城市污水處理廠(chǎng)惡臭控制研究探討分析

摘要：在污水處理過(guò)程中會(huì )有大量的惡臭氣體產(chǎn)生，主要含有硫化氫和氨等發(fā)臭物質(zhì)。這些臭味物質(zhì)逸散到空氣中，易對污水處理廠(chǎng)及其周邊的空氣環(huán)境造成危害。本文分析了城市污水處理廠(chǎng)惡臭的產(chǎn)生及控制技術(shù)現狀，并對惡臭控制技術(shù)的影響因素和衛生防護距離等進(jìn)行了探討分析。
　　
關(guān)鍵詞：污水處理廠(chǎng)　生物除臭　惡臭氣體

一、前言

根據統計資料，截至2008年3月底，我國有1320座城市污水廠(chǎng)投入運營(yíng)，處理能力達9725萬(wàn)噸/日[1]，這些污水處理廠(chǎng)在很大程度上改善了水環(huán)境，但是污水及污泥處理處置過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭污染卻越來(lái)越嚴重。由于經(jīng)濟快速發(fā)展和人口的增長(cháng)，多數污水處理廠(chǎng)在設計和建廠(chǎng)時(shí)估計不足，有些污水處理廠(chǎng)被城區包圍或臨近城區，且多數污水處理廠(chǎng)基本采用敞開(kāi)式處理構筑物露天運行，污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭污染已經(jīng)對周邊環(huán)境造成了嚴重影響，環(huán)保部門(mén)收到的居民投訴日益增多，惡臭問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

二、惡臭的產(chǎn)生及控制技術(shù)現狀

污水處理廠(chǎng)在污水的輸送和處理過(guò)程中，以及污泥的處理過(guò)程中均有惡臭氣體產(chǎn)生。郝薇、艾德鴻等在相關(guān)文獻中認為污水處理廠(chǎng)的惡臭污染源主要是進(jìn)水泵房、沉砂池、曝氣池、污泥脫水機房及污泥濃縮池等構筑物，其中以污泥處理系統為主要污染源[2、3]。2004年，Frechen F B報道了城市污水處理廠(chǎng)各個(gè)污染源惡臭排放強度的調查結果[4]。對惡臭污染源，國內外學(xué)者也做了相應調查統計，得出的結果是一樣的。由此可知，污水泵房、沉砂池、曝氣池以及污泥處理設施是惡臭產(chǎn)生的主要來(lái)源。

根據相關(guān)資料[5]，污水處理廠(chǎng)逸出的惡臭物質(zhì)一般可分為五類(lèi)[4]：第一類(lèi)是含硫化合物，如硫化氫、硫醇類(lèi)、硫醚類(lèi)等；第二類(lèi)是含氮化合物，如氨氣、胺類(lèi)等；第三類(lèi)是烴類(lèi)化合物，如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等；第四類(lèi)是含氧有機物，如醇、醛、酮、酚以及有機酸等；第五類(lèi)是鹵素及其衍生物，如氯代烴等。目前，多數污水處理廠(chǎng)關(guān)注和監測的為第一類(lèi)和第二類(lèi)，且以硫化氫和氨氣為主。

在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。大多數的惡臭物質(zhì)是有機化合物，有活性基團，容易發(fā)生化學(xué)反應，特別是被氧化。當活性基團被氧化后，氣味就消失[6]。針對產(chǎn)生臭氣的污染源不同，除臭方法可分為物理除臭、化學(xué)除臭和生物除臭等幾類(lèi)，如吸附、吸收、焚燒、催化燃燒、化學(xué)氧化、生物處理等。而比較常用的惡臭控制技術(shù)主要是生物除臭，在生物法中，目前國內外污水處理廠(chǎng)采用的方法主要有生物濾池法和土壤處理法等，除臭效果較好[7]。

生物除臭因具有簡(jiǎn)單、投資省、運行費用低、維護管理方便、效果好等優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展很快。生物脫臭簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、高效，吸收率達90％以上；低投資，操作和維護費用低，運行、維護量最��；不產(chǎn)生二次污染。

三、惡臭控制技術(shù)影響因素及研究分析

污水處理廠(chǎng)惡臭控制技術(shù)影響因素主要是溫度、濕度、流速以及停留時(shí)間和惡臭物質(zhì)濃度等。

1、溫度

生物除臭主要依靠微生物，其生長(cháng)需要充足的營(yíng)養和適宜溫度，在生物除臭控制系統中，溫度對于微生物活性來(lái)說(shuō)是非常重要的。一般地，溫度高，生物反應器的去除能力也高。但是，過(guò)高過(guò)低的溫度均會(huì )降低微生物的代謝速率和生長(cháng)速率。

在其它條件相同的情況下，惡臭氣體的去除隨溫度的升高而增大，在25℃左右時(shí)達到最大。溫度對硫化氫的去除效果有明顯的影響[8]，國內多數實(shí)驗研究也證明了這點(diǎn)。

2、濕度

濕度對惡臭氣體的去除也是非常明顯的，多數微生物菌種在潮濕的環(huán)境下，比較活躍，對惡臭氣體的降解比較高，濕度與惡臭去除效果關(guān)系在其它條件相同的情況下，生物除臭對硫化氫和氨氣的去除率隨著(zhù)濕度的升高而增加。而濕度較低的情況下，惡臭氣體的去除效率也較低。

3、流速

對惡臭氣體的去除，流速是影響運行效果的重要因素之一。流速不僅影響氣體的處理量，而且影響惡臭的去除效率。流速越小，處理量小，去除效率高；而當流速過(guò)大時(shí)，惡臭氣體得不到有效降解，去除率低。

