污水處理與固廢處理技術(shù)分析
時(shí)間:2022-08-04 08:32:33
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摘要:隨著城市化建設(shè)的不斷深入,城市人口數(shù)量快速增加,使得城市規(guī)模飛速提升,同時(shí)在人們生活水平提高的作用下,人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境需求標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高,這就導(dǎo)致污水處理與固廢處理面臨著全新的挑戰(zhàn)。針對(duì)污水處理與固廢處理行業(yè)臭氣治理技術(shù)進(jìn)行分析,結(jié)合除臭技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,從多個(gè)方面不斷研究與探索,為污水處理與固廢處理效率的提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:污水處理;固廢處理;除臭技術(shù);活性炭;生物液
在人們生活質(zhì)量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展作用下,工業(yè)生產(chǎn)的廢氣、廢渣、廢液以及生活垃圾數(shù)量不斷增加,致使人們?cè)谏钆c工作中經(jīng)常會(huì)感受到嚴(yán)重的惡臭污染現(xiàn)象,這對(duì)于生活質(zhì)量的提升有著一定影響,甚至還威脅到了人們身體健康。隨著臭氣污染問(wèn)題受到廣泛的關(guān)注與重視,推動(dòng)了除臭技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展。同時(shí)在各種因素影響下,臭氣處理技術(shù)的選擇也存在一定不足。正是在這些因素影響下,使得惡臭污染問(wèn)題極為嚴(yán)重,而除臭技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化也需要不斷完善。
1除臭技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
臭氣形成的原因主要為2個(gè)方面:首先,污水方面。當(dāng)前,大多數(shù)工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)污水處理時(shí),有著較為明顯的運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)問(wèn)題。這也使得污水中存在的各種有害物質(zhì)(硫化氫、二甲硫醚等)不斷散發(fā)至大氣中,進(jìn)而導(dǎo)致惡臭污染現(xiàn)象的出現(xiàn)[1]。與此同時(shí),污水處理廠在針對(duì)污水進(jìn)行處理期間,污水的流動(dòng)也使得臭氣揮發(fā)的速度快速提升?,F(xiàn)階段,許多企業(yè)在處理污水時(shí),經(jīng)常使用好氧處理模式,這也有效降低了臭氣揮發(fā)范圍與比例。但曝氣時(shí)間較短或過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)厭氧現(xiàn)象,這時(shí)就會(huì)導(dǎo)致污水會(huì)發(fā)出更大的臭氣;其次,固廢方面,在日常生活與工作期間,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較多固體廢料,例如各種廚房垃圾與化學(xué)生產(chǎn)期間形成的有害物。人們?cè)谇宄腆w廢棄物時(shí),由于垃圾填埋與焚燒等技術(shù)有待創(chuàng)新與完善,致使大量臭氣不斷形成與揮發(fā)。當(dāng)前,科學(xué)人員正是結(jié)合惡臭污染來(lái)源與組成結(jié)構(gòu),針對(duì)除臭技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化,進(jìn)而促進(jìn)了除臭技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步[2]。