惡臭是指大氣、水體、廢棄物等物質(zhì)中能夠引起人體厭惡或不愉快的揮發(fā)性氣味，是一種通過空氣介質(zhì)作用于人的嗅覺器官而被感知的嗅覺污染。工業(yè)和市政污水處理設(shè)施中的廢水處理池是產(chǎn)生揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的主要源頭，此惡臭屬于由廢水引起的二次污染。污水處理廠中比較典型的產(chǎn)生VOCs 的處理池包括：氣浮池、沉淀池、生化池、曝氣池、污泥濃縮池等幾種類型，由于氣體成分的不同，產(chǎn)生的惡臭程度也不相同。
中油慶陽石化公司污水處理廠生物除臭系統(tǒng)是高效生物濾池系統(tǒng)，主要對CAF、DAF、污泥脫水間3 個構(gòu)筑物產(chǎn)生的惡臭氣體進(jìn)行生物除臭處理，處理后的總風(fēng)量10 314 m3，設(shè)計處理風(fēng)量10 000m3。煉油污水中惡臭氣體主要成分是：硫化氫、氨氣、硫醇、苯、苯乙烯、甲苯、二甲苯等。
1 生物除臭原理
生物除臭系統(tǒng)采用了液體水洗吸收和生物降解處理的組合工藝。惡臭氣體首先被液體（水）有選擇地吸收形成混合污水，再通過微生物的作用將其中的污染物降解。
先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上，當(dāng)污染氣體經(jīng)過填料表面時，可從惡臭氣體中獲得營養(yǎng)源的那些微生物菌群，在適宜的溫度、濕度、pH 值等條件下，會快速生長、繁殖，并在填料表面形成生物膜。當(dāng)臭氣通過其間，有機物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解，得到凈化再生的水被重復(fù)使用。惡臭氣體被去除的實質(zhì)是惡臭氣體作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。
2 生物除臭的工藝流程
除臭系統(tǒng)整個工藝流程大體可以分為4 步：
（1）將氣浮池的惡臭氣體加蓋收集，用引風(fēng)機加壓后送至生物濾池。
（2）惡臭氣體進(jìn)入生物濾池，在循環(huán)水的噴淋潤濕下，惡臭氣體同水接觸并溶解到水中。
（3）水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收，進(jìn)入微生物細(xì)胞的惡臭成分作為營養(yǎng)物質(zhì)為微生物所分解、利用，從而使污染物得以去除。
（4）處理后的氣體達(dá)標(biāo)排放。
3 進(jìn)氣污染物指標(biāo)
除臭系統(tǒng)的進(jìn)氣污染物指標(biāo)如表1 所示。
表1 進(jìn)氣污染物指標(biāo)
Tab. 1 Indexes of pollutants in inlet air
4 主要設(shè)備及性能參數(shù)
生物除臭系統(tǒng)裝置包括生物除臭裝置主體（生物濾池）、加濕循環(huán)系統(tǒng)、生物濾料、濾床灌溉系統(tǒng)、離心風(fēng)機、循環(huán)泵、電控柜、自控儀器儀表及處理后排放管道等。生物除臭系統(tǒng)裝置的自控裝置可監(jiān)測進(jìn)氣流量、溫度、濾床的壓降、循環(huán)水系統(tǒng)的pH 值、流量、溫度等參數(shù)，以確保除臭裝置在最佳狀態(tài)下運行。
4．1 臭氣收集系統(tǒng)
對于敞開式池體產(chǎn)生的惡臭氣體需進(jìn)行加蓋收集，慶陽石化公司生物除臭收集系統(tǒng)覆蓋材質(zhì)采用的是玻璃鋼，支撐采用骨架鋼管桁架。
4．2 生物除臭系統(tǒng)
生物除臭系統(tǒng)包括預(yù)處理系統(tǒng)和生物濾池，兩者為一體化設(shè)備。主體采用封閉式的生物濾池，點源排放形式，池體材質(zhì)為玻璃鋼。設(shè)備內(nèi)部帶有中堿C-glass 乙烯酯內(nèi)襯，設(shè)備內(nèi)部的濾料承托層采用38 mm× 38 mm（單個孔徑）的玻璃鋼格柵板。生物濾池設(shè)計表面負(fù)荷：150 m3 ／（m2·h），停留時間：25 s，預(yù)處理部分空池流速：0．25 m/s，生物濾池部分空池流速：0．05 m／s。
生物除臭系統(tǒng)包括以下幾部分：
（1）預(yù)處理系統(tǒng)
預(yù)處理系統(tǒng)尺寸為L × W × H ＝ 2.0 m × 6.0 m ×2．8 m，自下而上為0．5 m循環(huán)水層、0．7 m布?xì)鈱樱馐遥? m填料層（亂堆）、0．6 m噴淋層，總高度為2．8 m。外攜控制水箱1 個，尺寸為1．0 m×0．5 m× 0．6 m，采用DN 100 mm UPVC 管道與設(shè)備內(nèi)循環(huán)水層連接，循環(huán)水箱內(nèi)置儀器儀表，以便于實現(xiàn)對補水、溫度、pH 值、排水等的自動控制。
該預(yù)處理部分為逆向噴淋填料塔形式，噴淋采用立式（不銹鋼304）離心泵，噴淋水量為15 m3/h，噴淋水循環(huán)利用，直至pH 值小于3 時排出。
（2）生物濾池系統(tǒng)
生物濾池系統(tǒng)尺寸為L × W × H ＝ 11.0 m × 6.0m × 2．8 m，自下而上為0．3 m排水層、0．6 m布?xì)鈱樱ú捎么┛撞細(xì)夤懿細(xì)猓?．4 m填料層（亂堆）、0．5m噴淋層，總高度為2．8m。外攜噴淋水箱1 個，尺寸為1．0 m× 0．5 m× 0．6 m，噴淋水箱內(nèi)置儀器儀表，以便于實現(xiàn)對補水、溫度等的自動控制。該噴淋系統(tǒng)為間歇噴淋形式，每隔4 h 噴淋1 次，1 次噴淋40 s，由于用水量少，并且含有大量生物膜殘片，因此該噴淋水不回用，直接排出至污水場進(jìn)口。
