根据污水处理厂的实际情况分析,恶臭气体主要来源于有以下几个方面:(1)格栅池;(2)调节池;(3)缺氧池、厌氧池、好氧池;(4)污泥浓缩池及污泥处理间堆放的污泥。这些点位产生的臭气成分著有是硫化氢,氨气、甲硫醇等有害废气,以及少量的存在废水中的挥发性有机废气。这些组分不仅刺激味道,而且有毒性。主要成分的性质与危害见表1。
表1 异味物质性质与危害
物质名称 | 物化性质 | 危害 |
硫化氢 | 无色,臭气蛋气味气体,溶于水与乙醇,易燃。 | 强烈的神经毒物,对中枢神经系统、呼吸系统、心肌损害严重。易燃,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。 |
氨 | 刺激性气味无色气体,极易溶于水,氨水对金属有腐蚀性。 | 氨中毒会抑制中枢神经系统,会出现肌随意性兴奋、角弓反射及抽搐。 |
甲硫醇 | 易燃,蒸汽与空气可形成爆炸性混合物,遇热源、明火等有燃烧爆炸危险,与水、水蒸汽反应产生有毒和易燃气体。 | 吸收后可引起头痛、恶心及不同程度的麻醉作用;高浓度吸入可引起呼吸麻痹死亡。 |
VOCs | 室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的有机物,在常温下以蒸发的形式存在于空气中。 | 其毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味会影响皮肤和黏膜,对人体产生急性损害。短时间内可使人感到头痛、恶心、呕吐,严重时会抽搐、昏迷,并可能造成记忆力减退,伤害人的肝肾脏、大脑和神经系统。 |
设计系统进出的臭气污染物浓度如下表2:
表2. 设计臭气处理系统进出污染物浓
臭气成分 | 进口浓度(mg/m3) | 出口浓度(mg/m3) |
硫化氢(H2S) | 30 | 4 |
氨(NH3) | 50 | 10 |
臭气浓度(无量纲) | 3000-4000 | 1000-1500 |
除了以上臭气,臭气中还含有胺类、硫醇、有机硫化物等各类有机组分气体。 |
臭气经收集处理后,废气排放达到《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-1993)所规定之排放标准(见表5)。废气经处理后高空排放高度不低于15米。主要指标如下:
表3 、恶臭污染物排放标准值
序号 | 控制项目 | 排气筒高度(m) | 排放量 (kg/h) | 折算后允许排放浓度 (mg/m3) |
1 | 硫化氢 | 15 | 0.33 | ≤33 |
2 | 氨 | 15 | 4.9 | ≤490 |
3 | 臭气浓度 | 15 | 2000(无量纲) | - |
生物分解法是利用微生物的生命活动将废气中有害物质转变成简单的无害化合物(如CO2和H2O)。
处理废气时一般要经历以下几个步骤:
有机污染物首先由气膜扩散至液膜,跟水进行接触,并溶解于水中;
溶解于液膜中的有机污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜,进而被其中的微生物捕获量而吸收;
ƒ进入微生物体内的有机污染物在微生物自身代谢过程中被作为能源和营养物质而分解;
经生物化学反应最终转化成无害的化合物(如CO2和H2O)。
生物法处理VOCs是利用专属微生物的生物化学作用,使污染物分解,转化为无害的无机物,专属微生物利用有机物作为
其生长繁殖所需的基质通过物理、化学、生物过程将大分子或结构复杂的有机物最终氧化分解为简单的水、二氧化碳等
无机物,同时在此过程中产生的能量、使专属微生物的生物体得到增长繁殖,进一步对有机物进行处理,形成周而复始
的循环处理过程,污染物去除的实质是有机污染物作为营养物质被专属微生物吸收、代谢及利用。这一过程由物理、化
学及生物化学反应所组成。
a、VOCS 的溶解过程。
废气与水或固相表面的水膜接触,污染物溶于水成为液相中的分子或离子,即VOC由气相转移到液相,这一过程是物理过程,遵循享利定律:Pi=HXi 式Pi------可溶气体在气相中的平衡分压,MPa; H----享利系数,MPa :Xi---可溶气体在液相中的摩尔分数。
b、VOCS 的吸附、吸收过程
水溶液中VOCS 成分被专属微生物吸附、吸收、VOCS 成份从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原,继而再用以溶解新的废气成分。被 吸附的有机物经过生物转化,即通过微生物胞外酶对不溶性及胶体状有机物的溶解作用后才能相继地被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶(水解酶)的作用下,被 水解为小分子后再进入细胞体内。