异味控制

李晓娟
天津东郊污水处理厂

　　污水处理过程中会产生异味，过去人们通常接受了污水处理过程产生的异味。但现在，无论是无害气体还是条件恶劣，都让公众难以忍受。异味控制已经成为污水处理系统考虑的大难题。环境条件需要较高水平的变化。文明的人类更关心公共服务的健康性和安全性。另外，腐蚀问题通常与异味问题有关。解决异味问题通常降低了对混凝土的腐蚀作用，包括下水道管壁，暴露的金属和油漆。

　　1　产生异味的物质

　　异味的产生与污水的收集，处理过程和处理系统的操作有关。在生活污水以及被厌氧微生物占据的固体上都产生异味。这些厌氧微生物消耗有机物，硫和氮。通常生活污水包含足够的有机硫和无机盐。异味的成分包括有机分子和无机分子，两种主要的无机气体是硫化氢和氨。有机异味通常是生物体活动的结果，它们分解有机物形成了由各种有机气体组成的恶臭。常见的发出恶臭的含硫化合物见下表。

表1　　 污水处理设施内含硫异味化合物辨别 分子式 气味特点 临界值 分子量 ＣＨ₂=ＣＨ－ＣＨ_２－ＳＨ 强烈蒜味 0．00005 74．15 ＣＨ_３－（ＣＨ_２）₃－ＣＨ₂—ＳＨ 腐烂味 0．0003 104．22 Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₂－ＳＨ 强烈令人不快 0．00018 124．21 ＣＨ₃－ＣＨ＝ＣＨ—ＣＨ₂－ＳＨ 鼬臭味 0．000029 90．19 ＣＨ₃—Ｓ—ＣＨ₃ 蔬菜腐烂味 0．0001 62．13 ＣＨ₃—ＣＨ₂—ＳＨ 卷心菜腐烂味 0．00019 62．10 Ｈ₂Ｓ 臭鸡蛋 0．00047 34．10 ＣＨ₃—ＳＨ 卷心菜腐烂味 0．0011 84．10 ＣＨ₃—ＣＨ₂—ＣＨ₂—ＳＨ 令人不快 0．000075 76．16 ＳＯ₂ 刺激性气味 0．009 64．07 （ＣＨ₃）₃Ｃ—ＳＨ 鼬臭味 0．00008 90．10 ＣＨ₃—Ｃ₆Ｈ₄—ＳＨ 鼬臭味 0．000062 124．21 Ｃ₆Ｈ₅—ＳＨ 腐烂味 0．000062 110．18

　　产生的异味不管是否强烈都让人难以忍受。异味被认为是由于刺激鼻孔内的味觉器官引起的感觉。引起令人讨厌的情况和气味量因人而异。
　　硫化氢气体是污水收集和处理系统中最常见的异味气体，有氢气体是在厌氧条件下细菌还原硫而形成的。

　　　　　　 SO₄^2-+有机物—→S^2-+H₂O+CO₂
　　　　　　 S^2-+2H⁺—→H₂S

　　在pH为9左右，99%以上的硫化物溶解在水中，硫以没有异味的HS形式存在。如果PH保持在8以上，硫化氢气体不会释放。低于这个PH值，会从污水中释放出来。而PH大于9时会释放出氨气。

　　2　异味的控制和特点

　　2.1异味气体样本和试测方法
　　解决异味问题始于分析气体样本。人们用鼻子确定各种异味的临界浓度。没有浓缩的样本需使用感觉分析，异味气体通常被收集到玻璃瓶或塑料袋中。浓缩的样本使用气相色谱分析法。异味气体的混合物必须经过浓缩，因为使用气相色谱时必须使气体浓度达到一定的程度。这两种情况，样本必须仔细保存以免污染。关于异味的感观测试和分析测试见图1所示。