其中,除臭技術(shù)中最早使用的方法就是活性炭吸附技術(shù),其處理有機(jī)臭氣有著較強(qiáng)的效率與作用,而在各種因素影響下使得更換活性炭頻率較高,操作缺乏便捷性,同時(shí)由于具有壓損量較大、無(wú)法全面吸附無(wú)機(jī)物等特征,致使污水處理期間活性炭除臭技術(shù)的應(yīng)用頻率逐漸降低,而一些垃圾中轉(zhuǎn)站在除臭過(guò)程中仍使用這一技術(shù)。從宏觀角度出發(fā),固廢處理與污水處理進(jìn)行除臭時(shí),其他先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)替換了活性炭吸附技術(shù)。使用生物除臭技術(shù)時(shí),對(duì)于溫度、酸堿度、填料空隙率、濕度以及停留時(shí)間等參數(shù)都需要進(jìn)行科學(xué)合理的控制與管理。若可以結(jié)合設(shè)計(jì)需求實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定除臭工作,就可有效體現(xiàn)出生物除臭技術(shù)成本較低的優(yōu)勢(shì)。在規(guī)模較大的污水處理廠中,如果臭氣源具有較強(qiáng)穩(wěn)定性,臭氣量相對(duì)較大時(shí)可真正發(fā)揮出生物除臭技術(shù)的作用與優(yōu)勢(shì),而這一技術(shù)對(duì)于工作人員綜合素質(zhì)有著較高需求,若不滿足這一標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)導(dǎo)致生物過(guò)濾池正常運(yùn)行受到直接影響[3]。與此同時(shí),使用生物過(guò)濾池時(shí),需要工作人員主要重視3個(gè)方面:首先,停止運(yùn)行時(shí),生物除臭系統(tǒng)想要再次啟動(dòng)一般需要30天時(shí)間的馴化期;其次,確保生物過(guò)濾池填料使用壽命至少3年以上;最后,臭氣處理期間一般停留時(shí)間應(yīng)在20s以上,同時(shí)需相應(yīng)的土地資源與投資資金。離子除臭技術(shù)經(jīng)常在臭氣濃度較低環(huán)境中使用,相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示稱,離子除臭技術(shù)可將95%的乙酸、醛等有機(jī)物進(jìn)行徹底清除,而氨氣與硫化氫等清理效率僅為45%。與此同時(shí),離子除臭技術(shù)中離子發(fā)射器的離子管會(huì)在運(yùn)行期間出現(xiàn)衰退現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致除臭能力不斷降低。結(jié)合離子管生產(chǎn)加工企業(yè)公布的數(shù)據(jù)信息可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)離子管使用2年時(shí),其生產(chǎn)的離子強(qiáng)度會(huì)明顯下降。結(jié)合污水處理廠環(huán)境特征可以發(fā)現(xiàn),離子管運(yùn)行環(huán)境較為潮濕,這就會(huì)阻礙了除臭效率的提升。天然植物液除臭技術(shù)主要是以酸堿洗滌技術(shù)優(yōu)勢(shì)為核心,不斷創(chuàng)新與完善形成的全新除臭技術(shù),這使得其具有較強(qiáng)靈活性,管理工作也較為便捷,在發(fā)生反應(yīng)期間不會(huì)形成各種有毒的化合物,有效防止二次污染問(wèn)題的出現(xiàn),進(jìn)而提高了使用該技術(shù)的安全性與高效性,特別是在占地面積較小的污水處理廠以及臭氣收集難度較高時(shí),這一技術(shù)可有效發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)與作用。其中天然植物液除臭技術(shù)也可隨時(shí)開(kāi)機(jī)與停機(jī),并不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。現(xiàn)階段,天然植物液除臭技術(shù)可在各種污水處理與固廢處理中進(jìn)行良好的運(yùn)用,但植物液屬于一次性原材料,運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)較高,這也是阻礙其廣泛運(yùn)用的主要因素。
