一旦活性炭 达到其吸附Ｉ｛、ｓ容最时，可在吸附拄中用 守。 需要定员定时巡检，必要时还需加药 占地面积小，适用于臭气浓度低，臭气 调整生物填料ＰＨ值。 空间小的污水处理泵站使用。 占地面积大。 Ｈ ｓ、ＮＨ 、臭气的平均去除率分别在 ９５％和８５％以上。 ３结语 催化型活性炭床可反复水洗再生，使 如何消除城市污水厂的臭味已成为重 用寿命长。 要的环境保护课题之一。国内外的应用的 在生反冲洗时间长，约ｌ ６小时。 除臭技术都各有优缺点，在污水厂除臭的 单套处理风量小，较适宜在臭气浓度 选型上，要因地制宜，根据处理臭气的浓度 低、处理风量小的场所使用。 的高低、面积的大小、实际生产情况，选择 ２。３生物除臭装置 适合的除臭工艺。 ２．３．１猎德厂三期洗涤一生物滤床过 针对等离子体除臭系统去除率不够 滤联合除臭装置 高、能耗高、有害副产物产生（如Ｏ 、ＮＯ 、 洗涤 生物滤床过滤联合除臭装置主 ＳＯ，等）的缺点，研究高效化、经济化、无害 要由前级预处理和后级生物滤床组成，通 化，通过寻找较为合适的工艺参数和电参 过收集系统进入预处理区的臭气，经水或 数，实现恶臭废气的有效处理，降低能耗； 低浓度化学洗液洗涤，完成了对污染物质 进行产物分析、降解机理研究，探索避免 的水和化学吸附、除尘及加湿的预处理。 二次污染产生的途径。 经加湿预处理后的恶臭气体再进入后级生 对于催化氧化活性炭除臭工艺，通过 物滤床，被生物填料中的微生物吸附分解， 设计在线监控仪表和相应的Ｐ Ｌ Ｃ自控程 从而达到臭气的目的（图３）。 序，可以实现催化氧化活性炭除臭工艺的 生物洗涤前处理装置是生物过滤除臭 自动监控和自动操作，提高了除臭系统的 系统的重要处理单元，根据废气产生的特 运行管理水平，并为除臭系统的远程监控 点，要使生物过滤塔内生物填料保持高效的 和操作奠定了基础。 活性，其本身有一定的水分要求，气体相对 对于洗涤一生物滤床过滤联合除臭装 湿度一般不低于９ ８％，为满足生物过滤除臭 置，可以通过改良填料，为微生物创造更适 系统的湿度要求，防止气体在通过滤床时填 宜的环境条件，改良微生物群落，使微生物 料自身水分流失，需要对气体进行增湿处 在填料表面中更好地形成生物膜，系统的 理，以准确控制气体的湿度。根据系统要 处理效率和效果。 求，使气体湿度保持在到设定范围。 物生滤塔中的微生物在适宜的环境条 件Ｆ，在有机生物填料表面形成生物膜，生 物模中的微生物利用废气中的无机和有机 物作为碳源和能源，通过降解恶臭物质维 持其生命活动，并把臭气污染物质转换为 一氧化碳、水和矿物质等。 生物除臭过程丰要分为以下几个阶 段。 （１）气液扩散阶段：臭气中的化学物质 首先通过填料气／液界面由气相转移到液 相。 （２）液固扩散阶段：废气中的异味化学 物由液相扩散列生物填料的生物膜。 （３）生物氧化阶段：生物填料表面形成 的生物膜中的微生物把异味气体分子氧 化，同时生物膜会引起氮或磷等营养物质 及氧气的扩散和吸收。 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ １ ４３