丁海燕

(凱發(fā)新泉水務(wù)(泰州)有限公司，江蘇 泰州 225300)

1 概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理過程中產(chǎn)生的臭氣以及相應(yīng)的臭氣處理受到越來越多的關(guān)注。臭氣主要集中在進(jìn)水泵房、格柵、沉砂池、厭氧水解池、儲(chǔ)泥池、污泥濃縮池、污泥脫水機(jī)房以及污泥堆棚。這些致臭物質(zhì)主要有硫化氫(臭雞蛋味)、氨的無機(jī)物(氨味)和胺類(魚腥味)、二胺(腐肉味)、硫醇(爛洋蔥味)、糞臭素(糞便味)等。據(jù)分析，成分中氨的濃度(質(zhì)量濃度，下同)最高，其次是硫化氫，刺激性強(qiáng)。這些污染物具有易揮發(fā)、嗅閾值低等特點(diǎn)，工作人員長(zhǎng)期接觸還會(huì)產(chǎn)生身體的不良反應(yīng)，如嘔吐、頭昏、頭痛等不良反應(yīng)，同時(shí)對(duì)污水廠周邊空氣環(huán)境質(zhì)量和居民身體健康造成了很大影響，并且對(duì)污水處理廠的設(shè)備、管道、鐵制爬梯和欄桿等具有強(qiáng)烈的腐蝕性，已逐步成為不容忽視的問題，污水處理廠構(gòu)筑物加蓋除臭勢(shì)在必行。

2 除臭工藝

城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理系統(tǒng)由于其特殊性，臭氣成分具有復(fù)雜多變、有毒有害、動(dòng)態(tài)負(fù)荷顯著以及持續(xù)排污、靠近居民區(qū)等特點(diǎn)，且往往是短時(shí)間內(nèi)突發(fā)的，較難捕集和收集，給臭氣治理工作帶來了困難。常用的除臭工藝方法主要有生物除臭、活性氧離子除臭、化學(xué)吸附法、物理除臭法等。

2.1 生物除臭

生物法除臭作為一種較為成熟的除臭技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到迅速發(fā)展，受到普遍重視。其中尤以生物濾床以及生物滴濾床除臭技術(shù)應(yīng)用較多[1-2]。國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)90年代中期開始開展了生物法凈化含H2S，NH3等臭氣的試驗(yàn)研究生物濾床和生物滴濾床脫臭技術(shù)的基礎(chǔ)性研究。生物除臭是在適宜條件下，利用載體填料表面上的微生物作用脫臭，臭氣物質(zhì)先被填料吸收，然后被填料上附著的微生物氧化分解，從而完成除臭過程。

2.2 活性氧離子除臭

2.3 化學(xué)吸收法

化學(xué)吸收法是通過化學(xué)藥劑(主要是NaOH，NaCl或NaClO3)吸收臭氣中的H2S，NH3等無機(jī)污染物，使有害氣態(tài)組分變成液態(tài)或無害的氣體。同時(shí)還可以使用臭氧、H2O2等強(qiáng)氧化劑氧化臭氣中化學(xué)成分，達(dá)到脫臭的目的。

2.4 物理除臭法

將惡臭氣體通過吸附劑填充層而被吸附去除的方法，常用的吸附劑一般為活性炭、沸石分子篩、活性氧化鋁等，但不適合高濃度臭氣，適合氣量低濃度的場(chǎng)合，一般用于工業(yè)廢氣除臭。

3 除臭工藝比選

不同除臭工藝特點(diǎn)比較，見表1。

表1 不同除臭工藝特點(diǎn)比較[3]

根據(jù)上述對(duì)除臭技術(shù)工藝的技術(shù)比較分析，可以看出，生物除臭法具有投資成本適中和運(yùn)行成本低(主要是風(fēng)機(jī)和水泵的電費(fèi))的優(yōu)點(diǎn)，很多污水處理廠采用生物除臭法來去除惡臭氣體[4-5]。

4 生物除臭工程實(shí)例

4.1 污水處理廠簡(jiǎn)介

某污水廠總規(guī)模為2.0萬t/d，運(yùn)行規(guī)模約1.8萬t/d，工業(yè)廢水和生活污水比例1∶1，工業(yè)廢水處理工藝流程為“格柵+厭氧池+缺氧池+氧化溝+二沉池+高效絮凝沉淀池+中間水池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+消毒”；生活污水處理工藝流程為“格柵+曝氣沉砂池”匯入氧化溝與工業(yè)廢水一起進(jìn)行后續(xù)處理。污泥處理工藝采用污泥濃度池+調(diào)理池+板框脫水系統(tǒng)工藝。為提高污水廠內(nèi)及廠界空氣環(huán)境質(zhì)量，該污水廠采用生物除臭工藝對(duì)預(yù)處理區(qū)和污泥脫水區(qū)構(gòu)筑物進(jìn)行加蓋除臭。

4.2 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

大氣污染物排氣標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

4.3 生物除臭工藝

污水廠的除臭系統(tǒng)主要包括密封系統(tǒng)、收集風(fēng)管系統(tǒng)及臭氣處理系統(tǒng)[6]。

4.3.1 臭氣密封系統(tǒng)及收集風(fēng)管系統(tǒng)

該城鎮(zhèn)污水廠有預(yù)處理區(qū)和污泥處理區(qū)需要進(jìn)行臭氣收集和處置，預(yù)處理區(qū)包括調(diào)節(jié)池、格柵及曝氣沉砂池和缺氧池，污泥處理區(qū)包括污泥脫水機(jī)房及堆棚、污泥調(diào)理池及污泥濃縮池。

