摘要：污水处理厂在对各类污水进行处理的过程中，会产生含有氨气、硫化氢等的臭气，其在引发区域环境污染、影响周边住户感官的同时，也会对人体健康产生威胁，并导致污水处理设备的腐蚀。做好对于臭气治理技术的研究，落实好臭气治理非常重要。文章从污水处理厂臭气治理技术的原理出发，对其集中治理的难点进行了分析，提出了有效的治理方案，并结合具体案例，对臭气集中治理方案的工程应用进行了讨论。

关键词：污水处理厂；臭气治理技术；方案设计；工程应用

引言

城市化进程不断加快背景下，各种基础设施变得越发完善，污水处理厂的数量及规模呈现出了快速增长的态势。在对生产生活污水进行处理的过程中，会产生含有恶臭物质的气体，其主要成分有氨、硫化氢、硫醇类等，这些物质多数都具有易挥发的特点，如果不能对其进行有效治理，则会引发严重的大气污染问题。对此，污水处理厂应该高度重视对于恶臭气体的治理工作，加强对臭气治理技术的研究，明确各种技术的优势和不足，将其有效地应用到实践中，以保障臭气治理的效果。

1 污水处理厂臭气治理技术原理分析

污水处理厂中臭气的成分十分复杂，包含了二胺类物质、硫化氢、胺类物质以及粪臭素等，其主要来自于污水处理的各个环节，如收集池、酸化池、厌氧池、生化池、沉淀池、污泥房等。污水处理厂臭气治理技术的类型多种多样，依照相应的技术原理，可以将其分为三种：

（1）物理法。物理法的基本原理，是在不对臭气的物质构成造成任何改变的情况下，通过转移、掩蔽或者稀释的方式对其进行治理。一是吸附法，借助活性炭、硅胶等，对臭气进行吸附；二是掩蔽法，利用具备芳香气味的物质，实现对于臭味的掩盖；三是水洗法，主要是利用硫化氢和氨气等易溶于水的特性，将其接入到水中，通过气液交换的方式来实现除臭[1]。

（2）化学法。化学法的基本原理，是对照臭气的成分，选择能够与之发生化学反应的物质，通过化学反应的方式来改变其性质，从而实现除臭的目的。从实践的角度，常用的化学法包括：一是氧化法，利用一些具备强氧化性的物质，通过氧化反应来消除或者降低臭味。二是吸收法，其与氧化法存在一定的相似性，同样是利用化学物质来吸收臭气中的部分物质，如氨气、硫化氢等，从而实现有效除臭。三是燃烧法，这种方法重要是利用了高温条件，将臭气氧化成水和二氧化碳，适用于可燃性臭气或者具备较高燃值的臭气。

（3）生物法。生物法的基本原理，是借助相应的收集系统，对污水处理各个环节产生的臭气进行收集，传输到生物滤池中，利用微生物所具备的吸附作用和降解作用，实现对于恶臭物质的分解，得到一些简单的有机物，如二氧化碳、水等。

生物法除臭大致可以分为三个步骤：

第一步：将臭气集中传输到相应的生物滤池中，其中的恶臭物质在与喷淋和滤料充分接触后，会发生溶解，极溶入水的臭气转化为液相，可迅速将臭气的一些成分降至低水平；

第二步：水溶液中的恶臭成分被滤池中的各种微生物吸收，分解；

第三步：利用微生物的生物氧化作用，对污染物进行有效降解。滤料中的微生物经过了筛选，可以将恶臭物质转化成自身所需的养分和能量，从而实现对恶臭物质的分解和转化。而在这个过程中，微生物也能够实现自我繁殖，污染物的存在满足了微生物对于养分的需求，在水温以及酸碱度达标的情况下，微生物的代谢与繁殖可以达到平衡，产生不会对环境造成污染的水、二氧化碳和盐类，以此来实现除臭的效果。

2 污水处理厂臭气集中治理难点

随着城市化进程的快速推进，恶臭污染问题日益严重。工农业生产、市民日常生活，以及市政污水处理和废物处理等环节，均可能产生大量的恶臭物质，对居民的生活质量产生严重影响。特别是市政污水处理厂，其臭气主要来源于有机物的分解过程。然而，由于部分污水处理厂的设施尚待优化，使得臭气无法得到有效控制，这给集中治理工作带来了不小的挑战。因此，加强恶臭污染的治理，提高污水处理厂的设施封闭性，是当前亟待解决的问题。