該生物濾池部分加濕采用立式（不銹鋼304）離心泵，噴淋水量為8 m3/h。
在布?xì)鈱釉O(shè)置2 條DN 400 mm 布?xì)夤�，玻璃鋼材質(zhì)，均勻在管壁上打孔，孔徑為Φ 10 mm。
生物除臭系統(tǒng)采用的濾料為高效火山巖、腐殖樹皮、泥炭、腐殖木屑的混合體，其中80％為無機部分（高效火山巖），20％為有機部分，填料總體積為93 m3。
（3）控制系統(tǒng)和在線監(jiān)測系統(tǒng)
控制系統(tǒng)及在線監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場儀器儀表及PLC 配電柜組成，通過對進(jìn)氣流量計、溫度傳感器、壓力傳感器、加熱器儀器儀表及PLC 的相關(guān)參數(shù)的設(shè)定來實現(xiàn)對總進(jìn)氣的控制；通過控制進(jìn)水電動球閥、排水電動球閥、液位傳感器、加熱器、pH 計、溫度傳感器等來實現(xiàn)對循環(huán)水系統(tǒng)的控制；通過對排氣口硫化氫、氨氣等在線探頭的數(shù)據(jù)控制來實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或者超標(biāo)報警，從而實現(xiàn)整個生物除臭系統(tǒng)的自動運行及在線監(jiān)測。
（4）排放系統(tǒng)
生物除臭裝置采用集中排放，排放口的設(shè)置高度為10 m，保證氣體排放符合GB 14554—93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。
5 運行效果
單機試車及各項準(zhǔn)備工作完成后，開始用循環(huán)水泵對濾料進(jìn)行清洗，待清洗干凈后，濾料已潤濕。然后投加微生物，此時保證pH 值為5 ～ 7，溫度控制在20 ～40 ℃；用引風(fēng)機供風(fēng)，變頻調(diào)速為總進(jìn)氣量的60％，保證微生物的供氧量；同時向生物濾池中投加少量硫磺，以改善開車期間污染氣體濃度過低造成的微生物養(yǎng)分少的情況。同時定期給生物濾池噴水循環(huán)，使微生物載體處在一種濕潤的環(huán)境中；隨著污染物濃度增大，生物膜開始成長并適應(yīng)，生物過濾系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運行。
生物除臭裝置自2010 年10 月15 日運行至今，經(jīng)監(jiān)測分析，尾氣完全達(dá)到GB 14554—93 中二級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。尾氣檢測分析數(shù)據(jù)如表2 所示。
表2 尾氣檢測分析數(shù)據(jù)
Tab. 2 Results of exhaust gas detection
6 影響生物過濾除臭效果的因素
6．1 填料
填料是生物過濾工藝的核心，是微生物的載體。因此，它必須滿足以下幾點：容許生長的微生物的種類豐富；為微生物提供較大的棲息生長比表面積；營養(yǎng)成分合理（N、P、K 和微量元素）；具有良好的吸水性，自身無異味；吸附性好，結(jié)構(gòu)均勻，空隙率大；材料易得、價格便宜；耐老化，運行、養(yǎng)護(hù)方便。
6．2 溫度
溫度是影響微生物活性的重要因素，在15 ~40 ℃范圍內(nèi)，生物菌種的活性會隨著溫度的升高而增加。慶陽石化公司設(shè)置生物過濾濾池廠房，在廠房內(nèi)設(shè)置了采暖設(shè)備，還在循環(huán)液箱內(nèi)設(shè)置了電加熱器，即當(dāng)惡臭氣體溫度過低時，通過加熱循環(huán)噴淋液、氣液傳質(zhì)的方式來調(diào)節(jié)溫度，以保障微生物的活性。
6．3 濕度
濕度是影響微生物活性的另一重要因素，也是生物過濾設(shè)備重要的控制參數(shù)。眾多試驗表明，當(dāng)進(jìn)氣濕度在80％ ~ 95％時，生物膜的狀態(tài)良好。
因此增加潤濕噴淋系統(tǒng)，保證進(jìn)氣濕度。
6．4 pH 值
生物過濾裝置內(nèi)的最佳pH 值為5 ~ 7。由于微生物降解會產(chǎn)生酸性物質(zhì)，裝置內(nèi)pH 值會逐漸降低，可通過噴淋水的方式來調(diào)節(jié)pH 值。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
7 結(jié)論
（1）生物過濾除臭方法利用微生物的代謝作用，對中、低濃度有機廢氣進(jìn)行處理，具有適應(yīng)性強，投資、運行費用低，二次污染小等優(yōu)點，是一種自然的污染治理技術(shù)。
（2）對煉油污水處理廠產(chǎn)生的惡臭污染進(jìn)行治理，改善了生產(chǎn)區(qū)及周邊環(huán)境的大氣質(zhì)量，保障了人們的身體健康；同時為以后對煉油廠吹掃氣等惡臭氣體的治理提供了技術(shù)支持。
（3）今后的生物除臭研究工作應(yīng)主要集中在填料選擇、菌種篩選和固定化、生物濾池優(yōu)化設(shè)計及其組合應(yīng)用等方面，為工藝的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供技術(shù)參數(shù)。
