徐 佩， 邵林广

(武汉科技大学，湖北 武汉 430065)

城市污水厂生物除臭研究现状

徐 佩， 邵林广

(武汉科技大学，湖北 武汉 430065)

介绍了城市污水处理厂常用的一些除臭方式，通过逐一分类进行比较（物理法，化学法和生物法），指出生物除臭法具有优越性，近几年发展较快。同时重点介绍生物除臭法中填充塔式除臭法，指出该法适合我国发展状态，有良好的研究发展前景。

城市污水厂； 臭气； 生物除臭技术； 填充塔式除臭法； 研究现状

随着人们对环境质量要求的不断提高，各地新建了越来越多的污水处理厂。污水在污水厂运行之中，各个处理单元都会产生臭味[1]。恶臭不仅严重影响污水处理厂工作人员的工作，也影响周边居民的生活。我国对臭气排放出台了相关规定。《恶臭污染物排放标准》（6814 554-93）和《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18 918—2 002）中规定：城镇污水处理厂要执行废气排放标准，按一、二、三级标准控制排放，H2S的最高排放浓度为0.03、0.06、0.32 mg／m3，NH3最高排放浓度为1.0、1.5、4.0 mg／m3，臭气浓度则分别为10、20、60 mg／m3[2]。为了改善污水处理厂及周围环境，污水处理厂恶臭气体的污染治理已经成为一项紧迫的任务[3]。

1 污水厂臭气处理方法分类

城市污水处理工程中的臭气主要来源于污泥和污水处理构筑物，一般可以分为三类：含氮化合物类如氨等，含硫化合物类如硫化氢、甲硫醇等，碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物类如低级醇、醛、脂肪酸等。

大量资料显示，目前污水处理厂除臭技术可分为两大类：物理化学法（氧化法，燃烧法，吸附法，洗涤法）和生物法（生物洗涤法，土壤过滤法，堆肥过滤法）。

物理化学法是指通过物理或化学手段使恶臭气体通过被吸附、氧化或发生一定的化学反应而被去除，使气体气味变得能够为人们所接受。吴忠标等人的研究表明，单纯的水洗涤方法对臭气的去除率不超过85%[4]。尹军等认为，氧化法的去除效率较高可达99%以上[5]。

生物除臭法是使用微生物的代谢作用来进行臭气物质的降解，这是近些年来发展起来的除臭技术。尚魏等认为，生物过滤技术应用于处理城市污水厂散逸的恶臭，具有投资省、操作管理简单、运行费用低、安全可靠等优点[6]

物理化学除臭法具有设备复杂、工艺过程繁琐、二次污染后再生困难、后处理过程复杂，不够节能环保等缺点；生物法则有相对简单、投资较少、运行费用低廉、维护管理成本低、处理效果优异等长处，所以生物除臭法近些年来发展较快。

2 生物除臭原理及分类

2.1 除臭机理

生物脱臭主要是利用微生物的新陈代谢作用，将臭气成分氧化分解而实现脱臭的目的。产生恶臭的气体分子首先溶解到湿润的生物载体的水膜中，而后被栖息于生物载体上的微生物吸附、吸收、乃至氧化分解。最终使硫化物分解成硫酸盐，氮化物分解成硝酸盐，碳化物分解成二氧化碳和水。氧化分解有两种情况：直接被微生物细胞膜吸收或者通过酶（微生物分泌物）的水解作用被吸收。以此同时，被吸收的臭气成分也能成为微生物的营养源而被其利用。

2.2 生物除臭分类

目前，污水处理厂主要应用：生物滤池法、洗涤式活性污泥法以及曝气式活性污泥法等这三种生物除臭法。

洗涤式活性污泥法其原理与活性污泥曝气法相同，不同点在于该法体积更小。受微生物生长的影响，在处理过程中往往需要添加炭源和含磷元索的营养液等物质。在实际运行中该法运行费用较低，除臭效果较好。

曝气式活性污泥法与废水的活性污泥法很相似。该除臭法可以用于处理各种不同负荷范围内的恶臭气体，且处理效果很好。有研究表明曝气强度、曝气水深、污泥浓度、酸碱度以及营养物质等都会影响该法的脱臭效果。

生物滤池法是指恶臭气体从填料的底部从下到上穿过填料，通过填料上微生物的新陈代谢作用而去除。恶臭气体在进入填料前一般要进行去尘增湿或降温等一些预处理工艺。

3 生物填充除臭法

生物填充脱臭法是通过附着在填料表面的微生物的新陈代谢来降解恶臭气体成分的。影响生物填充除臭法脱臭效率的因素主要有：恶臭气体的成分，设计中空塔速度，载体，散水量和散水的温度以及布气的均匀性和自然条件等。李慧丽等的研究表明：臭味气体的负荷、除臭滤池的温度以及气体的相对湿度等因素对除臭效果有不同程度的影响。提高负荷，提高除臭滤池的温度，气体的相对湿度>80%时，可以提高对发臭物质的去除能力[8]。