一是臭气的来源相对分散，存在于污水处理的多个环节，对敞开式的、较大空间的臭气源想要对其进行集中治理，需要对这些臭气点进行密闭收集，还需要考虑成本和不影响废水处理系统的正常运营与观察。还有收集系统的设计，建设大量的臭气收集管道，和污水处理厂的很多其他工艺设备管道相互穿插，这也会导致较大的压力损失，需要切实确保管道的密封性，如果密封不严密，会引发臭气在传输过程中泄漏的情况。二是臭气治理对于工艺和设备有着相对较高的要求，如果污水处理厂的设备老旧，则想要保障臭气集中治理的效果，需要对设备进行更换或者增加新设备，这样会导致成本投入的增加[3]。三是污水处理厂的臭气中包含了甲烷等可燃性气体，从保障生产安全的角度，一般常用的低温等离子或者光催化氧化技术不适应。

3 污水处理厂臭气集中治理的方案设计

3.1臭气量计算与评估

结合污水处理厂的实际情况，在对臭气量进行计算时，需要考虑各方面的影响因素，如臭气浓度、环境条件等。一般情况下，对于污水处理厂中臭气处理设施收集的总臭气风量，计算公式如下：

上述公式中，Q表示所有处理设施收集到的总臭气风量，Q1表示构筑物臭气的收集量，Q2表示设备臭气收集量，Q3表示收集系统中渗入的风量，上述所有参数的单位均为m³/h。K表示掺入风量系数，取值范围在5%—10%之间[4]。

污水、污泥处理构筑物臭气风量计算环节，应该考虑各方面的影响因素，包括水面面积、臭气空间体积等。处理设备臭气风量则需要考虑设备类型、封闭程度等因素。从实践的角度，在进行臭气量计算评估时，需要关注几个方面的内容：一是对于进入到水泵吸水井又或者沉砂池中的臭气风量，可以依照水面面积臭气风量指标10m³/（m³/h）进行计算，适当增加1—2h空间换气量。二是对于构筑物臭气风量，可以依照水面面积臭气风量指标3m³/（m³/h）进行计算适当增加1—2h空间换气量。三是对于曝气处理池的臭气风量，可以依照实际曝气量的110%进行计算。四是如果设备采用的是半封口设计时，则在对其臭气风量进行计算时，应该依照机盖开口位置抽气流速0.6m/s和机盖内部换气次数8次/h进行计算，注重结果取较小数值[5]。

3.2臭气处理工艺

结合实践分析，污水处理厂在进行臭气集中治理环节，生物法除臭工艺是一种安全可靠的处理方法，除臭效率应大于95%。不仅可以节约运行成本，不会产生二次污染。以生物法中常用的生物滤池法为例，主要是在对臭气进行收集后，输送到相应的生物滤池，经由微生物的作用，降解为无害物质。

以污泥区生物除臭工艺为例，其基本的工艺流程如图1所示。

经采集的臭气，首先通过水洗塔，以清除其中的粉尘及部分易溶于水的臭气组分，如氨气等。为应对紧急状况，水洗塔预留了加药系统接口，可迅速转化为两级化学药剂洗涤单元，即酸洗与碱洗，作为强化预处理措施，确保气体达到排放标准后排放。经水洗预处理后的臭气，进入生物除臭塔（洗涤）环节。此阶段为高负荷工艺段，主要针对易降解的臭气组分，如硫化氢等。在此工况下，微生物将满负荷工作，有效减少所需填料体积。随后，臭气进入生物除臭塔（滴滤）环节，此阶段为低负荷工艺段。在此阶段，微生物处于饥饿状态，能够更彻底地处理可生物降解的臭气。经过两级生物塔串联处理后，臭气中的致臭成分得到高效去除。最后，通过增压风机加压，臭气将统一通过除臭管路运送至指定排放点，实现有组织、达标的排放。

3.3臭气治理装置设计

想要将一体组合式臭气处理工艺的优势切实发挥出来，需要做好相应的治理装置设计工作。首先是对臭气的成分，浓度，气量进行分析，采用合理的处理工艺，在确定好处理工艺后，计算出臭气在除臭装置内的停留反应时间，设备的大小，填料的多少，喷淋流量等。我们以生物除臭工艺为例来设计，治理装置的核心组成部分包括了生物塔、风机、水泵、喷淋系统、自动控制系统等，生物塔可以根据不同工艺设计水洗段，生物洗涤段，生物滴滤段，各段之间使用管道进行相互连接。为了减少装置的体积，可以把几段作为一个整体，在内部增加隔板，对不同组成部分进行了科学的组合排放，有效减少了占地面积，外形也相对整洁。臭气收集部分也是处理环节重要的一部分，使所收集的区域为微负压状态，通过管道将收集的臭气送入臭气治理装置，而通过一体组合式臭气处理装置的合理设计和利用，以及自动化的运行，简化了相应的操作，降低了人力成本。

依照臭气治理的基本流程，对设备进行了分层设计，滤池顶部为喷淋层，中间层为填料层，底部为进气层，臭气由下而上进入填料层，顶部喷淋层由上而下，和臭气逆向而行，从而充分接触，由气相转换为液相，与其中设置的生物菌填料层充分接触，然后被生物菌降解，最后达标排放。

