生物除臭的原理及工程

污水處理站運行過程中常伴有大量的惡臭氣體產生，不僅影響人的感官，而且對生態環境及人體健康造成嚴重危害。隨著社會經濟的不斷發展和生活水平的不斷提高，人們的環境意識日益增強，污水處理站的惡臭污染問題日益引起重視。國家通過制定一系列的法律法規來控制惡臭氣體的排放，如1993年制定的《惡臭污染物排放標準》（GB14554）中，就對惡臭氣體的排放做了嚴格的規定。

目前，國內外主要的污水臭氣除臭技術有水洗滌和藥劑吸收法、活性炭吸附法、燃燒法、微生物/植物提取液噴淋法、高能離子法、生物法等。生物除臭由于其能耗低、裝置簡單、無二次污染等優點，作為一種安全可靠的處理方法被廣泛應用于污水處理廠的惡臭氣體治理中，在國際上被譽為治理空氣污染的綠色解決方案。

1生物除臭原理

惡臭物質根據其組成的不同一般分為含硫化合物（如硫化氫）、含氮化合物（如氨）、含氧有機物（如醇、醛、酮、酚以及有機酸）。由于這些物質都帶有活性基團，容易發生化學反應，特別是被氧化。當活性基團被氧化后，氣味就消失，除臭工藝就是基于這一原理。

生物處理臭氣其基本原理是利用微生物把溶解于水中的惡臭物質吸收于微生物自身體內，通過微生物的代謝活動使惡臭物質降解的一種過程，從根本上降解分解時產生惡臭氣體的物質。

生物除臭基本上可以分為三個過程：

（1）惡臭氣體的溶解，這是將臭氣由氣相轉變為液相的傳質過程；

（2）水溶液中惡臭成分被微生物吸附、吸收，溶于水中的臭氣通過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物吸收，不溶于水的臭氣先附著在微生物體外，由微生物分泌的細胞外酶分解為可溶性物質，再滲入細胞；

（3）進入微生物細胞的惡臭成分作為營養物質為微生物所分解利用，使臭氣得以去除。

目前生物除臭技術主要有生物洗滌技術、生物過濾技術、生物滴濾技術等[2]，填料、微生物、溫度、pH、停留時間是影響生物除臭效率的主要因素[3]。

2工程實例

2.1工程概況

本案例企業的污水站采用氣浮+生化處理方式。臭氣主要產生于集水池、調節池、綜合池及氣浮機、污泥區。

（1）產生氣味的物質主要由碳、氮和硫元素組成的有機物及其他無機化合物。致臭氣體主要成分。

致臭氣體的主要成分表

名稱化學式特征氣味名稱化學式特征氣味

氨NH3刺激性甲基硫醇CH3SH爛白菜味

氯Cl2窒息的，刺激性糞臭素C9H9N糞臭味，惡心

乙基硫醇CH3CH2SH爛白菜味硫甲酚CH3C6H4SH腐臭

硫化氫H2S臭雞蛋味二甲基胺（CH3）2NH魚腥味

甲基胺CH3NH2腐爛，腥味三甲基胺（CH3）3N刺激性，腥味

（2）項目臭氣排放執行《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）二級標準。

（3）污水處理站臭氣量一般根據構筑物的種類、散發臭氣的水面面積、臭氣空間體積等因素綜合確定，設備臭氣風量一般根據設備的種類、封閉程度、封閉空間體積等因素綜合確定。本項目設計風量按8000m3/h計算。

項目采用“光催化除臭+生物除臭”治理技術。

光催化氧化利用人工紫外線燈管產生的真空波紫外光作為能源來活化光催化劑，驅動氧化還原反應，利用空氣中的氧作為氧化劑，有效地降解有毒有害廢臭氣體，其作為預處理設備。

生物除臭系統由“預洗滌系統+生物過濾系統”兩部分組成，是項目核心工藝。組合式生物除臭裝置不僅是生物除臭的場所，同時也是微生物生長繁殖的場所，生物附著、固定在高效的惰性填料上，比表面積大，微生物附著面多，微生物數量多，氣體通過填料層與微生物接觸的機會也多。臭氣中有機物也會有碳、氮、磷等元素，大多數情況下能滿足微生物生長需要，當廢氣中的有機物缺少上述等元素時需再適量添加缺少的元素。生物除臭系統具有如下優勢：①工藝成熟穩定，對臭氣負荷的抵抗性強，微生物分解臭氣速度快，效率高。②氣體分布均勻，臭氣的去除率一般達到90%以上，不產生二次污染等問題。③無需專人操作，維護管理簡單。

2.2主要工藝設計參數

（1）光催化除臭設備：1臺，SS304，N=1.1kW。

（2）FRP離心風機：1臺，Q=8489 m3/h，P=2184Pa，N=7.5kW。

（3）一體化生物除臭設備：2500×4000×3000mm，SS304，內含高效生物填料和菌種，配2臺洗滌泵（1用1備，Q=8.0m3/h，H=30.5m，P=2.2kW）和2臺循環泵（1用1備，Q=15m3/h，H=35m，N=5.5kW）。

2.3運行效果

項目自2015年9月開始改造，2015年11月進行了環境監測，氨排放量為0.07mg/m3，硫化氫為0.005mg/m3，臭氣為18，均低于《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）二級標準限值，處理效果良好。

生物除臭在臭氣處理要求較高的場合具有良好的應用性。相比化學除臭法、物理除臭法，生物除臭能耗低、裝置簡單、無二次污染，安全可靠，從經濟、生態環境等方面考慮都具有明顯優勢。