杭州大地海洋环保股份有限公司 浙江 杭州 311107
摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,同时,人民物质生活水平逐步提升,在一定程度增加了固体废物(或称固态垃圾)的产生量。为维持城市生态,贯彻落实可持续发展战略,我国各大城市开展垃圾分类活动取得显著成效。再次基础上,更需对固废进行科学处理。此外,部分固废的不正当处理污染了水环境,为实现城市环保建设目标,需同时做好污水处理和固废处理工作。固废与污水容易引发臭气,臭气浓度超标排放容易造成大气污染,因此,在固废与污水处理工作中,必须重视臭气治理工作。基于此,本文主要对污水和固废处理行业臭气治理技术应用进行分析。
关键词:污水;固废处理;臭气;治理技术
引言
随着我国经济快速发展及城市化进程的加快,全国污水处理厂的数量和处理规模逐渐增加。据住建部公布数据显示,截至2021年底我国已建成城镇污水处理厂4140座,处理能力21450万m3/d,平均污水处理率95.18%。但污水处理过程中产生的恶臭气体不仅影响周边居民的身心健康,还对大气环境造成了严重污染。
1主要臭气类型及特点
GB14554—93《恶臭污染物排放标准》中指出,危害环境的刺激性气体为臭气,在日常生活中,污水处理厂、垃圾中转站、地下排水系统普遍存在臭气。此外,农村区域焚烧秸秆、喷洒农药等行为同样可引发臭气。以成分差异为依据,可将臭气划分为含氮臭气、含氧臭气、部分卤代烃、烃类化合物臭气与含硫臭气。主要臭气的有胺类、二胺、氨、硫化氢、粪臭素、硫醇等。
2臭气治理技术分析
2.1植物液除臭技术
所谓植物液除臭技术,主要是利用植物汁液对臭气进行治理,一般情况下需要经历稀释和雾化两个环节,最终以40μm粒径的雾气状态进行处理。技术实际开展过程中,将臭气导入处理装置中使其与雾气状态的植物汁液进行充分接触,通过氧化、合成等一系列反应溶解臭气分子,最终得到无毒无害物质。虽然主要使用天然植物汁液,但是植物的不同其后续的反应形态也存在差异,所以,实际处理过程中要根据所需反应科学选择植物汁液,比如聚合反应、中和反应等,保证臭气治理效果。
2.2低温等离子除臭技术
该技术及化学、物理、环境科学、生物学等多学科为一体,属于综合性技术手段,低温等离子技术应用时将发生化学反应、物理效应与生物效应,从不同学科角度对臭气污染物成分进行处理,效果显著,此外,低温等离子技术还具有无二次污染、能耗低等优势。对低温等离子技术治理臭气时的化学反应过程进行梳理,具体包括以下反应:(1)电子在电场作用下形成高能电子;(2)污染物成分与高能电子反应生成活性基团(受激原子、游离基团、受激基团);(3)活性基团与氧气反应获得热能及无害生成物;(4)活性基团与活性基团反应获得热能及无害生成物。由此可见,低温等离子技术环保效益较好,无二次污染物产生,在生态环保的产业发展中,低温等离子技术将发挥出良好作用。
2.3臭气的减排措施
2.3.1吸附法
吸附法就是利用吸附剂,即多孔材料,积聚、凝缩臭气内含有的成分物质于材料表层,促使臭气组分互相割裂分离,继而实现臭气的单元净化。当前,工业领域常用的吸附剂类型有:硅胶、沸石分子筛、活性炭等。目前,我国在化工领域迅猛发展,针对指定组分,实现了选择性吸附的吸附材料创新研制。而吸附法凭借自身特有的高效净化、高效分离等技术特性,在我国石油炼化、有机化工以及市政工程(污水处理厂、生活垃圾焚烧发电厂、垃圾填埋场)等领域中,成为了广泛应用的臭气净化技术之一。
2.3.2燃烧法