四、關(guān)于污水處理廠(chǎng)惡臭衛生防護距離的討論

對污水處理廠(chǎng)惡臭除了從技術(shù)加以控制外，另外一個(gè)控制措施就是設計衛生防護距離。而對衛生防護距離的界定，多數設計單位和環(huán)評單位在確定衛生防護距離時(shí)存在很大差異，有些污水處理廠(chǎng)一直采用300米的衛生防護距離。對300米衛生防護距離的確定，經(jīng)查我國基本沒(méi)有明確的法律規定，僅在中國建筑工業(yè)出版社1986年出版的《給水排水設計手冊》第5冊（城市排水）及中國建筑工業(yè)出版社1992年出版的高等學(xué)校（城市規劃專(zhuān)業(yè)學(xué)生用）試用教材《城市給水排水》中均規定“廠(chǎng)址應與城鎮工業(yè)區、居住區保持約300米以上距離”。在部分省市的地方文件中也有“城市集中污水處理廠(chǎng)應當與居住區等環(huán)境敏感區保持300米以上的防護距離”。對于為何定300米，300米衛生防護距離是否合理，還有很多地方值得商榷。

惡臭衛生防護距離確定的原則：須按最大計算結果確定，在多種惡臭物質(zhì)共同存在的情況下，應按照污染物最大的衛生防護距離結果確定[9]。同時(shí)應考慮多種惡臭物質(zhì)的疊加作用。衛生防護距離的估算應采用國家推薦的模式類(lèi)比調查得出。

根據《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導則 大氣環(huán)境》（HJ2.2-2008），采用推薦模式中的大氣環(huán)境防護距離模式計算各無(wú)組織源大氣環(huán)境防護距離；計算大氣環(huán)境防護距離的污染物排放源強應采用消減達標后的源強。根據推薦的模式，采用最大的源面積以及達標的源強進(jìn)行估算，是無(wú)須設置衛生防護距離的。而目前我國多數污水處理廠(chǎng)主要的惡臭污染源均為敞開(kāi)式管理，排放的惡臭氣體未經(jīng)處理直接排放，其源強遠遠超過(guò)《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）中的有關(guān)規定，有些污水處理廠(chǎng)設置300米的衛生防護距離也是無(wú)奈之舉。

對污水廠(chǎng)產(chǎn)生的惡臭問(wèn)題，除了采用有效的惡臭控制技術(shù)進(jìn)行控制外，最佳的環(huán)境管理實(shí)踐（BEMP，Best Environmental Management Practice）也是非常必須的：

1）城鎮污水處理廠(chǎng)污泥預處理工藝應根據污水處理工藝的要求，選擇設立集泥池、濃縮池、污泥泵房、污泥脫水機房和污泥堆儲場(chǎng)(間)等預處理設施。污泥預處理構筑物個(gè)數采用兩個(gè)系列設計。

2）城鎮污水處理廠(chǎng)應在污泥產(chǎn)生、貯存和處理各單元（如初沉池、集泥池、濃縮池、污泥脫水機房等）均設置計量裝置，以便實(shí)施有效的管理。

3）城鎮污水處理廠(chǎng)污泥預處理階段的集泥池、濃縮池、脫水機房、污泥泵房等排放源應達到《惡臭污染物排放標準》(GB14554)中的相關(guān)要求。

4）在城鎮污水處理廠(chǎng)位于敏感地區時(shí)，應從污水以及污泥的收集、轉輸及處理全過(guò)程著(zhù)手，控制臭氣污染。構筑物應密閉，敏感建筑物采用微負壓設計，由抽風(fēng)機抽風(fēng)，并應滿(mǎn)足空間的通風(fēng)要求；局部惡臭源可設吸風(fēng)口，收集到的惡臭氣體由風(fēng)機和風(fēng)管輸送至后續處理設施。污泥在城鎮污水處理廠(chǎng)預處理后應及時(shí)密閉運輸或連接后續處理。

五、結論及建議

① 污水處理廠(chǎng)中的污水泵房、沉砂池、曝氣池以及污泥處理設施是惡臭產(chǎn)生的主要來(lái)源。生物除臭是污水處理廠(chǎng)比較常用的除臭技術(shù)。

②污水處理廠(chǎng)惡臭控制技術(shù)影響因素主要是溫度、濕度、流速以及停留時(shí)間和惡臭物質(zhì)濃度等。除臭濾池的濕度、惡臭氣體的相對濕度以及氣體溫度、氣體流速等因素對除臭效果有不同程度的影響。溫度升高，濕度增大，有利于惡臭氣體有效去除。

③污水處理廠(chǎng)惡臭除了從技術(shù)加以控制外，還應通過(guò)合理預測和計算，確定衛生防護距離。在土地緊張，惡臭控制技術(shù)成熟的當今社會(huì )，300米的衛生防護距離有待商榷，合理的衛生防護距離應通過(guò)合理預測計算得出。

④須采用推薦模式中的大氣環(huán)境防護距離模式以及采用消減達標后的源強計算各無(wú)組織源大氣環(huán)境防護距離。

⑤為有效控制城市污水處理廠(chǎng)惡臭對周邊環(huán)境的影響，除了采用有效的惡臭控制進(jìn)行控制外，最佳的環(huán)境管理實(shí)踐也是非常必須的。 來(lái)源：水工業(yè)市場(chǎng)雜志 作者: 余 杰,田寧寧,錢(qián)靖華,高成杰