一般地,城镇污水处理厂的恶臭气体来源于两类:一类是直接从污水中挥发出来的有机组分,另一类是微生物对有机物降解过程中产生的还原性代谢产物。恶臭气体的成分繁多,其中硫化氢、氨气、硫醇和挥发性脂肪酸是产生臭味的主要物质。
恶臭废气处理的现有方法
恶臭气体的处理方法主要有:吸收法旧1、活性炭吸附法、化学氧化法、燃烧法、等离子体分解法、光催化氧化法、天然植物提取液喷洒技术和生物除臭法等。
受技术、投资和运行费用的影响,当前城镇污水处理厂恶臭气体采用的处理方法主要有吸收法、化学氧化法、等离子体分解法和生物除臭法。其中生物除臭法是20世纪50年代后期发展起来的恶臭气体处理方法,具有处理效率高、无二次污染、设备简单、便于操作、投资适中、运行费用低廉和管理方便的特点。
生物除臭原理
生物除臭主要分为三个步骤:是将部分恶臭气体由气相转变为液相的传质过程;第二是溶于水中的恶臭气体通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收,不溶于水的恶臭气体先附着在微生物体外,由微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞;第三是恶臭气体进入细胞后,在体内作为营养物质被微生物分解、使用,使恶臭气体得以去除。
生物滤池是在生物滴滤池的基础上发展的水处理技术属于普通生物滤池,普通生物滤池的配水系统采用间歇周期性排水,实现对污水净化处理。滴滤池起源于十九世纪的英国,至今已有100多年的应用历史,随着生物滤池工艺技术的发展,目前已形成普通生物滤池、高负荷生物滤池、曝气生物滤池等类型。脉冲生物滤池对集水布水系统、滤料种类、滤池通风供氧系统进行改进,提高污水处理效率。
生物滤池(以下简称滤池)主体结构包括集水布水系统、池体、通风系统和排水系统;池体中填充滤料,目前滤池选用的滤料主要有:碎石、轻质聚丙烯滤料、生物陶粒滤料、火山岩滤料等。滤池布水系统脉冲实现方式采用自动虹吸装置、悬浮球开关或电磁阀,从经济方面考虑前两者应用较广泛;布水器一般采用穿孔布水管,布水口采用45度斜向上交错排列,布水时间根据处理水量与布水周期而定。
随工艺的改进,脉冲生物滤池对生活污水的处理效果可达到二级排放标准,污水需要经过预处理进入滤池,滤池出水需要额外水处理装置进行深度处理,目前缺氧/脉冲生物滤池/人工湿地工艺被广泛应用于农村生活污水的处理。
滤池具有:装置占地面积小、基建费用低、能耗低、运行维护成本少;易于建设、运行管理简单;处理效果好等特点。普通生物滤池经长期运行后会池顶会出现池蝇和气味,上层由于进水污染物浓度高会出现堵塞现象,本课题研究中通过改进池顶集水箱结构,并增加钢丝网罩,保证通风的前提下可有效防止蚊虫聚集。改变进水方式采用脉冲进水可以减少池顶堵塞现象的发生,通过控制营养的供给来制约微生物的生长,降低生物量的浓度或用硝酸盐作为氮源也可以解决滤池的堵塞问题。
生物滤池中,附着在滤料表面的硝化细菌和反硝化细菌共同作用实现脱氮。废水生物处理中脱氮过程包括氨化反应、硝化反应和反硝化反应。在氨化菌的作用下,有机氮分解转化为氨氮;氨氮通过硝化菌的作用转化为硝酸氮;硝酸氮再通过反硝化菌的作用还原成气态氮,从水中逸出。
生物滤池运行影响因素
滤料
滤料是生物滤池处理单元的主体,滤料的选用和布置直接影响滤池对污水净化效果;滤料用具备质地轻、化学稳定性好、强度适宜、表面粗糙易挂膜、吸水性适中等特点。早期选用碎石块作为滤池的填料,粒径一般为25~100mm,滤料形状不规则,布置深度一般为l~2m。随着对生物滤池滤料的研究,近年来生物陶粒滤料、煤炭渣等新型填料被广泛使用,净化效果提高,部分滤料优质价廉。滤料的填充用保证层次分明、均匀混合。
PH
污水处理中,微生物的生理活动需要适宜的酸碱度,一般佳的pH范围在6.5~8.5之间,生物滤池中亚硝化细菌适宜范围为7~8.5,硝化菌的适宜pH为6~7.5。污水中pH值过高或过低会影响微生物的生理活动以及反硝化反应的产物。对滤池进出水pH要进行监测和记录,必要的情况下进行水质调节。
污水生物处理是利用微生物的新陈代谢作用,对污水中的污染物进行转化和稳定,使之无害化的处理方法,可分为好氧和厌氧生物处理技术。
自然条件下,好氧生物处理技术可分为水体自净和土壤净化技术,如天然水体和氧化塘自净技术、污水灌溉技术等;在人工条件下,可分为悬浮生物法和固着生物法,如活性污泥法及其变形、生物滤池、生物转盘、接触氧化、好氧生物流化床等。由于活性污泥法存在剩余污泥,且需要除泥装置,供氧动力消耗大,投资成本高因此不适合农村生活污水的处理,而好氧生物接触和好氧生物滤池主要采用生物膜法去除污染物,易于管理,无污泥膨胀问题,可选择作为生活污水处理技术。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,兼具两者的优点。在接触氧化池中,微生物以填料为载体生长繁殖,形成生物膜,污水流经填料,在生物膜上微生物以污水中污染物为营养物质通过新陈代谢作用,对污水进行净化。