摘要：天津市滨海新区北塘污水处理厂设计日处理量15万吨每天，采用先进的AAO+深床滤池工艺，有效地改变污泥脱水机房的环境，在受限空间作业时，采用先进的检测设备、作业防护工具，确保水厂无中毒事故。文章对北塘污水处理厂的防毒技术工程应用进行了探讨。
关键词：高级工程师职称论文,硫化氢,氨,除臭,防毒,污水处理厂,AAO+深床滤池工艺
1 水厂工艺简介
北塘污水处理厂日处理污水15万吨每天，采用AAO+深床滤池工艺，污泥处理采用污泥直接浓缩脱水工艺。生物池设置厌氧池以提高生物除磷效果，缺氧区完成硝酸盐反硝化即脱氮，好氧区完成生物脱碳及硝化。通过综合、类比等分析，该厂涉毒的职业危害因素主要是硫化氢及微量氨，具体区域有进水泵房及粗格栅、细格栅及沉砂池、初次沉淀池、生物池、污泥浓缩脱水机房设备间等。
2 污水工艺场所毒气分析
该厂所涉及硫化氢、氨等危害因素，主要是市政生活、工业废水在管道深井停留时由于厌氧细菌等作用释放，所产生的恶臭气体大致有鱼腥臭[胺类CH3NH2，(CH3)3N]、氨臭(氨NH3-N)、腐肉臭[二元胺类NH2(CH2)4NH2]、腐蛋臭(硫化氢H2S)、腐甘蓝臭[有机硫化物(CH3)2S]、粪臭(甲基吲哚C8H5NHCH3)以及某些生产废水的特殊臭味。臭气中的主要成分是硫化氢、氨和甲硫醇。从恶臭危害来看，硫化氢最严重(检测浓度在10～50ppm之间)，其次是氨、甲硫醇。而硫化氢、甲硫醇的恶臭强度最高。由于上游泵站供水量，居民、工业废水性质不宜控制等，所以该厂的防毒技术主要依靠新防毒除臭工艺技术的应用而控制。
3 污泥处理工艺毒气分析
该厂初沉池的污泥和二沉池的剩余污泥通过污泥泵将污泥送至污泥均质池充分搅拌混合，再送入离心浓缩脱水机脱水，脱水后污泥通过外运，污水回流至进水泵房。该区域的恶臭毒气主要来自初次沉淀池生污泥排放和二次沉淀池熟泥长时间停留厌氧产生，产生的量受生污泥的排量和熟污泥的停留时间决定，检测浓度在20～100ppm之间，因而必须通过工艺控制、先进的防毒除臭技术和新的污泥离心脱水工艺技术应用而控制。
4 水厂主要毒气控制标准
根据《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素》(GBZ2.1-2007)，北塘污水处理厂除臭系统，排出的氨、硫化氢等污染物，需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中大气污染物排放标准的二级标准。其中硫化氢在工作场所最高容许浓度为10mg/m3，厂界为0.06mg/L，氨的厂界控制浓度为1.5mg/L，时间加权平均容许浓度为20mg/m3，短时间接触容许浓度为30mg/m3。
5 防毒技术简介
该厂用于除臭的生物净化系统可去除臭气中的细菌、可吸入颗粒物等有害物质，对硫化氢、氨同样具有分解作用。防毒新工程技术措施主要有：(1)预处理区域及生物池厌氧、缺氧构筑物应用改良滤池除臭工艺;(2)污泥处理工艺采用处理过程几乎完全封闭的污泥浓缩离心脱水机工艺和改良滤池除臭工艺;(3)为检维修人员配置毒物实时监测装置和长管正压式空气呼吸器等技术措施。
5.1 预处理区除臭工艺应用实践
5.1.1 水厂除臭工艺简介。水厂除臭工艺采用的是改良生物过滤法，在粗格栅、细格栅、进水泵房等区域主要利用沟渠的特性和上覆玻璃钢盖板、玻璃钢管道等构成区域内密闭的集气与输气系统通关变频风机将臭毒气引入1号箱式生物除臭系统;在面积较大的初次沉淀池、生物池厌氧及缺氧池则预制的水泥混凝土面封闭区域，预留必要的检修孔也通过小型的玻璃钢盖板密闭，臭毒气通过大型引风机由玻璃钢管道输送至2号箱式生物除臭系统。