2臭氣污染特點(diǎn)
在臭氣的來(lái)源具有較強(qiáng)的廣泛性,以及來(lái)源較為豐富等因素影響下,導(dǎo)致臭氣內(nèi)在結(jié)構(gòu)有著較大的差異。例如:一些惡臭污染源主要成分為含硫化合物,也就是硫化氫、二氧化碳、二甲硫醚、正丁硫醇;還有部分惡臭污染成分為含氮化合物,內(nèi)在成分主要為氨氣、苯并吡咯、酰胺化合物以及各種胺類(lèi)化合物;含有大量有機(jī)化合物臭氣的主要成分可分為:有機(jī)酸物質(zhì)、酮、酚、醇等。這些不僅是引發(fā)惡臭污染的來(lái)源,也是臭氣的常見(jiàn)成分。在進(jìn)行污水處理期間,污泥處理構(gòu)筑物與污水處理構(gòu)筑物則是臭氣的主要源頭。其中臭氣的各種來(lái)源致使臭氣濃度與成分之間具有較大差異,以污水處理廠臭氣為例進(jìn)行分析,治理工藝中的進(jìn)水與污泥處理項(xiàng)目形成的臭氣成分主要為硫化氫等物質(zhì),而一些位置硫化氫濃度相對(duì)較高,如格柵井出硫化氫濃度會(huì)達(dá)到每立米100兆克[4]。同時(shí),過(guò)濾池與沉淀池形成的臭氣成分主要為醛類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物。在設(shè)計(jì)期間,需要工作人員結(jié)合臭氣實(shí)際成分、工作環(huán)境、含量濃度等參數(shù)為條件,選擇具有較強(qiáng)科學(xué)性的除臭技術(shù),確保除臭結(jié)果符合《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》需求,進(jìn)而促進(jìn)人們生活質(zhì)量快速提升。
3除臭技術(shù)分析
上文雖然對(duì)各種除臭技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與不足進(jìn)行了分析,但在實(shí)際除臭處理期間,仍需要根據(jù)臭氣實(shí)際來(lái)源以及組成成分選擇較為科學(xué)的除臭技術(shù),同時(shí)也需要將多種除臭技術(shù)聯(lián)合使用,進(jìn)而形成完善的除臭模式,促進(jìn)除臭效率快速提升。當(dāng)前,經(jīng)常使用的除臭技術(shù)主要如下:3.1離子除臭技術(shù)。離子除臭技術(shù)需要結(jié)合實(shí)際需求與狀況,科學(xué)選擇管道集中處理與現(xiàn)場(chǎng)空間送風(fēng)兩種模式。這一技術(shù)在商業(yè)區(qū)、辦公樓等室內(nèi)環(huán)境除臭中有著廣泛使用。不僅滿足微污染有機(jī)除臭處理的所有需求,還可有效清除空氣中所有的細(xì)菌與病毒,而粉塵濃度與大氣濕度等因素對(duì)其除臭效率有著直接影響[5]。在使用離子除臭技術(shù)時(shí),由于離子含量與除臭工作效果之間為正比關(guān)系,所以在避免出現(xiàn)凈化效率較低問(wèn)題的同時(shí),也需要避免由較高運(yùn)行效率導(dǎo)致臭氧現(xiàn)象的發(fā)生,其中臭氧含量的提升對(duì)于人們身體健康具有一定影響。3.2活性炭吸附技術(shù)。通常情況下,活性炭吸附技術(shù)中主要使用的吸附型活性炭種類(lèi)為顆粒狀活性炭,而在材料技術(shù)不斷發(fā)展作用下,活性碳纖維快速興起,并得到了良好的運(yùn)用。其中,我國(guó)的活性炭纖維研發(fā)主要為初期階段,所運(yùn)用的范圍還有待拓展,所以,還需要針對(duì)活性碳纖維進(jìn)行深入研發(fā)與創(chuàng)新[6]。另外,臭氣成分有著較強(qiáng)復(fù)雜性,而為了符合這種復(fù)雜除臭需求,催化型活性炭得以發(fā)展。其中浸漬活性炭就屬于一種催化型活性炭,例如氫氧化鉀活性炭與高錳酸鉀活性碳。