1)構(gòu)筑物加蓋區(qū)域參數(shù)(見表3)。

表3 構(gòu)筑物加蓋區(qū)域參數(shù)

2)風(fēng)量計(jì)算。

a.調(diào)節(jié)池：接納尚未處理的原廢水，污染物濃度較高，要盡可能加蓋，以減小孔口尺寸，加低蓋。設(shè)計(jì)加蓋面積與水面積一致，調(diào)節(jié)池水面至蓋底高約0.5 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q調(diào)=30×25×0.5×3=1 125 m3/h。

b.沉砂池曝氣沉砂池：加低蓋，設(shè)計(jì)加蓋面積與水面積一致，沉沙池水面至蓋底高約0.5 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q砂=17×4×0.5×3=102 m3/h。

c.缺氧池：加高蓋，設(shè)計(jì)加蓋面積與水面積一致，初沉池水面至蓋底高約2.8 m，換氣率為10次/h，則臭氣收集量為：Q缺=3.14×142×2.8×10=12 484 m3/h。

d.污泥脫水機(jī)房及堆棚：脫水機(jī)房機(jī)械均設(shè)局部排風(fēng)罩，同時(shí)對(duì)操作大空間進(jìn)行通風(fēng)換氣，除臭風(fēng)量按10次/h計(jì)算，則臭氣收集量為：Q脫=20×10×6.5×10=13 000 m3/h。

e.污泥調(diào)理池：水面至頂板高約0.65 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q調(diào)理=12.5×0.65×3=24.4 m3/h。

f.污泥濃縮池：水面至頂板高約0.85 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q污泥=3.14×25×0.85×3=200.2 m3/h。

則總臭氣收集量為：Q總=Q調(diào)+Q砂+Q缺+Q脫+Q調(diào)理+Q污泥=1 125+102+12 484+13 000+24.4+200.2=26 935.6 m3/h，考慮10%的漏風(fēng)量，除臭總風(fēng)量為29 629.16 m3/h，Q總?cè)?0 000 m3/h。

3)風(fēng)機(jī)選型。

經(jīng)過計(jì)算共需2臺(tái)風(fēng)機(jī)，生物除臭系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)1臺(tái)(除臭裝置設(shè)在靠近預(yù)處理區(qū))，污泥處理區(qū)送風(fēng)機(jī)1臺(tái)，型號(hào)參數(shù)見表4。

表4 風(fēng)機(jī)參數(shù)

4)收集風(fēng)管及輸送管道。

污水廠的收集風(fēng)管和輸送管道均采用圓形玻璃鋼管道，收集風(fēng)管的收集口在最高水位液面以上0.2 m處，按照收集的氣量和壓力在玻璃鋼風(fēng)管上開孔。臭氣經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)加壓以后經(jīng)過玻璃鋼送風(fēng)管進(jìn)入生物除臭裝置。管道數(shù)量及規(guī)格見表5。

表5 管道數(shù)量及規(guī)格

4.3.2 生物除臭裝置技術(shù)參數(shù)

采用1套生物除臭裝置，外形尺寸：L15 m×B8.5 m×H3 m；結(jié)構(gòu)形式：6 mm玻璃鋼內(nèi)板+50 mm的碳鋼骨架+50 mm聚氨酯保溫層+4.0 mm玻璃鋼外板；預(yù)洗段PP球填料：44 m3；生物過濾段生物復(fù)合填料：175 m3。

臭氣處理系統(tǒng)工藝流程圖如圖1所示。

4.4 除臭效果分析及日常運(yùn)營(yíng)管理建議

生物除臭裝置于2019年6月建成，總投資480萬元，年運(yùn)行成本約24萬元(主要是電費(fèi)、噴淋水采用污水廠回用水)，運(yùn)行1年多以來，對(duì)有組織廢氣臭氣濃度、氨和硫化氫每季度進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，如表6所示。

從表6可以看出，除臭裝置15 m排氣筒有組織廢氣檢測(cè)值遠(yuǎn)低于GB 14554—93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)表2標(biāo)準(zhǔn)，表明生物除臭系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

表6 有組織廢氣檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果表

由于污水處理廠臭氣中含有硫化氫等酸性氣體，對(duì)設(shè)備、管道、構(gòu)筑物蓋板、欄桿等具有腐蝕性，工作環(huán)境較差、設(shè)備易腐蝕，因此要保證密閉區(qū)域內(nèi)的空氣流動(dòng)，無死角，保證整個(gè)密封系統(tǒng)為負(fù)壓收集，為廢氣收集提供保證，同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和管道防腐工作，現(xiàn)場(chǎng)操作人員做好個(gè)人防護(hù)[7]。隨著除臭系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，密封處的軟橡膠老化，日常運(yùn)行管理中要及時(shí)進(jìn)行更換，設(shè)備、構(gòu)筑檢維修時(shí)將密封裝置拆除的，事后要及時(shí)恢復(fù)密封裝置，提高除臭效率。

5 結(jié)語

本文以某城鎮(zhèn)污水處理廠預(yù)處理區(qū)和污泥處理區(qū)產(chǎn)生的臭氣為研究對(duì)象，采用生物除臭工藝，投資成本適中,運(yùn)營(yíng)成本較低。除臭系統(tǒng)15 m排氣筒排放口大氣污染物氨氣、硫化氫排放速率和臭氣濃度均能穩(wěn)定達(dá)到GB 14554—93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)表2標(biāo)準(zhǔn)，提升了污水廠廠內(nèi)及周邊空氣環(huán)境質(zhì)量。