生物滤池除臭技术在污水处理中的应用

生物滤池除臭技术在污水处理中的应用

赵越

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海200092）

摘 要 文章简要介绍了生物滤池除臭技术的特点和工艺设计中需要注意的因素，并就其工艺特点谈了笔者的体会。

关键词 除臭 生物滤池 工作心得

0概述

污水厂臭气来自降解产生的硫化氢，挥发的有机物，及其他挥发物。硫化氢气味在其浓度高于0.005ppm时可被检测到。当浓度高于10ppm时，硫化氢开始对人的呼吸系统产生毒害作用。污水厂臭气的主要来源包括：原水管，格栅，沉砂池，浓缩池，储泥池，及污泥处理工艺。其他来源包括初沉池，中间提升泵房和滴滤塔。

生物吸收法是利用微生物降解硫化氢等恶臭物质，使之成为氧化产物，从而达到无臭化、无害化的一种工艺方法，即不产生二次污染。它能够将硫化氢臭气溶解吸收和微生物降解相结合进行处理。被降解的硫化氢等恶臭物质首先溶解于水中，再转移到微生物体内，通过微生物的代谢活动而被降解。单纯的生物法除臭不需要使用药剂；利用微生物分解臭气也不需要太多的外补能量；生物繁殖、排泄维持其自身生存和活力，不需材料更换及再生。生物法除臭是近年发展起来的新型除臭技术，它可有效地去除废气中的H2S、SO2等污染和散发臭气物质，去除率高，运转费低，操作管理简单，是解决H2S气体污染进而保护大气环境的理想净化技术。

1构造

生物过滤法的工艺流程见图1：

图1 生物过滤池工艺流程

过滤系统包括了加湿器和生物滤池两部分。被收集的臭气经加湿装置预处理后进入生物滤池。气体中的污染物从气相主体扩散到填料外层的水膜并被填料所吸附，最终降解为二氧化碳、水等。有的预处理还包括温度调节，去除颗粒物等。如臭气中所含营养不能满足生物生长所需，则还需添加营养物。

2除臭原理

生物吸收法是最经济有效的除臭方法，原理是气味物质被液相吸收并被微生物氧化，所以该法要求被去除的臭味物质有好的水溶性并可被生物氧化。石油石化企业的生物吸收除臭法主要有臭气直接通入曝气池法、生物过滤法、生物洗涤法，其中最常用的是前两种。

生物过滤法是将收集到的臭气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体（滤料），气味物质先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成臭气的除臭过程。固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务，因为微生物生长需要足够的有机养分，所以固体载体必须具有高的有机成分。要使微生物保持高的活性，还必须为之创造一个良好的生存条件，比如：适宜的湿度、PH值、氧气含量、温度和营养成分等。

第一步：滤料表面覆盖有水层，臭气中的化学物质与滤料接触后在表层溶解，并从气相转化为液相，以利于滤料中的细胞作进一步的吸收和分解。另外，滤料的多孔性使其具有超大的比表面积，使气、液两相有更大的接触面积，有效增大了气相化学物质在液相中的传送扩散速率。故水溶渗透过程其实是一物理作用过程，高速的传送扩散意味着滤料可迅速将臭气的浓度降至极低的水平。

第二步：水溶液中的异味成分被微生物吸附、吸收，异味成分从水中转移至微生物体内。

第三步：滤料中的专性细菌（根据臭源的类型筛选而得到的处理菌种）将以污染物为食，把污染物转化为自身的营养物质，使碳、氢、氧、氮、硫等元素从化合物的形式转化为游离态，进入微生物的自身循环过程，从而达到降解的目的。与此同时，

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专性细菌等微生物又可实现自身的繁殖过程，当作为食物的污染化合物与专性细菌的营养需要达到平衡。

恶臭物质的生物降解是该过程的限速阶段，可见微生物处于生物脱臭的核心地位。微生物消化吸收恶臭物质后产生的代谢物再作为其他微生物的养料，继续吸收消化，如此循环使恶臭物质逐步降解。真菌生长速度快，形成的菌丝网可有效增大与气体的接触面积，适用于难溶性臭气。

微生物除臭是多种微生物共同作用的结果。多种微生物共同作用更有利于吸收、分解产生的SO2、H2S、CH4等具恶臭味的有害气体。同时，这些微生物又可以产生无机酸，形成不利于腐败微生物生活的酸性环境，并从根本上降解分解时产生恶臭气体的物质。

而水分、温度、酸碱程度等条件均符合微生物所需时，专性细菌的代谢繁殖将会达到一稳定的平衡，而最终的产物是无污染的二氧化碳、水和盐，从而使污染物得以去除。

3运行影响因素

生物过滤法的工作受以下几种因素的影响：

（1）填料

填料时除臭生物滤池的核心，微生物生长于滤料表面的生物膜或是悬浮在滤料周围的液相中，这些滤料提供微生物较大的附着面积及额外的养分供给。填料的材质及特性是影响滤床效率的主要因素，其中包括孔隙度、压密度、水份载留能力、及承载微生物族群的能力。理想的滤料具有以下特点：较高的持水能力，孔隙度高，表面积大，适宜多种微生物生长，不易堵塞，压降低，一定的结构强度，较低的密度，价格低，对臭气具有一定的吸附能力，对降解产生的酸类物质具有缓冲能力。常用填料包括活性炭，土壤，堆肥，泥煤和树皮等，无机滤料因具有较好的化学稳定性和物理强度也经常被采用。

（2）营养供应

为使对污染物的去除能力达到最大化，营养物质的供应在种类与数量上应能保证微生物的活性。较高的营养水平可以使滤池快速启动，并能提高其在稳定阶段的去除能力。只有当氮碳比≥0.01时生物滤池才能达到最佳的去除效果。

（3）湿度

对于生物滤池的运行来说，湿度可能是最重要的一个参数。在很多情况下，生物滤池的问题均是由忽视湿度的控制或者控制不当造成的。湿度太低则水溶性恶臭成分难以及时进入液相，且造成填料易干燥；湿度过高时气体穿过阻力增大而可能造成局部厌氧而影响除臭效率。影响滤池湿度的因素多且关系复杂，造成对湿度控制具有相当的难度。其影响因素包括：加湿系统，代谢产生的热量，阳光辐射，辐射热转移，传导热转移，降雨等。气流在进入生物滤床床体之前先被调湿，但是当调湿不足以提供适当水份时，有时候须要直接的喷水入床体。

4工艺特点

常用的除臭方法包括吸附，生物过滤和化学洗涤等。本文所讨论的生物过滤法具有建设成本低，运行成本低，不使用化学药剂，不产生二次污染的优点。同时，生物床介质降解速度缓慢，通常10年左右更换一次。同时其又具有生物处理系统共通的缺点：占地面积大，耐冲击负荷的能力差，对环境气候变化敏感。理想的生物滤池进气温度在10°C～40°C之间，在寒冷地区使用需要考虑添加一个加热系统，以降低低温对于系统影响。另外如前文所述，湿度控制是生物滤池运行控制的难点，使得生物滤池法对运行管理的要求较高。随着滤料的不断发展，新型滤料具有更大的比表面积和更好的物理化学性能，使得生物滤池本身的一些缺点也在不断被克服。

参考文献

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水排水.2003 vol.19 No.8

[2] Hammer, Mark J., Hammer, Jr, M J, Water and Wastewater

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