4 污水处理厂臭气集中治理方案的工程应用

项目为深圳埔地吓水质净化厂三期工程，位于深圳市龙岗区布吉街道，是一座全地下式的污水水质净化厂，设计污水处理规模5万m3/d。随着深圳城市建设的飞速发展，污水处理厂的臭气已成为居民重点关注的环境问题，为避免臭气外溢造成不良环境影响，同时改善厂内工作人员工作环境，在埔地吓水质净化厂三期工程中配套建设高标准的除臭设施。要求臭气经过处理后，污水处理厂厂界达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准值，有组织排放口满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中恶臭污染物15m排气筒排放标准值。

4.1处理难点

预处理与生化区的除臭设备位于负一层生化池的池盖上，污泥区除臭设备位于负二层楼板上。此项目为全地下水厂，臭气收集空间较大，设备整体尺寸大，设备安装、二次搬运难度较大，除臭塔体还需要分段分片运输到现场拼装。设备安装工期紧，调试时间紧迫，需要更多地熟悉现场以及和土建的衔接[9]。

4.2处理策略

（1）对预处理区设备（粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、砂水分离器，栅渣转运区）以及污泥区设备（板框机、污泥低温干化机），采用不锈钢骨架+透明耐力板加罩的密封方式（部分区域外再增设立隔断）。

（2）预处理及生化区的臭气采用“两级生物”的除臭工艺，停留时间为“10+12”秒；污泥区采用“水洗+两级生物”的除臭工艺，停留时间为“3+10+15”秒。

（3）污泥区除臭风量为60000m3/h，送风规模为30000m3/h，送风量为除臭风量的50%，这样可以保证除臭空间处于微负压的状态，使臭气得到有效收集、不外溢。

（4）采用现场分段分片的拼接的方式，既提高了运输的便利性，也可以解决二次搬运吊装安装的顺利进行，减少了供货周期，又降低了单件货物的重量，保障了现场安装的安全性。并且现场拼装可以根据现场实际情况进行工序调整，提高了施工的可靠性。

4.3处理效果

按照时间节点保障了项目的顺利完工，对整个项目的质量及细节把控高标准高质量完成，目前为止系统运行正常，除臭效果优异，得到了业主的认可和肯定[10]。

结论

总而言之，对于污水处理厂的运行而言，臭气治理技术的应用非常必要，需要技术人员确认好臭气的具体来源以及形成原因，分析臭气的大致组成，然后综合应用各种臭气治理技术，如物理技术、化学技术、生物技术等，通过技术组合的方式来实现优势互补，从而最大限度地保障臭气治理的效率。结合具体案例，对臭气治理技术的实际应用情况进行了分析，结果表明，通过对臭气处理技术的科学应用，臭气经过除臭设备处理后，完全可以达标排放。

参考文献：

[1]吴娇. 城镇污水处理厂臭气处理技术应用综述 [J]. 低碳世界， 2023， 13 （05）： 43-45.

[2]陶珺. 氢氧化镁除臭剂在污水处理厂臭气治理的应用 [J]. 净水技术， 2022， 41 （S2）： 77-80，93.

[3]柳文奎. 污水固废处理中的臭气治理技术及其应用 [J]. 造纸装备及材料， 2022， 51 （08）： 150-152.

[4]王鑫， 池皓， 张鑫倩， 等. 炼化企业污水处理厂恶臭治理设施排放特征及污染控制策略 [J]. 环境工程学报， 2021， 15 （07）： 2333-2343.

[5]路亮. 污水处理和固废处理行业的臭气治理技术分析 [J]. 资源节约与环保， 2020， （08）： 98.

[6]袁航， 顾潇. 离子除臭技术在温岭观岙污水处理厂臭气治理中的应用 [J]. 净水技术， 2020， 39 （S1）： 158-160.

[7]邹博源， 陈广. 城镇污水处理厂臭气污染与除臭技术研究进展 [J]. 净水技术， 2020， 39 （05）： 109-115.

[8]马文林， 郭丽平， 刘文其. 城市污水处理厂恶臭气体处理技术的研究进展 [J]. 应用化工， 2022，（9）：2747-2755.

[9]王鑫， 池皓， 张鑫倩， 等. 炼化企业污水处理厂恶臭治理设施排放特征及污染控制策略[J]. 环境工程学报， 2021，（7）：2333-2343.

[10]尹成彬. 生物滴滤塔在造纸污水处理厂臭气治理中的应用[J]. 化工管理，2021（29）：65-66.

作者简介：李军；1984.05，男，河南省南阳人，湖南科技大学，建筑工程技术专业，主要从事污水厂、食品行业、餐厨垃臭气处理工作。