不同填料生物滤塔净化城市污水厂恶臭气体研究

1.2 装置启动与运行参数

   4套滤塔建于某城市污水处理厂的曝气沉砂池边，采用污水处理厂污泥作为菌种对装置进行接种。4套滤塔连续运行了约370d,试验期间它们的运行条件*相同，如表2所示。

表2   滤塔的运行条件

      Tab.2   Operation parameters of biofilters

1.3 监测项目与方法

   根据前期对污染源的调查结果，确定H₂S为主要目标污染物。在运行期间，采用亚甲基蓝光度法^〖3〗测定了进、出口的H₂S浓度，并对气温、温度、填料层压降、渗出液pH进行了连续监测。

2        结果与讨论

2.1    对H₂S的去除性能

运行期间进口H₂S的浓度呈现出明显的季节性波动，而气体流量则根据设定不断升高。在前300d,4套生物滤塔的出口H₂S浓度均低于0.06mg/m³,满足《恶臭污染物排放标准》(GB 14554－93)的二级排放标准。在第45天，进口H₂S浓度出现大幅升高，各生物滤塔的出口H₂S浓度也都有所上升，但沸石生物滤塔表现出将强的缓冲能力。在第330～350天，为考察填料层缺水对生物滤塔运行性能的影响，将喷淋次数由2次/d改为1次/d,4套生物滤塔的出口H₂S浓度均有所升高，只有珍珠岩滤塔的出口H₂S浓度继续维持在0.06mg/m³以下。

2.2    填料层压降的比较

测定显示，在运行期间不同填料生物滤塔的填料层压降没有显著区别，均在5～10Pa之间变化。第85天将空塔气速有36m/h提高至54m/h,但填料层的压降并没有显著提高。

2.3渗出液pH的变化

在前90d，由于矿物球和沸石具有一定的pH缓冲能力，其填料层和渗出液的pH能够维持不变；而珍珠岩和竹片填料层及渗出液的pH则略有降低。在第90～250天，进口H₂S浓度很低，氢离子的产生速率也较低，滤塔中没有氢离子积累，4套滤塔渗出液的pH均没有显著变化。250d后，随着进气流量和进口H₂S浓度的提高，填料层中氢离子的积累速度加快。这时，由于矿物球和沸石具有一定的pH缓冲能力，其填料层和渗出液的pH仍能够维持一段时间不变；而珍珠岩和竹片填料层和渗出液的pH则随着氢离子的积累而不断降低。

试验期间，4套生物滤塔对H₂S的去除能力没有因为pH的波动而出现显著变化。相关研究表明，生物滤塔可在低pH条件下（低值达1.5）较好的去除H₂S^〖4〗。这是由于许多硫化细菌是嗜酸菌，在酸性条件下仍然具有较好的利用H₂S能力^〖5〗。虽然填料层酸化不影响滤塔对H₂S的去除能力，但可能对废气中其他恶臭物质（如NH₃）的去除产生不利影响^〖6〗。

3        结论

1 当进口H₂S浓度在0.003～8.5mg/m³之间、空塔停留时间为10～20s时，4种填料生物滤塔对H₂S的去除率均稳定在95%以上，出口H₂S浓度<0.06mg/m³,并可以长期稳定达标排放。

2 沸石滤塔对H₂S浓度和臭气流量有较好的缓冲和耐受能力；珍珠岩滤塔具有较强的持水能力，在降低喷淋量时仍具有较强的去除H₂S能力。

3矿物球和沸石填料对pH的缓冲能力强于竹片和珍珠岩。生物滤塔在低pH条件下依然可以较好的去除H₂S 。

4 在空塔气速为36～72 m/h时，4种生物率塔的填料层压降均稳定在5～10Pa之间。