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生物過濾除臭技術在城市污水處理廠中的應用
2015-07-22
生物過濾除臭技術在城市污水處理廠中的應用尚魏王啟山郭靜21天津城市建設學院市政與環(huán)境工程系,天津300384;2天津大學環(huán)境工程系,天津300072在城市污水處理廠應用與設計中的影響因素。
由于城市建設的不斷發(fā)展,利1.地的不斷減少,導致城市污水處理廠的位置越來越靠近居民生活區(qū)。許多國家原來建在郊區(qū)的污水廠,隨著城市的膨脹現(xiàn)在卻位尸市中心。因此污水處理過程排放的惡臭氣體不可避免地影響了周圍居民的正常生活。惡臭對人的生理和心理都會產(chǎn)生影響。隨著人們生活水平身惡臭的治理日益得到重視。歐美日本等國從70年代便開始研究脫臭技術,并用于工程實踐。1992年在土耳其召開的有關工農(nóng)業(yè)廢棄物管理問的國際研討會上,專家們致呼吁,必須堅決治理惡臭,保護人類的生活環(huán)境1.近十幾年來,脫臭技術,尤其是生物過濾除臭技術得到了迅速的發(fā)展,在德國和荷蘭的些生產(chǎn)性實踐中,這技術成功地處理了大量來自污水廠公共區(qū)域的惡臭,00和有毒氣體排放物,去除率可超過9脫。低廉的運行成本低能耗避免污染物轉移等特點使該項技術較其它度氣處,技術更具優(yōu)勢。
1污水處理廠的惡臭來源城市污水處理廠的惡臭主要來源于污水處理構筑物和污浞處理構筑物。
在污水處理階段,污水經(jīng)過長距離的管網(wǎng)運輸,進入泵站粗格柵細格柵等構筑物,由于水流湍動劇烈,常會有帶氣味的氣體從污水中散逸。這些氣體含有托托等,因此是惡臭源。當污水進入沉淀單元時,惡臭在初沉池的進水廊道。出水廊逍等水流湍動處也會產(chǎn)生。由于初沉池的水流主體是相當平穩(wěn)的,僅有少量的惡臭排放,但污水處理廠經(jīng)常在低于設計流量下運行,污水在初沉池停留時間較長導致硫化物的產(chǎn)生而影響其它處理單元。生化處理單元的曝氣過程常常伴隨著惡臭問,這階段產(chǎn)生的惡臭強度雖然比前兩階段弱,但如果曝氣不足在流量過高時就會出現(xiàn)厭氧區(qū)而產(chǎn)生托4托乙酸硫醇等惡臭氣體。
在污泥處理階段,由于污泥中污染物濃度大,因此產(chǎn)生的惡臭強度也。常大。進行泥濃縮脫水處置時,使用吒濾和化學絮凝劑都可能引起湍動并釋放惡臭氣體,他帶式壓濾機和重力壓濾機時尤為突出。如果似1進行污泥推肥處置,撮初的5 4中會釋放大的七機硫化物。有機硫化物和氨4體。
2生物過濾技術的應用21生物過濾技術應用的歷史發(fā)展早在1923年的有關文獻12中就提出用生物過濾處理惡臭氣體。到了5060代,西方些發(fā)達國家開始將這方,應叫到實踐中。美國的,00.在!證0,安裝出個成熟的土壤床裝置用于處理比3氣體,并于1957年獲得了專利,這是最早的生物濾池的雒形。1959原叫德1的。個城市污水處理廠也安裝了土壤床,以去除來自污水干管的惡臭3.隨后日本人用土壤脫臭法處理化工廠的臭氣,原惡,氣體壓1以的濃度分,為0.04,和0.000181處現(xiàn)均未檢出兩種惡兌物質。在隨后的2,中,許多美國學者,如1油8,1進步地研究了土壤脫臭的原理,并在生產(chǎn)實踐中推廣應用3.
雖然土壤床能夠苜效地去除1定類型的惡兌和揮發(fā)性有機物并且成本和運行費用低廉,但是它的應用卻因其生物降解容量較低,占地面積較大有所限制。近年來隨著研究的深入,逐漸開發(fā)出生物吸收裝置和生物過濾裝置。前者是將惡臭氣體與生物,液含有沾忭污泥逆流通過吸收器,戀臭物質波懸浮液中活性污泥吸收,凈化了氣體由頂端排出,其脫臭原理與活性污泥處理污水的原理相同。該裝置對于去除含氨,乙醛等惡臭氣體效果較好,但處理含硫其內部裝有固體填料,為微生物生長提供了巨大的面積并附著了人試的生物脫。經(jīng)過加濕的惡臭氣體流經(jīng)生物膜并形成1液膜,液膜吸附氣體惡臭污染物,保證了微生物進行分解轉化。這種裝置基質利用率高,抗沖擊負荷,處理含硫惡臭氣體如1的處理效果良好。
目前各國都在研允發(fā)新型反應器及填料,生物過濾除臭技術以較快的速度發(fā)展。
22生物脫臭理論研究進展在應用的同時。理論的研允也+斷發(fā)展。當前比較公認的是,以的牛。物脫雙膜理論3.
