二氧化氯对污水处理厂臭气处理的研究
王一民
（沈阳职业技术学院 沈阳 110045）
摘 要：本文分析了污水处理厂臭气的主要成分及来源，阐述了二氧化氯除臭机理和效果，探讨了利用二氧化氯对污水处理产生臭气的处理工艺及其应用。
关键词：二氧化氯 臭气处理 应用研究
Research deodorizing with chlorine dioxide in Sewage
treatment plant
Abstract ：This article discussed the sources and the main component of the odor from sewage treatment plants. It is described the principle and effect of deodorizing with chlorine dioxide. It is discussed the technology and the application of deodorizing with chlorine dioxide in sewage treatment plants.
Keywords ：Chlorine Dioxide,Deodorizing,Research the application
国家“十一五”发展规划以来，我国城市污水处理进入了一个高速发展期。随着污水处理能力的提高，污水处理过程中产生的废气对空气产生的二次污染问题摆在了我们面前。到2008年底我国县级以上污水处理厂达到1521座，日处理污水能力9000万立方米。还有各行业企业污水处理厂和小型污水处理厂。
随着城市建设用地的不断扩展，一些原先地处郊区的污水厂逐渐被城区包围，厂址越来越靠近居民生活区。污水在输送和处理过程中所散发的恶臭，影响了周围居民的正常生活；同时也对周围空气造成二次污染。另外，由于人们生活水平的不断提高，环境意识逐渐加强，污水厂职工对工作环境质量的要求越来越高。因此，污水处理厂的除臭问题已经引起越来越多的关注，对臭气采取去除措施是十分必要的。
1臭气的主要成分和来源
1.1臭气的主要成分[1]
城市污水处理厂臭气的主要成分可分为三大类:含硫的化合物(硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等); 含氮化合物(氨、二元胺、甲基引噪等); 碳、氢、氧等组成的化合物(低级醇、醛、脂肪酸等) 。见表1 名称
氨
乙基硫醇
硫化氢
甲基胺
甲基硫醇
粪臭素
硫甲酚
二甲基胺
三甲基胺 表1 污水中各类臭气成分表 化学式 分子量 特征气味 NH 3刺激性 CH 3CH 2烂白菜味 H 2臭鸡蛋味 CH 3NH 2腐烂，腥味 CH 3烂白菜味 C 9H 9粪臭味，恶心 CH 3-C 6H 4腐臭 (CH3) 2鱼腥味 (CH3) 3刺激性，腥味
1.2臭气的来源
根据污水处理的过程这些臭气产生源主要分为污水处理系统和污泥处理系统。污水处理系统中的臭气源主要分布在进水头部、预处理、初级处理及滤池反冲洗液、污泥处理上清液等，曝气池的搅拌和充氧也会产生部分臭气。污泥处理系统中的臭气来源主要分布在污泥浓缩、厌氧消化后的污泥脱水和污泥堆放、外
运过程，由于对不稳定污泥进行压缩、剪切作用，产生蛋白质类生物高聚物，其分解产生大量臭气。见表2 表2污水处理中的臭气源
位置 臭气源/原因
污水处理设施
进水头部 由于紊流作用在水流渠道和配水设施中释放臭气
污水泵站 集水井中污水、沉淀物和浮渣的腐化
格栅 栅渣的腐烂
预曝气 污水中臭气释放
沉砂 沉砂中的有机成分腐烂
厌氧调节池 池表面浮渣堆积造成腐烂
回流液 污泥处理的上清液、压滤液
曝气池 混合液/回流污泥，高有机负荷，混合效果差，DO不足，污泥沉
积
二沉池 浮泥/浮渣
污泥处理设施
浓缩池 浮泥，堰和槽/浮渣和污泥腐化，温度高，水流紊动
好氧消化 反应器内不完全混合，运行不正常
