生物除臭的基本原理是利用微生物的新陈代谢,将臭气中的臭气污染物转化为简单的二氧化碳、水、硫酸根等无机物,从而从臭气中去除臭气污染物。
比如芳烃、醇类、酸类等恶臭污染物可以生物降解成二氧化碳和水;含氮化合物可以通过微生物的硝化和反硝化转化为硝酸盐或氮气;含硫化合物可以通过微生物转化为环境中相对稳定的硫酸盐。
研究表明,生物除臭一般有三个过程:
(1)臭气污染物溶解;
(2)微生物吸附吸收臭气污染物;
(3)微生物分解利用臭气污染物。
(4)影响生物除臭效果的主要因素有填充剂的湿度、填充剂的pH、温度等。
目前生物除臭的主要工艺方法有生物过滤法、生物洗涤法、生物滴滤等。生物过滤法是将气味适当加湿,然后通过附着微生物的过滤容器,利用附着在过滤材料上的微生物降解气味。
生物洗涤法是将气味中的主要成分转移到液相,然后用活性污泥法处理吸收臭味污染物的废水。
生物滴滤是介于生物过滤和生物洗涤之间的生物除臭技术。含有恶臭污染物的气味通过反应器顺流或逆流。反应器内部设有喷淋系统和填料层,气味与循环液传递,微生物净化。
其中,生物滴滤因其占地面积小、投资运行成本低、无二次污染、可处理高浓度气味等优点,成为生物除臭技术的主要发展方向。
城市污水处理厂的废气污染物主要是硫化氢和氨,而石油化工主要是含碳有机污染物。芳烃在石油化工废水中产生的臭味污染物明显高于芳烃,这与石油化工废水中主要从事石油炼制排放的芳烃含量较高一致。
现状对于以含碳有机污染物为主的恶臭气体的处理一般有燃烧除臭、化学氧化除臭、洗涤除臭、吸附除臭、生物除臭等技术。在浓度较低时,生物除臭是经济的处理技术。
根据污水处理装置的调查和分析,废气污染源主要来自污水进水部分(如调节池、格栅等)、处理部分(如曝气池等)和污泥处理部分(污泥脱水等)。
生物除臭工艺流程:每个开放式臭源结构加盖密封→所有结构设置引风支管→汇合成引风干管后,由高压通风机将臭气吸入生物滤池→滤池内的废气从上面进入洗涤加湿区→废气洗涤增湿→洗涤后的废气从洗涤区底部引入生物滤池区,进一步进行生物处理→经生物滤池处理后的废气通过排气管进行低空多点排放。
生物除臭滤池设计的预洗段的有效设计停留时间一般为5s;玻璃钢材料;滤池采用钢筋混凝土结构,内壁涂环氧树脂防腐、矩形、低进气、布气均匀分布在格栅板上,防止局部短路等;布水采用喷淋形式,所用喷淋水为厂区回用水,回收利用。填充厚度为1.2m,由玻璃钢格栅板支撑;生物滤池表面负荷能力:100m3/(m2·h);生物填充区设计停留时间为20s以上;填充层设计湿度>70%;以厂区回用水加湿,每个滤池通过上部透气管直接排放。除臭设备还配有一批先进的在线监测设备,如在线温湿度计、在线风量计、在线压力计、在线可燃气体检测仪、氨/硫化氢/苯系物便携式监测仪等。
由于石油化工废水产生的臭气污染物中芳烃类物质明显较高,废气污染更严重,采取经济、合理、有效的处理措施尤为重要。并且生物滤池除臭工艺在处理效率和耐冲击负荷方面非常适合石油化工行业的臭气处理。
废水来源于石化工业废水,臭气浓度高,臭气中含有石化企业的终产物/中间产物和原料挥发物,这些气体难以分解或难以分解。
为达到较好的除臭效果,本工程在石油化工废水处理前端(进水四联体、预处理三联体和A/O生物反应池)增设了一套生物除臭系统,并将洗涤段作为生物除臭的预处理措施,将洗涤段作为生物除臭塔的一部分,与生物除臭装置相结合。为确保臭气达标,在生物除臭之后设置化学除臭工艺作为保障工艺。
化学除臭的主要作用是去除废水中挥发的有机脂肪酸、脂肪烃、芳烃、各种醇、酮、醚等难以生化的挥发性化学成分。针对各种复杂的化学成分,化学除臭选用两级处理,即“酸洗+碱洗/氧化”的串联工艺,以确保能全面的去除碱性/酸性和中性的臭气成分。
化学除臭的主要作用是去除废水中挥发的有机脂肪酸、脂肪烃、芳烃、各种醇、酮、醚等难以生化的挥发性化学成分。臭气处理系统主要由洗涤单元、生物除臭塔、除臭风扇、化学除臭塔、喷淋散水供应系统等组成。
在石油化工废水处理的后端生物流化池和泥浆处理区域,由于气味浓度低,采用单一的生物除臭技术,通过气味收集系统将气味通过填料生物降解,去除气味成分,净化后直接排放到大气中。臭气处理系统主要由除臭风扇、生物除臭塔、喷淋散水供应系统等组成。
生物除臭装置主要由离心风机、散水泵、塔体和碳生物介质填料组成。塔体主要由有机玻璃钢材质制作而成,塔内分三部分,顶部为散水区,中部为填料层,底部为布气层。微生物的接种采用污水处理厂的活性污泥驯化而成。
运转时采用气液逆流操作,淋浴水由散水泵从底部输送到塔顶部淋浴。收集的气味从底部进入除臭塔,通过填料层时,与填料的接触时间>12s,与附着在填料表面的微生物接触进行净化,净化后的气体从塔顶的排气口直接排放到大气中。因为工程采用污水厂中水,无需添加营养液。