西原环保（上海）股份有限公司 杨国平

恶臭是一种感官公害，一切能刺激人的嗅觉器官、引起不快或厌恶、损害人体健康的气味统称为恶臭。恶臭在污染环境的同时还严重威胁到人类的身体健康。随着人们环境意识逐渐增强，对生活和工作环境质量的要求越来越高，对恶臭所带来的污染也更加敏感。因此恶臭作为环境公害之一已经受到广泛的关注。

而一般生活污水臭气中的成分主要有三种类别，分别是含硫化合物、含氮化合物以及碳、氢、氧化合物。其中硫化氢、甲硫醚等属于硫化物，氨、二元胺等是含氮化合物，而低级醇、脂肪酸这些则是最后一种，在这些污水臭气的成分中，硫化氢以及氨是其中最多的成分，也是污水臭气的主要成分，有着一定的危害性[1]。

一般市政生活污水厂的硫化氢主要由污水处理构筑物和污水污泥处理设备在其工艺运行过程中产生的，绝大部分是由含硫化合物在厌氧环境下利用一些还原性细菌对硫酸根离子进行还原从而产生硫化氢气体。

目前，硫化氢臭气污染物的控制手段主要有两种：一种是末端治理技术；另外一种是源头控制。源头处理是近几年从国外引入的方法，通过投加碱性药剂，抬高pH，从而减少硫化物从流质变为气体的转化。一般情况下，在投放化学药剂后的35分钟反应时间后，硫化氢含量可以下降90%左右。药剂一般投加在污水中途提升泵站中，经过输送，与污水充分混合、反应，最终流入污水处理厂。经过反应的污水含硫化物的量较少，有效减少了臭气的产生，因此大大缓解了污水厂内的除臭负荷。同时，通过投加碱性药剂，可以减少污水管道由于发酵所引起的酸化。

表1 几种常见除臭技术

源头控制一般可理解为快速降解臭气成分，但是其局限性也很大，一方面需要通过添加大量药剂从而减轻恶臭的产生，另外添加的药剂对其污水处理工艺的影响也不好评判，局限性大。另外，随着环境要求及排放标准的提高，对恶臭的治理也越来越严格，源头控制只能减轻恶臭的排放，无法彻底解决臭气的排放。当前，广泛采用的技术还是以末端治理技术为主。

我们常见的恶臭处理技术一般可分为物理法、化学法和生物技术。随着技术的快速发展，除臭技术已由最初的化学药剂洗涤法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、燃烧法, 发展到目前以生物除臭技术为主。

一、常用除臭技术对比

下表就目前常用的几种除臭技术进行了汇总整理。

通过对比分析，生物除臭技术以其生物除臭效果好、运行成本低、无二次污染等优点，逐步成为当前臭气治理领域特别是市政生活污水厂臭气治理的主要技术，本文将通过实际工程案例对比生物除臭技术和化学药剂洗涤法去硫化氢臭气的应用研究。

二、工程案例

上海某市政生活污水处理厂处理能力280万吨/日,除臭工程投资超10亿，除臭范围涉及预处理区、生物反应区以及污泥处理区域，除臭全厂覆盖。其中预处理区域的臭气浓度相比较高，通过实测如调配井区域的硫化氢浓度最高可达到300mg/m3，为了更好地分析生物除臭法和化学药剂洗涤法的实际工程效果，本次将分别设置一套生物除臭装置和一套化学洗涤装置进行除臭的对比研究，为了重点研究对硫化氢恶臭气体的去除效果，本次化学洗涤药剂采用的是常用的液碱即30%浓度的氢氧化钠溶液。

（一）工艺流程及说明

工艺流程一：臭气收集→生物除臭装置→引风机→大气排放

污水厂区域产生的臭气经管道收集后，进入生物处理装置，在填料层微生物的作用下，去除臭气中的致臭成分，再通过风机加压后送至排气筒排放。

工艺流程二：臭气收集药剂洗涤除臭装置→引风机→大气排放

污水厂区域产生的臭气经管道收集后，进入化学药剂洗涤除臭装置，臭气通过装置内部填料层时和化学药剂的喷淋液进行充分接触从而进行快速的化学反应而净化，最后通过风机引至排气筒排放。

（二）主要设计参数

系统设计处理能力：5000m3/hr；硫化氢浓度：50-300mg/m3，臭气的温度25℃，湿度90%以上。

生物除臭装置设计填料停留时间：20s，液气比：2.5L/m3，过流风速：0.1m/s，循环液PH值1-1.5。

化学除臭装置设计填料停留时间3s，液气比：2.5L/m3，过流风速：0.8m/s。

（三）除臭装置

本项目生物除臭装置采用的是卧式方形全封闭结构设计，除臭设备主要由玻璃钢板结合钢制骨架构造而成，保证塔体足够的强度和刚度。方钢采用玻璃钢防腐处理，骨架外置，确保塔体结构不直接接触有腐蚀性臭气成分。生物除臭塔内部主要有循环液层、进气层、填料层和喷淋层。本项目生物除臭填料采用高效单一的炭质填料，该填料属于惰性无机材质，具有比表面积大（不低于260m2/g），抗腐蚀能力强，机械强度高不易变形，大量的微孔和中孔结构确保了其良好的亲水性和保湿性，另外其透气性好，填料层产生的压损小。通过实际工程案例分析，这种填料因其良好物化性质，一般可确保使用15年以上不用更换。