厌氧消化 硫化氢气体，污泥中硫酸盐含量高
储泥池 混合差，形成浮泥层
机械脱水 泥饼/易腐烂物质，化学药剂，氨气释放
污泥外运 污泥在储存和运输过程中释放臭气 臭气强度 高 高 高 高 高 高 高 低/中 低/中 高/中 低/中 中/高 中/高 中/高 高 2 二氧化氯的除臭机理与效果
二氧化氯的结构式为ClO 2，以自由基单体形式存在。氯-氧键表现出明显的双键特征，两个氯-氧键之间的夹角为117.7+1.7°，两个氧与氯之间的距离相等，D ＝1.784±0.01。ClO 2中氯的氧化数为4，具有很强的氧化性。从有效氯含量来看ClO 2的有效氯含量是液氯的2.63倍；从ClO 2电极电位来看ClO 2的氧化电位很高，比液氯高出0.37伏[2]。
ClO 2与Cl 2很大的不同是ClO 2是一种强氧化剂，而不是氯化剂，不产生氯化反应。因此，二氧化氯与酚反应不产异味很大的氯苯酚，二氧化氯与腐殖质及有机物反应几乎不产生发散性有机卤化物，不生成并抑制生成有致癌作用的三卤甲烷，二氧化氯不与氨及氨基化合反应。二氧化氯作为一种强氧化剂，它能有效破坏水体中的微量有机污染物，如苯并芘、葸醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物、氧化有机物时不发生氯代反应。
2．1二氧化氯对硫化物的氧化
二氧化氯在pH 值5～9的区间内，很快将硫化物(S2-) 氧化成硫酸盐(SO42-) 或磺酸，即： 8ClO 2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+
6ClO 2+4R-SH→4R-SO 3H+6Cl-
当二氧化氯的投加量为3.0mg/L时，硫的去除率为81%。
2．2二氧化氯对胺类的氧化
二氧化氯对胺类的氧化，取决于反应混合物的pH 值和胺的取代度。pH 值在5~ 9区间内，平均每10mg/L二氧化氯可氧化1mg/L的脂肪叔胺（以氮气表示），并消除胺气味。在pH 值高于7，平均5mg/L的二氧化氯可氧化1mg/L的脂肪仲胺（以氮气表示），并消除所有胺气味。反应混合物的pH 值越高（二氧
化氯与脂肪仲或脂肪叔胺的混合物），氧化过程越迅速。胺的取代度越高，二氧化氯的消耗量越高。
2．3二氧化氯对其他有机物的氧化
二氧化氯对其他有机物的氧化降解，与氯所不同的最大特点是，它不会生成有机氯代物。例如，二氧化氯对苯酚的氧化去除效果随着二氧化氯投加量的增加
当水中苯酚浓度为2.0mg/L加5mg/L 而提高(它对苯酚的去除率明显优于液氯) 。
二氧化氯时，苯酚的去除率一般大于85%。
3二氧化氯除臭的工艺及应用
污水处理厂臭味的处理方法有很多，如直接焚烧法、催化剂氧化法、酸碱洗净法、臭气氧化法、化学吸附法、活性碳物理吸附法、生物脱臭法、土壤脱臭法等。但是利用二氧化氯作为中水回用消毒剂的污水处理厂，采用二氧化氯喷淋氧化除臭技术是相对经济实用的。
3.1脱臭工艺简述
本工艺特点是采用二氧化氯喷淋氧化除臭与中水消毒综合利用技术。各级构筑件要封闭，废气统一排入二氧化氯除臭室；根据臭气排放量设计二氧化氯除臭室的大小，可以设计2~3级除臭；除臭后的喷淋液进入中水消毒室，这样可以使
3.2应用效果
利用二氧化氯除臭目前清华大学已通过实验室检验，效果良好[3]。国外西门子公司目前已经把该技术应用到污水处理过程的除臭中[4]。沈阳职业技术学院污水处理工程也将应用这一技术。
4展望
二氧化氯除臭技术在国外已经普遍应用。随着我国对环境治理和污水处理、中水回用的发展，在医院、学校和居民小区里建设的小型污水处理厂的除臭问题将会越来越突出。二氧化氯除臭技术在我国必将有良好的发展前景。
参考文献:
1. 汉西污水处理厂除臭工艺的选择. http://www.chinacitywater.org .2007-7-20 2. 时文歆等，二氧化氯处理废水的研究现状与进展. 2001全国工业用水与废水处理技术交流会，西安，2001-06-04