這種活性炭種類(lèi)在實(shí)際吸附期間經(jīng)常出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象,有著較強(qiáng)吸附性,而吸附量也極為龐大,對(duì)于VOC與無(wú)機(jī)物成分也有著極強(qiáng)吸附能力,但其除臭成本較高且再生困難,這就使得這種產(chǎn)品主要在常規(guī)活性炭無(wú)法進(jìn)行良好臭氣處理環(huán)境中使用。3.3植物液除臭技術(shù)。所謂植物液就是針對(duì)各種植物中成分進(jìn)行科學(xué)選擇與匹配后所形成的,有著較強(qiáng)天然性、高效性、無(wú)二次污染等特征。其中,植物液配方極為豐富,可結(jié)合臭氣組成成分科學(xué)選擇植物液配方。當(dāng)使用植物液除臭技術(shù)時(shí),主要基礎(chǔ)就是植物液產(chǎn)品,所以需要確保植物液具有較強(qiáng)時(shí)效性與多樣性。植物液除臭技術(shù)還可結(jié)合實(shí)際工作需求與狀況使用極為豐富的工藝,即集中處理、本源噴灑以及現(xiàn)場(chǎng)空間霧化除臭等方法[7]。現(xiàn)場(chǎng)空間霧化方法主要是在臭氣處理現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)安裝霧化設(shè)備,確保其與空間中的臭氣良好接觸并出現(xiàn)科學(xué)反應(yīng),這種方法有著占地小、投資少操作便捷等特征;集中處理方法是針對(duì)臭氣進(jìn)行收集,接著在運(yùn)用洗滌塔全面清除臭氣成分。這種方法主要是化學(xué)洗滌除臭技術(shù)的替代型方法,具有無(wú)二次污染、安全等特征,在市政環(huán)衛(wèi)中有著廣泛使用。本源噴灑方法則是在臭氣源上噴灑植物液,以此提高污染源中兼性細(xì)菌的繁殖速度的提升,進(jìn)而阻礙厭氧菌的繁衍,確保除臭效果的提升,這種方法在填埋場(chǎng)與受污染土地等區(qū)域較為廣闊位置中廣泛使用。3.4生物除臭技術(shù)。在現(xiàn)代技術(shù)不斷發(fā)展作用下,生物除臭技術(shù)得到了創(chuàng)新與完善。主要的生物除臭方法為生物滴濾塔與生物過(guò)濾池兩種模式,生物過(guò)濾池就是進(jìn)行加濕后的臭氣通過(guò)生物濾床,進(jìn)而確保臭氣成分固定在濾料生物膜上,接著生物膜中的微生物進(jìn)行氧化分解處理,促進(jìn)除臭效率快速提升[8]。其中,濾床主要填充物質(zhì)為酸堿緩沖劑、有機(jī)濾料以及疏松濾料。另外,生物濾池的缺點(diǎn)就是濾料在各種因素影響下經(jīng)常出現(xiàn)酸化與干化現(xiàn)象,致使其缺乏持久性,而部分位置也會(huì)出現(xiàn)板結(jié)問(wèn)題,致使除臭效率不斷降低;生物滴濾塔則是利用循環(huán)液對(duì)臭氣中的主要成分進(jìn)行清除,再傳輸至濾料生物膜中,通過(guò)微生物對(duì)臭氣成分進(jìn)行氧化與處理。這種方法的臭氣處理穩(wěn)定性與循環(huán)液酸堿度控制情況、營(yíng)養(yǎng)鹽添加量、頻率、流量、污染物負(fù)荷等因素有著密切關(guān)聯(lián)。通常在處理1kg有機(jī)污染物質(zhì)時(shí)會(huì)形成0.1kg微生物,若污染負(fù)荷相對(duì)較高,就會(huì)導(dǎo)致生物膜厚度快速提升,使得壓損增加,這時(shí)生物膜中還會(huì)形成厭氧狀態(tài),為硫化氫與有機(jī)酸的形成提供條件,并釋放出臭氣。所以需要結(jié)合實(shí)際需求加設(shè)相應(yīng)的反沖洗設(shè)施,當(dāng)生物膜厚度過(guò)高時(shí)進(jìn)行清洗,同時(shí),還需要通過(guò)對(duì)循環(huán)液中酸堿度與營(yíng)養(yǎng)鹽含量進(jìn)行控制,確保運(yùn)行具有較強(qiáng)穩(wěn)定性。生物滴濾塔主要使用陶片、塑料等無(wú)機(jī)物為濾料,這有效避免了濾料干化與酸化現(xiàn)象的出現(xiàn),可較好控制壓損,確保氣體分布具有較強(qiáng)均勻性。生物滴濾塔具有酸堿度控制便捷、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)整方便以及可直接接種各種微生物等特征。