胡 兵

（广东新大禹环境科技股份有限公司，广东 广州 510663）

随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，生活污水的产生量持续增加。近年来，国家加大了农村地区的环境整治力度，各个地方相继建设了许多地埋式生活污水处理设施。这些污水处理设施在处理污水的同时，也产生了大量的臭气，影响了周围的大气环境。如何控制这部分臭气，保护农村大气环境，正成为当下污水处理行业亟待解决的问题。

1 恶臭气体的危害

污水处理过程产生的恶臭气体成分复杂，主要可分为含碳化合物、含氮化合物和含硫化合物三个大类，其中主要成分为氨气、H2S及一些微量易挥发性有机物。恶臭气体能够对人体产生强烈的刺激作用，危害人体的神经系统、呼吸系统、消化系统等[1]，对人体生理健康造成巨大危害；臭气中的H2S等物质还会对污水处理设施等产生严重的腐蚀作用，影响到系统的正常运行[2]；我国于1994年颁布实施了《恶臭污染物排放标准》（GB14554－1993），2003年颁布实施了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002），对污水处理设施产生的硫化氢、氨气等8种恶臭气体的排放浓度和排放量均作了严格的规定[3]。因此，无论是出于保护人类自身还是保护环境，对恶臭气体的治理工作必将得到重视并实施。

2 臭气处理的方法及原理

常见的臭气处理方法可以分为物理法、化学法和生物法3大类[4]。物理法主要是通过吸附剂将臭气中的臭气分子吸收掉，比如通过活性炭等吸附剂进行吸附。化学法主要是通过一系列的化学反应，将恶臭物质转化为无臭味物质，比如催化氧化法、焚烧法等；生物法主要是利用微生物的作用，将恶臭物质代谢掉。恶臭物质一般经过收集系统，通过长满微生物的填料进行去除。气体中的恶臭物质，先从气相扩散到填料中的附着水中，被填料所吸附；然后，填料表面的微生物通过新陈代谢作用，将恶臭物质加以分解转化，一部分被分解变成了无臭味的物质，一部分变成微生物自身组成部分，从而使恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质。

生物除臭方法又可以细分为生物过滤法和生物洗涤法[5]。生物过滤法是将臭气通过生长着微生物的填料中，利用填料上水膜的吸附，填料上微生物的生长代谢，将臭气去除。生物洗涤法是直接将臭气通过压缩机通入活性污泥溶液中曝气，或者是将活性污泥溶液通过类似于冷却塔的装置，使臭气与活性污泥充分接触，利用活性污泥中的微生物去除臭气。

在几种除臭方法中，生物除臭是最经济适用的处理方法。生物除臭，设施简单，维护及投资成本低；微生物降解恶臭物质后，可形成稳定的产物，不会造成二次污染；生物除臭的效率高，速度快，范围广，可适用于不同类型污水的处理设施；生物除臭的过程中，无需使用化学药剂，也不用补充太多的营养物质，具有很低的运行成本；近年来，生物除臭技术已逐渐成为污水处理厂解决臭气污染应用最广泛的除臭技术。

3 农村地埋式污水处理臭气污染的特点

（1）农村污水处理厂臭气成分复杂，且不同污水厂的恶臭成分含量差异较大；除了常见的含硫化合物、含氮化合物含碳化合物外，还有含氧有机化合物和卤素类衍生物等；（2）地埋式污水处理站，因整体埋设于地下，只有几个加盖的检修口通至地表，导致整个设备处于封闭状态，产生的臭气得不到空气的稀释，臭气浓度高，甚至有爆炸风险；

（3）恶臭气体主要产生于调节池、污泥池。农村污水，水质水量变化系数大，早晚水量较大，夜晚水量小，甚至会出现断流，从而使污水在调节池停留时间超长，导致污水发生厌氧反应，产生臭气；污泥池因储存的污泥停留时间本身就超长，也会产生恶臭物质；

（4）农村污水含有的较多的脂类等，厌氧分解后，产生H2S及氮类气体，腐蚀性更强。

4 中试实验

本研究结合臭气污染特点，设计了一套简易生化除臭装置，见图1。

图1 生物除臭装置安装位置

生物除臭装置位于地埋式一体化设备调节池区域上部。此一体化地埋式设备将污泥脱水装置也设置在调节池上部，这样的好处首先是含水污泥自然沉降的过滤水直接进入调节池，节省管道输送等；其次，污泥脱水装置和调节池都是产生大量恶臭气体的重点区域，合并放置在一起有利于恶臭气体的收集。厌氧区和缺氧区上部与生物除臭装置底部联通，产生的臭气可以直接进入生物除臭装置。生物除臭装置上部设置喷水装置，保持生物除臭装置内部填料的含湿率，为微生物生长的创造条件。

图2 生物除臭装置组成

生物除臭装置组成见示意图2。底部余水收集装置收集多余的喷淋水，并引流至调节池，使其不影响下部的污泥脱水装置；支撑垫层为海绵块，承托生物填料，海绵块的空隙，不既可以使多余的喷淋水渗透出去，也方便臭气通过生物填料与微生物接触。生物填料层厚250 mm，是微生物的载体。覆盖层为海绵块，不仅有均匀喷淋水的作用，还可以为生物填料保湿。整个框架上部设置提手，方便安装及检修。

每日通过导管抽取污泥脱水装置上部和顶部经过除臭装置的气体，用便携式气体检测仪直接读取气体浓度。同时监测硫化氢和氮气浓度，两者浓度差即为生物除臭单元的除臭量。

5 结论

对除臭装置微生物培养一段时间后，硫化氢和氮气的去除率如图3。硫化氢的去除率均值达到了81%，氮气的去除率达到了83%，说明生物除臭单元已经开始发挥除臭作用。

图3 生物除臭装置的去除率

增加了生物除臭装置以后，恶臭气体浓度降低，最直观的就是在地埋式污水设置附近，已经觉察不到明显的臭味了。

调试运行中还发现，直接采用调节池上清液进行喷淋，效果好于清水喷淋，分析认为，生活污水的调节池中本身含有一定量的微生物，且对臭气有一定的吸收降解作用。直接使用调节池的上清液相当于接种增加了微生物量，且这部分微生物量能很快的发挥除臭作用。但调节池上清液不能含有过多的杂物，会堵塞喷淋的喷头，还会堵塞生物装置的填料间隙，影响臭气的通过。

6 结论

生物除臭方式，前期投入小，维护简单，运行成本低，值得大力推广，但是生物除臭技术也存在不少亟待解决的问题，比如如何提高去除效率减少设备体积，如果培养高效的去除菌种，如何快速驯化微生物减少调试时间等，需要广大环保设计人员进一步的研究提高。