3. 周云等，二氧化氯除臭功能的实验研究及应用.现代仪器.2006（5）
4. Organic Odor Control with Chlorine Dioxide. http:// www.water.siemens.com.
二氧化氯对污水处理厂臭气处理的研究
王一民
（沈阳职业技术学院 沈阳 110045）
摘 要：本文分析了污水处理厂臭气的主要成分及来源，阐述了二氧化氯除臭机理和效果，探讨了利用二氧化氯对污水处理产生臭气的处理工艺及其应用。
关键词：二氧化氯 臭气处理 应用研究
Research deodorizing with chlorine dioxide in Sewage
treatment plant
Abstract ：This article discussed the sources and the main component of the odor from sewage treatment plants. It is described the principle and effect of deodorizing with chlorine dioxide. It is discussed the technology and the application of deodorizing with chlorine dioxide in sewage treatment plants.
Keywords ：Chlorine Dioxide,Deodorizing,Research the application
国家“十一五”发展规划以来，我国城市污水处理进入了一个高速发展期。随着污水处理能力的提高，污水处理过程中产生的废气对空气产生的二次污染问题摆在了我们面前。到2008年底我国县级以上污水处理厂达到1521座，日处理污水能力9000万立方米。还有各行业企业污水处理厂和小型污水处理厂。
随着城市建设用地的不断扩展，一些原先地处郊区的污水厂逐渐被城区包围，厂址越来越靠近居民生活区。污水在输送和处理过程中所散发的恶臭，影响了周围居民的正常生活；同时也对周围空气造成二次污染。另外，由于人们生活水平的不断提高，环境意识逐渐加强，污水厂职工对工作环境质量的要求越来越高。因此，污水处理厂的除臭问题已经引起越来越多的关注，对臭气采取去除措施是十分必要的。
1臭气的主要成分和来源
1.1臭气的主要成分[1]
城市污水处理厂臭气的主要成分可分为三大类:含硫的化合物(硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等); 含氮化合物(氨、二元胺、甲基引噪等); 碳、氢、氧等组成的化合物(低级醇、醛、脂肪酸等) 。见表1 名称
氨
乙基硫醇
硫化氢
甲基胺
甲基硫醇
粪臭素
硫甲酚
二甲基胺
三甲基胺 表1 污水中各类臭气成分表 化学式 分子量 特征气味 NH 3刺激性 CH 3CH 2烂白菜味 H 2臭鸡蛋味 CH 3NH 2腐烂，腥味 CH 3烂白菜味 C 9H 9粪臭味，恶心 CH 3-C 6H 4腐臭 (CH3) 2鱼腥味 (CH3) 3刺激性，腥味
1.2臭气的来源
根据污水处理的过程这些臭气产生源主要分为污水处理系统和污泥处理系统。污水处理系统中的臭气源主要分布在进水头部、预处理、初级处理及滤池反冲洗液、污泥处理上清液等，曝气池的搅拌和充氧也会产生部分臭气。污泥处理系统中的臭气来源主要分布在污泥浓缩、厌氧消化后的污泥脱水和污泥堆放、外
运过程，由于对不稳定污泥进行压缩、剪切作用，产生蛋白质类生物高聚物，其分解产生大量臭气。见表2 表2污水处理中的臭气源
位置 臭气源/原因
污水处理设施
进水头部 由于紊流作用在水流渠道和配水设施中释放臭气
污水泵站 集水井中污水、沉淀物和浮渣的腐化
格栅 栅渣的腐烂
预曝气 污水中臭气释放
沉砂 沉砂中的有机成分腐烂
厌氧调节池 池表面浮渣堆积造成腐烂
回流液 污泥处理的上清液、压滤液
曝气池 混合液/回流污泥，高有机负荷，混合效果差，DO不足，污泥沉
积
二沉池 浮泥/浮渣
污泥处理设施
浓缩池 浮泥，堰和槽/浮渣和污泥腐化，温度高，水流紊动
好氧消化 反应器内不完全混合，运行不正常