图1 生物除臭装置图

图2 化学洗涤除臭装置图

本项目化学洗涤塔本体设计具有防腐蚀功能的圆柱形玻璃钢结构，塔底循环液层，循环液里面通过加药装置储存化学药剂，通过外置的循环水泵将药剂输送至塔体内部的喷淋层进行喷洒。气体自下而上通过填料层，喷淋液自上而下喷洒，在填料层进行气液接触，从而进行化学反应。

化学洗涤塔内采用具有大比表面积PP材质的多面球填料，耐酸碱，压降小，气液能够有效接触。

本项目两种不同类型的除臭系统用水均采用厂区中水。

（四）处理后的效果

为了形成比较稳定的工艺对比，选取合适的臭气工况，本项目在5月份进行了调试运行，生物除臭系统经过不到一个月的调试后，排放口数据开始稳定。本文选取了两套不同除臭工艺稳定运行后连续30天的监测数据，进行了统计分析。

本项目由于进气硫化氢浓度很高，从上述图表中可见硫化氢的进口浓度基本在200mg/m3左右，通过生物除臭处理后，排放口浓度可稳定在1mg/m3上下。目前工程应用中生物除臭技术较为常见的是生物滴滤除臭技术，这种生物除臭技术一般适合硫化氢浓度在5-50mg/m3的臭气工况。而本项目排放标准严格，需达到上海市地方排放标准关于硫化氢的排放限制要求（硫化氢≤5mg/m3）。在这种情况下，我们对生物滴滤技术进行了改良，将常用的间歇式喷淋改为了连续式循环喷淋。这样做一方面保证生物滤料表面的生化反应，又充分利用了循环液中的降解硫化氢的微生物，从而可以大大提高系统对高浓度硫化氢的去除效率。同时本项目采用是具有非常大的比表面积、强度很高、抗腐蚀能力强且非常适合微生物挂膜生长的炭质生物填料。

本项目的另外一组同时运行的化学药剂洗涤除臭装置整体的去除效率不是很高，基本维持在90%左右，出口硫化氢浓度在5-20mg/m3。一般来讲，PH越高，效率越高，pH值最好在12以上。但如果pH值很高，则氢氧化钠溶液容易跟空气中的二氧化碳发生副反应，除臭系统的药液消耗量会增大。所以需要寻找最佳的pH值，本项目结合以往项目经验，系统PH控制值设定为9-11。

图3 生物除臭装置除臭效果曲线图

图4 化学药剂洗涤除臭装置除臭效果曲线图

图5 化学药剂洗涤除臭装置除臭效果曲线图

通过两种不同工艺的实际工程运行情况对比，本项目生物除臭装置对高浓度硫化氢臭气去除效果很好，去除率可稳定在99%以上，排放口可满足上海市地方排放标准DB31-982-2016《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》中关于硫化氢的排放限制要求（硫化氢≤5mg/m3）。另外，化学除臭装置现场维护工作量多，需要对配套的各种仪表进行校正和检查，由于进气浓度较高，需要经常性的补充碱性药剂。同时，本项目考虑到运行成本问题，喷淋水源均采用的是厂区中水，为尽量减少化学除臭装置内部填料和喷淋管路及配件的结垢堵塞，避免影响除臭效果，系统根据时间设置了定期排放循环液，故会产生相应的二次污染问题。

表2 技术经济性对比分析表

（五）经济性分析

通过本项目两种除臭工艺的实际工程运行情况，对比分析如下表所示：

三、结语

对于高浓度硫化氢恶臭的治理，选择采用传统的较为成熟的化学药剂洗涤法工艺可以有较好的祛除效果，但其药剂消耗量大，运行成本高，同时因为涉及危险化学品药剂的投加、在线仪表的维护等日常工作，所以对运行维修的人员操作要求相当高，综合对比，采用最新的生物除臭技术即采用强化型生物滴滤除臭技术不但对高浓度硫化氢的有高的去除效率，同时可以有效地降低运行成本、减少二次污染。

随着城市化的进程，邻避现象更加突出，国内的各种排放标准和规范的提高，目前组合式的臭气治理技术逐渐成为主流，我们需要通过分析和研究各种处理技术的优劣势，这将是日后恶臭治理领域的重点研究方向。