生物塔内填料载体的厚度以及其布气的均匀性都会影响载体上水膜对恶臭气体的吸收率，从而影响到脱臭效果。常用的填料有两种：一种是木削、沙、土壤、石头、贝壳等天然填料；另一种是陶瓷、塑料等人工合成材料。如果塔内使用的滤料是人工合成的惰性材料时，往往需要人为地投加一些除臭气物质以外的营养物质。有研究表明：生物滤池填料可采用纤维性泥炭、多孔的陶粒、聚乙烯醇纤维、海绵、干树皮、干草、木渣、贝壳等，在欧洲，污水处理厂除臭常采用干树皮、干木渣或贝壳作为生物滤池填料[9]。

生物填充层的pH值在恶臭气体入口处的下方呈酸性，越往上越接近中性。为了确保生物填料的水分维持及清洗反应生成物，须从填充层上方向下进行喷水。在生物填充塔内，散水可以采用间歇式或连续式这两种方式。一般可采用上流和合流气液接触两种。为了使发臭气体能被充分吸收，同时也能满足微生物生存、繁殖的需要，散水量必须要能使填料表面形成水膜。另外散水水温需保持在10 ～ 40 ℃的范围内。在处理高浓度臭气时，为提高除臭效率，填充层通常分为上、下两层，下填充层利用好酸性硫氧化菌分解硫化氢，上填充层则利用中性硫氧化菌分解其他硫化物。

生物填充除臭法恶臭去除能力较强、受冬季冷气候影响较少，装置节能环保，运行管理方便，价格低廉。该法的主要缺点是占地面积较大、操作参数难以控制，生化反应过程的停留时间较长。同时在运行中散水等需要消耗大量的水，还会产生较多渗滤液。并且对于某些成分复杂和高浓度的恶臭处理有一定的局限性。但是，相对于其他除臭法而言生物填充脱臭法在实际工程中仍得到广泛地应用。

4 结 论

虽然国内外对于污水处理厂中恶臭气体的处理方法有很多，但鉴于处理效率、成本、规模和臭气复杂的组成成分等各个方面的限制，目前对于一些除生物法、洗涤法、氧化法和吸附法外的处理方法较少采用。填充塔式除臭法尤其是生物滤池法得到广泛应用，成为除臭法发展主流。

[1] 张容贤. 恶臭的测定与评价[J].化工环保，1996，16（5）：10-12.

[2] 国家环境保护局和国家技术监督局.GB14554-93(1993) 中华人民共和国国家标准恶臭污染物排放标准[S].

[3] 尹军，王晓玲，赵玉鑫，等. 城市污水厂除臭技术[J]. 环境污染治理技术与设备，2006，7（8) :90.

[4] 吴忠标，金一中. 大气污染控制工程[M].北京：科学出版社，2002.

[5] 尹军，王晓玲，赵玉鑫,等. 城市污水厂除臭技术[J] .环境污染治理技术与设备，2006，7（8):91.

[6] 郭静，尚巍，匡影,等. 污水处理厂恶臭污染状况分析与评价[J].中国给水排水，2002，18（2）：41-42.

[7] 羊寿生，张辰. 污水处理设施中的脱臭技术[J].给水排水，1996(22)：2.

[8] 李慧丽，张建新，张荣兵,等. 污水厂生物除臭设施运行及影响因素的研究[J].环境工程学报，2007，1（5）.

[9] 赵忠富. 污水厂厌氧池生物除臭系统设计[J].西南给排水，2002:13-14 .

[10 ] 范运湘，侯书林. 污泥处理过程中恶臭控制技术:污泥处理处置技术与装备国际研讨会[C].2003-03-22.

Research Status of Biological Deodorization in Municipal Wastewater Treatment Plant

XV Pei，SHAO Lin-guang
（Wuhan University of Science and Technology, Hubei Wuhan 430065, China）

Some conventional deodorizing methods in municipal wastewater treatment plants were introduced and compared, such as physical method , chemical method and biological method.It was pointed out that the biological method has many advantages and has gained fast development in the recent years. At the same time,the biofilter biological deodorization method among biological methods was investigated.The results show that the biofilter deodorization technology is the most effective method，which is suitable for China and has good prospect for research and development.

Municipal wastewater plant；Odor gas；Biological deodorization；Biofilter；Research present situation

X 703

A

1671-0460（2011）02-0193-03

2010-8-25

徐佩（1985- ），女，武汉科技大学硕士研究生，湖北天门人，研究方向：污水处理理论与技术。E-mail：xupei.620@163.com。