城镇污水厂臭气中甲硫醇处理研究.pdf
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1、27城镇污水厂臭气中甲硫醇处理研究杨培清(上海城投污水处理有限公司白龙港污水处理厂,上海2 0 12 0 3)摘要:甲硫醇气味恶臭,嗅阈值低。针对甲硫醇分布于城镇污水厂各工艺区域,对污水厂周边环境及人体带来严重危害问题,探讨国内外对甲硫醇的生成机理研究、检测方法、治理技术。重点介绍了国内外针对城镇污水厂中甲硫醇的前沿治理技术和检测技术,并指出甲硫醇的去除伴随着硫化合物的参与,不同生物器适用于不同范围的甲硫醇治理。现阶段,单一的处理工艺较难满足高效的甲硫醇处理,应协同使用多种工艺,研究甲硫醇富集培养物的生长和代谢,进一步探究其降解机理。关键词:城镇污水厂;臭气处理;甲硫醇处理Abstract:M
2、ethyl mercaptan(CH,SH)has a foul odor and low olfactory threshold.In view of the distribution of methylmercaptan in various process areas of urban sewage plants,which brings the serious harm to the surroundingenvironment and human body,the formation mechanism,detection method and treatment technolog
3、y of methylmercaptan at home and abroad are studied.The advanced treatment and detection technologies for methyl mercaptan inurban sewage plants at home and abroad are introduced.It is pointed out that the removal of methyl mercaptan isaccompanied by the participation of sulfur compounds.Different b
4、iological apparatus is suitable for the treatment ofmethyl mercaptan in different ranges.At the present stage,it is difficult for a single treatment process to satisfy the highefficiency methyl mercaptan treatment,so it is necessary to cooperate with a variety of processes to treat methylmercaptan,f
5、urther study the growth and metabolism of methymercaptan enriched cultures and explore the degradationmechanism.Key words:urban sewage plant;odor treatment;methyl mercaptan treatment中图分类号:X820.3文献标识码:A文章编号:16 7 4-10 2 1(2 0 2 3)0 7-0 0 2 7-0 41引言城镇污水处理过程中会产生大量臭气,其中甲硫醇(CH,SH)是一种常见的臭味物质,它不仅会对环境造成污染,还会
6、对人们的健康造成危害。因此,如何有效地处理城镇污水厂臭气中的甲硫醇,成为当前污水处理技术研究的热点之一。近年来,一些研究表明,利用生物技术或物理化学方法能够有效地去除臭气中的甲硫醇。然而,这些方法在实际应用中还存在一些问题,因此,如何进一步改进处理技术,提高处理效率,降低成本,仍是呕待解决的问题。本文综述了国内外城镇污水厂臭气中甲硫醇处理技术收稿日期:2 0 2 2-12-15;修订日期:2 0 2 3-0 7-12。作者简介:杨培清,男,1993年生,助理工程师,主要从事污水处理工作。的研究现状和存在的问题,为臭气处理技术进一步发展提供参考。2国内外研究现状2.1国国外研究现状关于甲硫醇的生
7、物转化研究,Giri等认为,甲烷是有机物厌氧生物降解的主要产物,产甲烷菌在含硫废水中可降解甲基硫化物,甲硫醇作为挥发性硫化合物的重要成分。另外,在挥发性有机硫化合物中,细菌对底物具有竞争机制。有机硫化合物包括硫、硫醇、羰基硫和许多其他复杂分子 。Visser等认为,甲硫醇是最重要的有机硫化合物,在全球硫循环环境保护与循环经济28中发挥着重要作用。然而,在海洋中,硫酸盐是在好氧条件下,在富含硫的海洋和河口环境中,硫氧化状态下最稳定的硫化合物。在土壤中,由乙酸硫酸盐和碳硫键组成的有机硫化物是硫的主要形式,通常是各种气体物质的混合物,它们的生物降解可以在厌氧和好氧条件下进行,从产甲烷中还可还原出H,
8、2。Badr等通过抑制培养实验,使用色谱柱分离和检测污水处理厂的污染气体,证明硫酸盐还原菌对甲烷和甲烷醚的分解功能被广泛应用于硫与恶臭气体的去除;通过与产甲烷菌的共代谢产生,使得硫酸盐还原菌分解甲烷,从而实现了甲烷或甲醇还原CO和H,S,并证实了这一结论 3。关于城市污水处理厂臭气中甲硫醇的检测研究,Hettiaratchi等认为,城市污水处理厂的气味污染是一个区域环境问题,生物反应器容易酸化,且普通填料的缓冲能力有限。城市污水处理厂臭气中的甲硫醇具有以下特点 4:(1)城市污水处理厂散发的气味中,硫酸盐还原菌与产甲烷菌产生底质竞争,某些物质的气味与浓度有很大关系。(2)城市污水处理厂恶臭气体
9、组分之间存在相互作用,具有叠加和抵消效应。(3)城市污水处理厂中的恶臭气体类型复杂。检测方法包括比较气味袋法、紫外一可见分光光度法、气相色谱法和传感器测试。比较气味袋法的原理是稀释待检测的城市污水处理厂的气味气体样品,以进行嗅觉识别。如果臭气袋正确识别了城市污水处理厂的臭气,它会一步一步地稀释,直到膜觉无法识别城市污水处理厂稀释样品的臭气浓度。Fang等人用质谱仪作为检测器成功检测了7 种类型的有机硫化物,其使用氧化锡气体传感器测试结果表明,传感器的反应与浓度呈线性关系,这给城市污水处理厂中的恶臭气体的分离和检测带来了一些困难-5。关于城市污水处理厂气味中甲硫醇的处理研究,Albert认为,由
10、于好氧甲硫醇降解微生物的广泛存在,并且比HS对pH变化更敏感,研究发现,有机硫化合物的去除效率不稳定且通常较低。Khadem等使用了生物滤池处理系统,将甲基化硫化合物转化为S和CO2,研究发现,与HS和许多挥发性有机非硫化合物的生物去除效率相比,生物滤池中的主要细菌为甲基化细菌和自养细菌硫杆菌,这抑制了生物过滤器的运行效果 7 。然而,由于传统生物过滤器中没有循环水相,影响实验结果。James等人通过实验发现,0.0 5mmol/L甲硫醇的存在将硫代碱氧化的生物氧化率降低了50%,而产生同样的抑制效果二甲基二硫醚只需要0.15mmol/L,他认为这可能与生物反应产生的硫颗粒有关 8 。2.2国
11、内研究现状国内关于甲硫醇的生物转化研究主要为利用产甲烷菌厌氧降解微生物,甲基辅酶还原酶首先以甲基硫化物为底物,主要包括产甲烷菌、硫酸盐/硝酸盐还原菌和厌氧光合自养菌。甲烷与CO2的化学计量比为 3:1,即 C-CH,SH转化为C-CH4 和 C-CO,9。在产甲烷细菌作用下,产生甲烷和甲硫醇,然后甲硫醇进一步还原为甲烷、CO2和HS。刘舒乐等发现甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚等有机硫化合物在污水处理厂中被广泛检出,其主要由微生物产生,通过大量曝气后散逸10 0。在污水处理厂、海洋沉积物、土壤和生物滤器中,过氧化氢将硫化物进一步氧化生成硫酸盐。杜耀等研究发现,在异化铁还原菌作用下,微生物的异化铁过程可以
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