按照1的梭艱。生物濾池的模型分成微觀動力學和宏觀動力學兩過程。他的宏觀基本模型是固體顆粒濾床,顆粒面被層具有生物活性的水膜包裹,即所謂的生物膜,生物膜的概念經(jīng)常用來解釋水系中的降解過程。氣休中的,染物分子底物抒過濾池,里過相界面轉移擴散到膜內共給膜內微物氧氣和營養(yǎng)物質。每種污染物質的氣相和液相濃度在相界面總是平衡的,并且遵循亨利定律。另外,還假設在生物脫內發(fā)卞生物降解的微觀動力學遵循米門公式;氣體以活塞流方式流過濾池,個初步的,生物脫雙膜模型如閣1所小3.
如汜氣體是單組分,1該物妨氣相濃度,7,廠其臨界濃1問1曲線1.,1假設生物膜內分解反應遵骷孓級反應,即分解,率底物濃役無關,則應用上述方法會得到下面的結果該物質在膜內達到飽和,污染物的去除只受到膜內生物活性的限制。
在這種情況下,該模型預測了濾床中污染物濃度會線性減少。而當,低于,1曲線2時,分解速率與底物濃度呈線形關系,生物膜中的擴散活動將會成為污染物去除的限制。土物膜+再飽和,去除速率隨氣體氣體污染物轉移力向該模型的有效性可由許多實驗得到驗證。如在去除甲醇苯類等揮發(fā)性有機物時,其氣相濃度較高時去除率與濃度無關,只與濾池的高度呈線性關系,當濃度低于0時,由于受到擴散的限制,去除速率隨濃度的廠降而降。
23生物濾池的設計和運行參數(shù)23.1惡臭排放量各處理構筑物產(chǎn)生的惡臭,其排放量和濃度各不相同,其具體的計算也有所不同。種方法是利用水面所散逸的水蒸氣速率來計算4;另種方法是在惡兌排放源的4向按格局采樣,通過測景采樣點的風速和樣品中目標污染物濃度,可繪制污染物濃度和風速曲線,根據(jù)該曲線可計算出惡臭排放量。
23.2生物濾池內的值生物濾池中的大部分微生物作接近中性的環(huán)境下生物活性較高,惡臭的去除率也較高。因此對于堆肥濾池78之間適宜細菌和放線菌生長。在些情況下,處理含有托3氣體時會產(chǎn)生酸性副產(chǎn)品,如壓30,如果長時間保持較高的托5負荷則會堆積大請的酸性物質,致的下降破壞現(xiàn)有的菌種,如果朱及時排除還會降低濾池的降解能力。在這種情況下,23.3濾料的濕度維持濾料的最佳濕度對于生物濾池來說是主要是必不可少的,而且有助于濾料保持緩沖能力。不適宜的濕度會導致濾料緊密,氣體處理不完全,形成厭氧區(qū)而釋放有氣味的物質。般情況下,土壤濾池水分在102覽,堆肥濾池水分在2脫5酚。
2.3.4惡臭氣體停留時間由于濾料種類和所處理氣體的不同,則反應器內就有所不同。設1推薦堆肥濾池的氣體停留時間不少于3,8,土壤濾池則需要更長些。
23.5濾料壓降濾料在使用過程中不斷被壓實,孔隙度降低,氣體通過濾料的力不斷增人降和能耗也隨之加大。2為兩種濾料在面負荷作用下的壓降。
在大部分濾池中,整個濾床的壓降可由監(jiān)測器連續(xù)測定以便更換濾料。生物濾池的壓力損失般為400注l美國Florida州Tamarac城污水處理廠;德國1661名污水處理廠51.
5結語為了改善環(huán)境質量和人民生活質量,應在建設污水處理廠的同時進行惡臭氣體及其揮發(fā)性有機物的治理。生物過濾技水應廠處,沁水處理廠故逸的惡臭,具有投資省操作管理簡取運行費用低安全可靠等優(yōu)點。應該盡快在我國進行應用。同時,應進步研究反應過程生物化學反應機理,并進行擴大規(guī)模的試驗,確定各種工藝進行的參數(shù),以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
4設計實例以7為個,外城市水處理廠應叫生物過濾技術除臭的實例1.
1郭故復合式卞物膜反應器脫臭柃降解叩初步研5牛學義。生物濾池處理廢氣技術在城市污水處理廠廢氣凈化中的應用幾給水排水,2000,2669.
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