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与工业废气相比,城市污水处理厂的臭气有两个显著特点[1,2]:(1)污染物成分复杂。主要包括硫化氢(臭鸡蛋味)、氨(氨味)、甲硫醇(烂洋葱味)、胺类(鱼腥味)、二胺(腐肉味)、粪臭素(粪便气味)等,还含有少量硫醚、酞胺、芳香烃、醇、醛、酮、酚和有机酸。
(2)产量发生了很大的变化。即使在同一污水处理厂,各单位产生的气味也会随着水量、水质、气候条件、操作参数等因素的变化而变化。
近年来,各种气味处理技术在实际应用中不断发展[1,3-5],如吸附、吸收、焚烧、催化燃烧、化学氧化和生物和生态处理。生物滤床[4-8]是一种优化的土壤处理过程,利用土壤基质的过滤、吸附、吸收、物理化学反应、生物降解等功能净化气味,表面植物也具有一定的净化功能。具有经济、美观、管理方便、运行稳定、处理效果好等优点。
介绍了生物滤床的组成、气味净化机理、影响处理效率的因素,分析了生物滤床除臭过程在国内外的应用现状和局限性。
1、生物滤床的组成及其净化原理
1.1生物滤床的组成
一般来说,生物滤床由土壤基质、通风系统、加湿系统、基质中的生物群落、表面植物等组成。生物滤床的主体是一个具有一定面积和底部坡度的洼地,底部铺有防渗膜;臭气排气管道和onclick=“g();“>排水管道(多余的水必须能够轻松地从土壤生物滤床排出,防止onclick=”g(厌氧);“>厌氧条件的形成,排出的水返回污水处理系统)布置在防渗膜上,排气管道堆放100-150mm厚的卵石,防止排气管道堵塞;排气管由土壤、木块、煤渣、树皮碎片、泥炭块堆肥或脱水污泥组成;床表面种植耐污植物;同时,加湿系统也布置在床顶,以污水处理厂污水为水源。一方面保持床体湿度,另一方面为床体微生物的生长补充营养。
1.2净化机理
生物滤床除臭过程是将气体收集加湿,然后通过管道输入生物滤床底部,扩散到土壤中。气味中的各种污染成分溶解在水中,然后吸附在土壤颗粒表面。经过一段时间的土壤颗粒表面,可以逐渐培养出致臭物质的微生物,并可以不断分解致臭物质,完成除臭。
1.3工艺特点
与其他工艺相比,生物滤床除臭工艺具有以下显著特点:
①这是一个自然的过程,不需要化学药剂,成本低;
②设置灵活,可在污水处理厂集中设置生物滤床,也可在产生异味的结构附近收集异味,进行现场处理;
③结构简单,施工方便,处理结构少;
④所有处理设施均采用地下式,不影响地面绿化和景观;
⑤设备需求少,操作管理简单,维护成本极低;
⑥对场地要求不高,洼地或构筑物间绿地可满足要求;
⑦无二次污染;生物滤床处理后的空气低速排放到宽阔区域,改善了处理气体在地平线上的扩散和稀释。虽然烟囱排放速度很快,但必须依靠强风驱散处理过的气体;
⑧抗冲击负荷能力强;
⑨土壤生物过滤法去除了广泛的污染物。微生物作为一种生态系统,容易适应输入气流,能有效去除异味污染物和无异味甲烷等气体。