为了避免气味源气味扩散，扩散源进行封闭，并使它处于负压状态。吸气量的大小根据室内是否进人，按2～8次/小时换气量计算;有人长时间工作的空间，空气交换量为4～8次/小时。收集到的气体被送到生物过滤池处理，为去除废气中的小颗粒、灰尘和油分，我们改良喷洒水雾系统，既增加空气湿度，又起到净化作用，运行中根据风压变频调节喷水量，维持洗涤器中气体所要求达到的湿度。
5.1.2 除臭工艺原理。在适宜的条件下，箱式生物除臭系统内，微生物长在木屑等固体滤料上，载体上生长的微生物承担了物质转换的任务，臭毒气先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成毒气的除臭过程。箱式生物滤池可使微生物保持高的活性，并提供足够的有机养分、适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分等。
除臭防毒过程大概有三个同时进行的过程，首先臭毒气进入加湿区加湿，完成了对臭气水的吸收、除尘及加湿的预处理，再者未清除的恶臭气体进入生物滤床过滤区，通过过滤层时，污染物从气相中转移到生物膜表面，进入固相生物膜的恶臭成分被氧化分解去除，同时微生物把吸收的恶臭成分作为能量来源，用于进一步的繁殖。
通过综合生物镜检，发现固体载体上含有大量的综合性复合细菌种群，其降解恶臭毒气的效果随着时间推移，效果越好。臭气中的硫化氢在自养硫化细菌作用下被氧化分解成S、SO32-、SO42-，氨在消化细菌的作用下则被氧化分解成NH4+、NO2-、NO3-。在滤料上辅以的适宜温度、湿度、酸碱度、氧以及营养物质，使得起净化作用的多种微生物能够共同繁殖，同时达到处理多种臭气污染物的目的。微生物代谢毒臭气后大量生长繁殖，为原生动物提供大量养料，促进了原生动物的生长繁殖，形成“细菌――藻类――原生动物”一条食物链，并保持了系统的良性循环。当在菌膜中出现原生动物，如草履虫、鞭毛虫、变形虫等，表明恶臭去除效果明显。
5.2 除臭系统与离心式污泥浓缩脱水机系统的联合应用
该厂脱水机采用的是离心式脱水机，污泥被输送至离心浓缩脱水机，全过程几乎封闭式运行，脱水后废液通过排水管道排走，无需另外增设封闭罩。该脱水车间设置除臭系统一套，空气交换量为8次/小时，为24小时运行;事故通风机系统一套，通过车间内部的3台在线硫化氢探测仪实行自动连锁运行，保证脱水机房发生毒气泄露时自动启用事故排风，保证工作场所毒气低于10mg/m3。
5.3 先进的作业检测等防护装备及自动化应用
为做好放空清理和维修，污水厂配备2台复合型便携式气体检测仪、2台长管正压式空气呼吸器，在受限空间作业时按照有关国家标准执行先审批再检测后作业原则实施，一般进行此操作维修时硫化氢含量控制在8mg/m3以下，设有监护人、检测人，佩戴正压式防毒面具，同时佩戴保险绳等安全措施，通过该标准化的作业程序，确保厂区施工维修人员不发生中毒事故。
该厂污水处理全过程采用PLC全自动控制系统控制，各在线监测毒臭气的探头将实时监测数据传至中央控制室，若探头检测某种毒气超标时在现场的变送器发出“滴滴”警报声，提示现场人员做好相关措施，同时中控室控制主机发出警报，由中央控制室调度实施生产调度，避免现场人员误入有毒气体环境。
参考文献
[1] 魏明蓉，张华，陆燕勤.污水厂恶臭气体治理技术概述[J].广西轻工业，2010，(8).
[2] 徐维发.深圳市滨河污水处理厂3期工程除臭系统设计[J].中国给水排水，2007，23(18).
[3] 尹军，王晓玲，赵玉鑫，等.城市污水处理厂除臭技术[J].环境污染治理技术与设备，2006，(8).