通常情況下,生物洗滌塔在部分區(qū)域有著極為廣泛的使用,這種方法在通過(guò)生物懸浮液馴化后直接進(jìn)入洗滌塔中,進(jìn)而利用微生物針對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行降解處理,在高污染負(fù)載臭氣處理中有著良好的優(yōu)勢(shì),但其操作較為復(fù)雜,這也使得其普及受到一定阻礙。為了確保生物系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,需要針對(duì)酸堿度、營(yíng)養(yǎng)鹽、壓損、濕度以及溫度等因素進(jìn)行科學(xué)合理的控制,其中控制工作有著較強(qiáng)復(fù)雜性,對(duì)工作人員專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)與能力具有較高需求。3.5催化燃燒法與熱力燃燒法。所謂熱力燃燒法就是不同點(diǎn)燃的方法實(shí)現(xiàn)臭氣的燃燒,只是為臭氣創(chuàng)建完善的反應(yīng)環(huán)境,即為臭氣提供較強(qiáng)的熱能,促進(jìn)氣體分子活性快速提升,進(jìn)而確保臭氣在活性狀態(tài)下出現(xiàn)電子得失現(xiàn)象,也就是出現(xiàn)氧化還原反應(yīng)。使用熱力燃燒法時(shí)需確保燃燒期間環(huán)境溫度達(dá)到峰值,并支持峰值溫度一定時(shí)間,這才可在不浪費(fèi)熱能的同時(shí),防止出現(xiàn)燃燒不完全現(xiàn)象;顧名思義,催化燃燒方法就是根據(jù)實(shí)際需求利用各種催化劑,使活化性能不斷降低,即在反應(yīng)期間不需要供應(yīng)較多能量也可實(shí)現(xiàn)除臭工作。這一方法對(duì)設(shè)備有著較高需求,因此僅會(huì)在特殊環(huán)境與需求下才會(huì)使用催化燃燒方法。
4除臭技術(shù)的選擇
對(duì)各種除臭技術(shù)進(jìn)行分析與探索,將固廢處理與污水處理作為標(biāo)準(zhǔn)可以發(fā)現(xiàn),活性炭吸附技術(shù)在化肥廠、糞便處理廠、污水泵站中的使用效率相對(duì)較弱,但在焚燒廠、垃圾中轉(zhuǎn)站等固廢處理工作中卻有著較強(qiáng)的應(yīng)用效率。離子除臭技術(shù)在焚燒廠、公廁、垃圾中轉(zhuǎn)站等除臭工作中有著極強(qiáng)效率,而在垃圾填埋場(chǎng)與其他環(huán)境中使用則存在一定不足。雖然生物除臭技術(shù)應(yīng)用范圍相對(duì)較廣,但垃圾壓縮站中的使用效率卻缺乏理想性,也不可在垃圾填埋廠與公廁等位置進(jìn)行使用,而在其余場(chǎng)地中施工則有著較強(qiáng)的效果。植物液除臭技術(shù)運(yùn)用效果也相對(duì)較強(qiáng),其雖然在焚燒廠、污水處理廠中的處理效果不夠理想,但在其余設(shè)施中的除臭效果極高,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需求。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著人們生活質(zhì)量的提升,對(duì)于生態(tài)環(huán)境發(fā)展也有了更高的標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)于污水處理與固廢處理行業(yè)而言既屬于挑戰(zhàn)也屬于機(jī)遇。在進(jìn)行臭氣處理期間,需要根據(jù)實(shí)際需求科學(xué)選擇生物除臭技術(shù)、植物液除臭技術(shù)以及活性炭吸附技術(shù)等,確保惡臭污染從基礎(chǔ)上得到全面解決,為人們生活質(zhì)量的提高創(chuàng)建良好條件。
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作者:楊國(guó)平 單位:西原環(huán)保工程(上海)有限公司
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