燃烧法作为臭气处理的实用性手段之一,主要是利用了臭气内含有的个别污染物具有燃烧氧化的性质特点,再依靠高温分解或气化燃烧,促使有害物质实时转化为无害物质。该方法主要的化学反应就是燃烧氧化,其次为热分解。其工艺不仅可以实现有机废气,如石油化工厂、溶剂工业等工业企业排放臭气的处理,即有机气溶胶等,也可以高质量完成生活垃圾焚烧发电厂内置渗滤液处理站的臭气净化处理。
2.3.3微生物去臭法
微生物法去除臭气主要是依靠微生物特有的生物化学特性,逐步分解臭气污染物,将其降解为少害,或是无害物质。在实际处理中,这些微生物能以各类有机物为基质,并利用其完成大规模的生长繁殖;然后应用多元化的转化途径,实现结构复杂,或大分子有机物的异化反应后,将臭气分解氧化为CO2、H2O等无机物质。同时,利用同化作用,以及呼吸作用伴生出的能量介质,给予微生物各个生物体繁殖增长的优质空间,也为生物体充分发挥自身处理有机物的作用功效进行了良好铺垫。该方法具有环保、节能、安全、高效、绿色的优势特点,在我国渗滤液处理站臭气处理中发挥出非常好的应用效果。
2.4微生物药剂用于垃圾填埋场除臭
生物除臭主要通过微生物代谢过程来降解恶臭气体。国外最早报道“利用土壤微生物处理废气”。20世纪70年代以后,世界各国陆续开展了微生物处理恶臭的研究,其中以日本、德国取得的成果最为显著,其主要研究内容包括脱臭的基本原理和方法、能降解臭气的微生物种群的条件、生物药剂成分、工艺条件和设备等。据华中农业大学《复合微生物制剂处理垃圾恶臭气体的研究》报道,针对湖北钟祥垃圾填埋场的复合微生物菌剂试验表明,喷洒微生物菌剂后氨气浓度下降68%,硫化氢下降81%,但是未有效探讨环境温度和垃圾成分对臭气产生的影响。深圳下坪垃圾填埋场《EM菌除臭剂在垃圾填埋场除臭中的应用及效果》表明,EM菌喷洒155h时硫化氢浓度降幅超过83.4%,喷洒11d内臭气浓度降幅达76%。在污水处理厂不同构筑物间,硫化氢的变化规律为曝气沉砂池>>进水区、厌缺氧池>污泥区>生物处理区;氨气的变化规律为进水区>污泥区>厌缺氧区、生物处理区;臭气浓度的变化规律为曝气沉砂池>>进水区、厌缺氧池、污泥区>生物处理区;经生物除臭系统处理后均达到了排放标准要求。经生物除臭系统处理后,硫化氢出口浓度均低于1.5mg/m
3,并在进水区和污泥区去除效率可达90%以上;氨气的进口浓度较低,去除效率不高;臭气浓度经系统处理后浓度值最高为101,其去除效果良好。在生物除臭系统运行时,pH 偏酸性;微生物菌群数在固体填料和液体中都有所增加,海绵填料承载微生物菌群的能力比炭质填料更为优异,且都比循环液体中的微生物菌群数量高。
结语
综上所述,污水与固废处理行业工作过程中必须重视臭气治理工作,将生物除臭技术与活性炭技术联合使用,除臭效果显著。在污水与固废处理行业发展期间,应注意做好技术更新迭代,以此确保臭气治理效益。
参考文献
[1]李建军,马嘉乐,董芳,等.臭气治理技术分析和新技术介绍[J].世界环境,2021(4):57-60.
[2]何宇嘉.固废处理行业与污水处理臭气治理技术分析[J].科学技术创新,2021(15):174-175.
[3]蔡佳馨.污水处理和固废处理行业中的臭气治理技术要点探讨[J].皮革制作与环保科技,2021,2(3):96-98.
[4]邢立焕,夏芸,张仲芳.固废处理行业臭气治理技术及其应用[J].环境与发展,2020,32(9):77,80.
[5] 中华人民共和国生态环境部. 环境空气和废气 氨的测定. 纳氏试剂分光光度法标准: HJ 533—2009[S/OL]. (2010-01-12)[2022-01-20]