厌氧消化 硫化氢气体，污泥中硫酸盐含量高
储泥池 混合差，形成浮泥层
机械脱水 泥饼/易腐烂物质，化学药剂，氨气释放
污泥外运 污泥在储存和运输过程中释放臭气 臭气强度 高 高 高 高 高 高 高 低/中 低/中 高/中 低/中 中/高 中/高 中/高 高 2 二氧化氯的除臭机理与效果
二氧化氯的结构式为ClO 2，以自由基单体形式存在。氯-氧键表现出明显的双键特征，两个氯-氧键之间的夹角为117.7+1.7°，两个氧与氯之间的距离相等，D ＝1.784±0.01。ClO 2中氯的氧化数为4，具有很强的氧化性。从有效氯含量来看ClO 2的有效氯含量是液氯的2.63倍；从ClO 2电极电位来看ClO 2的氧化电位很高，比液氯高出0.37伏[2]。
ClO 2与Cl 2很大的不同是ClO 2是一种强氧化剂，而不是氯化剂，不产生氯化反应。因此，二氧化氯与酚反应不产异味很大的氯苯酚，二氧化氯与腐殖质及有机物反应几乎不产生发散性有机卤化物，不生成并抑制生成有致癌作用的三卤甲烷，二氧化氯不与氨及氨基化合反应。二氧化氯作为一种强氧化剂，它能有效破坏水体中的微量有机污染物，如苯并芘、葸醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物、氧化有机物时不发生氯代反应。
2．1二氧化氯对硫化物的氧化
二氧化氯在pH 值5～9的区间内，很快将硫化物(S2-) 氧化成硫酸盐(SO42-) 或磺酸，即： 8ClO 2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+
6ClO 2+4R-SH→4R-SO 3H+6Cl-
当二氧化氯的投加量为3.0mg/L时，硫的去除率为81%。
2．2二氧化氯对胺类的氧化
二氧化氯对胺类的氧化，取决于反应混合物的pH 值和胺的取代度。pH 值在5~ 9区间内，平均每10mg/L二氧化氯可氧化1mg/L的脂肪叔胺（以氮气表示），并消除胺气味。在pH 值高于7，平均5mg/L的二氧化氯可氧化1mg/L的脂肪仲胺（以氮气表示），并消除所有胺气味。反应混合物的pH 值越高（二氧
化氯与脂肪仲或脂肪叔胺的混合物），氧化过程越迅速。胺的取代度越高，二氧化氯的消耗量越高。
2．3二氧化氯对其他有机物的氧化
二氧化氯对其他有机物的氧化降解，与氯所不同的最大特点是，它不会生成有机氯代物。例如，二氧化氯对苯酚的氧化去除效果随着二氧化氯投加量的增加
当水中苯酚浓度为2.0mg/L加5mg/L 而提高(它对苯酚的去除率明显优于液氯) 。
二氧化氯时，苯酚的去除率一般大于85%。
3二氧化氯除臭的工艺及应用
污水处理厂臭味的处理方法有很多，如直接焚烧法、催化剂氧化法、酸碱洗净法、臭气氧化法、化学吸附法、活性碳物理吸附法、生物脱臭法、土壤脱臭法等。但是利用二氧化氯作为中水回用消毒剂的污水处理厂，采用二氧化氯喷淋氧化除臭技术是相对经济实用的。
3.1脱臭工艺简述
本工艺特点是采用二氧化氯喷淋氧化除臭与中水消毒综合利用技术。各级构筑件要封闭，废气统一排入二氧化氯除臭室；根据臭气排放量设计二氧化氯除臭室的大小，可以设计2~3级除臭；除臭后的喷淋液进入中水消毒室，这样可以使
3.2应用效果
利用二氧化氯除臭目前清华大学已通过实验室检验，效果良好[3]。国外西门子公司目前已经把该技术应用到污水处理过程的除臭中[4]。沈阳职业技术学院污水处理工程也将应用这一技术。
4展望
二氧化氯除臭技术在国外已经普遍应用。随着我国对环境治理和污水处理、中水回用的发展，在医院、学校和居民小区里建设的小型污水处理厂的除臭问题将会越来越突出。二氧化氯除臭技术在我国必将有良好的发展前景。
参考文献:
1. 汉西污水处理厂除臭工艺的选择. http://www.chinacitywater.org .2007-7-20 2. 时文歆等，二氧化氯处理废水的研究现状与进展. 2001全国工业用水与废水处理技术交流会，西安，2001-06-04
3. 周云等，二氧化氯除臭功能的实验研究及应用.现代仪器.2006（5）
4. Organic Odor Control with Chlorine Dioxide. http:// www.water.siemens.com.