　　感官测试是指用鼻子估计气体，虽然鼻子仅仅主观地反应出气体的存在于否，但是，最近发展的技术肯定了人的反应。这些测试方法可以确定气体的气味，强度和浓度。
　　分析测试是由有限几种仪器能测量特定气体的成分。这些气体包括：硫化氢、氯气、氧气、含硫化合物，这种分析是复杂且昂贵的，气相色谱是在气体或液体中将微量的有机物质或无机物质分开。被分离的物质可通过质量分析仪来确定。完整的确定方式称为气相色谱–质量分析仪法。
　　2.2　阻止异味释放的控制办法
　　在污水从家里和工厂里放出来时，异味就开始产生了，随着污水在地下管道、泵站，直至最后的污水处理的流动过程中都会不断产生。
　　硫化氢气体是污水处理系统主要的异味源，金属与硫的化合物使水呈现黑色，表明水中硫化氢气体的存在。
　　异味气体主要产生于对原污水的预处理。通过预处理过程，在初始的构筑物中异味气体释放到空气中。污水中含有许多产生异味的物质，这些物质相互作用就会释放出异味。
　　溶解在原污水中的异味气体在污水处理初期会释放出来。许多工厂通过加氯成功地控制原污水释放异味。剂量为5—10mg/l，异味严重时剂量为15—25mg/l。
　　为了降低在生物处理系统中产生的异味，必须控制水中的有机负荷，污水流量中含有低于10%的挥发性物质。如果发现超标，立刻调低进水量，用石灰或碱等化学物质提高ＰＨ，以降低挥发。
　　在格栅收集过程的预处理阶段会产生异味，有机物粘在篦子上不断腐烂而产生异味，不断积聚的固体需要每天清除，格栅必须按照保养手册和机械要求清洁保养。
　　异味控制是复杂而且耗时的，需要处理异味气体与减少气味产生的根源两者相结合。以下列举了几种异味控制的方法和技术。
　　（1）异味气体处理方法
　　　　　　 1）大气释放，稀释
　　　　　　 2）中和性化学物质
　　　　　　 3）收集和处理——化学氧化剂冲洗
　　　　　　　　　　　　　——凝结
　　　　　　　　　　　　　——活性炭吸附
　　　　　　　　　　　　　——燃烧
　　　　　　　　　　　　　——生物过滤（土壤或堆肥）
　　　　　　　　　　　　　——化学物质（臭氧接触器）
　　（2）异味源处理方法
　　　　　　 1）源控制，工艺或操作变化
　　　　　　 2）处理液体状态的异味
　　　　　　　 a．化学添加剂
　　　　　　　 b．增加氧的浓度
　　根据化学添加剂对异味产生作用的原理可分为：氧化异味化合物至稳定的，没有异味的形态；提高氧化能力，阻止硫还原成硫化氢；杀死或灭活产生恶臭的厌氧细菌；使用碱类提高pＨ，使硫以离子态存在而不是硫化氢。
　　关于异味控制使用的化学物质见表2所示。

表2　　 异味控制的化学物质的使用 化学物质 使用范围 缺点 氧化剂 臭氧 空气中的硫化氢 过氧化氢 吸收硫化氢 费用太高，杀死好氧菌 氯气 硫化氢和其他还原态硫 杀死好氧菌 次氯酸钠（钙） 同上 费用高 高锰酸钾 同上 产生二氧化锰沉淀 提高氧化能力 氧气 阻止硫还原成硫化氢 　　 硝酸盐 过氧化氢 氯气 pＨ调节 石灰　　　　　 阻止硫化氢释放 　　 氢氧化钠 沉淀剂 铁和铝 与硫化氢反应 　　

　　 （3）方法和技术的选择步骤：
　　　　1）通过样本和分析，确定异味原及其特点。
　　　　2）考虑费用，厂址，污水处理工艺的变化，异味问题的严重性，异味所影响地区的自然条件等。
　　 　 3）考虑每种异味控制的利弊，选择几种补救措施满足1和2的客观需要。
　　　　4）调整工艺后监视异味气体的散发，及时反馈估计解决的有效性。
　　异味控制技术的有效性取决于费用，剂量，引起异味的化合物的存在，取决于污泥和处理污水的聚集效果，以及设备保养，空间限制，有毒物质含量等多方面因素。因此，异味控制技术还需要排水同行共同努力。