漢西污水處理廠除臭工藝的選擇

1、漢西污水處理廠除臭工藝的選擇摘要：隨著漢西污水處理廠的逐步建成，污水廠除臭問題日益突出。本文介紹了水活洗和化學(xué)除臭法、活性炭吸附法、催化型活性炭法、臭氧氧化法、燃燒法、純天然植物提取液噴灑技術(shù)、生物脫臭法等7種方法，并通過比較，指出生物脫臭法中的土壤處理法是適合漢西污水處理廠除臭的理想工藝，最后介紹了漢西污水處理廠除臭系統(tǒng)的具體工程設(shè)計。關(guān)鍵字：污水處理廠生物處理除臭1. 漢西污水廠概況漢西污水處理廠工程近期設(shè)計規(guī)模40萬m3/d，采用A/0（缺氧/好氧）生物工藝，目前正在進行土建施工。隨著污水廠的建成，運行中的污水處理廠將產(chǎn)生大量的惡臭氣體，不僅將影響污水處理廠的員工的身體健康及工作環(huán)境，還

2、會對周圍的投資環(huán)境和居民的日常生活帶來嚴重的危害。為了完善漢西污水廠功能、創(chuàng)造良好的生活投資環(huán)境，續(xù)建漢西污水處理廠除臭工程勢在必行。2. 污水廠臭氣來源根據(jù)污水處理的過程這些臭氣產(chǎn)生源主要分為污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水處理系統(tǒng)中的臭氣源主要分布在進水頭部、預(yù)處理、初級處理及濾池反沖洗液、污泥處理上活液等，曝氣池的攪拌和充氧也會產(chǎn)生部分臭氣。污泥處理系統(tǒng)中的臭氣來源主要分布在污泥濃縮、厭氧消化后的污泥脫水和污泥堆放、外運過程，由丁對不穩(wěn)定污泥進行壓縮、剪切作用，產(chǎn)生蛋白質(zhì)類生物高聚物，其分解產(chǎn)生大量臭氣。污水收集、處理設(shè)施中的主要臭氣產(chǎn)生源、產(chǎn)生原因及其相對污染程度詳見表11。從表1中可

3、以看出，污水前處理部分（污水提升泵站、格柵、沉砂池）以及生物反應(yīng)中的厭氧調(diào)節(jié)池和污泥處理部分（濃縮池、儲泥池、脫水間等）是除臭的重點；曝氣池負荷低，一般可不考慮除臭措施。表1污水處理中的臭氣源位置臭氣源/原因臭氣強度污水處理設(shè)施進水頭部由于紊流作用在水流渠道和配水設(shè)施中釋放臭氣高污水泵站集水井中污水、沉淀物和浮渣的腐化高格柵柵渣的腐爛高預(yù)曝氣污水中臭氣釋放高沉砂沉砂中的有機成分腐爛高厭氧調(diào)節(jié)池池表面浮渣堆積造成腐爛高回流液污泥處理的上清液、壓濾液高曝氣池混合液/回流污泥，高有機負荷，混合效果差，DO足，污泥沉積低/中二沉池浮泥/浮渣低/中污泥處理設(shè)施濃縮池浮泥，堰和槽/浮渣和污泥腐化，溫度高，

4、水流素動高/中好氧消化反應(yīng)器內(nèi)爪完全混合，運行不正常低/中厭氧消化硫化氫氣體，污泥中硫酸鹽含量局中/高儲泥池混合差，形成浮泥層中/高機械脫水泥餅/易腐爛物質(zhì)，化學(xué)菊劑，案氣釋放中/高污泥外運污泥在儲存和運輸過程中釋放臭氣高堆肥堆肥污泥/充氧和通風(fēng)不足，厭氧狀態(tài)高焚燒排氣/燃燒溫度低，不足以氧化所有有機物低3. 臭氣成分在污水處理工藝過程中產(chǎn)生氣味的物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。大多數(shù)的氣味物質(zhì)是有機物，只有少數(shù)的氣味物質(zhì)是無機化合物。據(jù)有關(guān)資料介紹，從成分來看氨的濃度最高，其次是硫化氫；而從臭氣的強度來看甲硫醇最大，其次是硫化氫（其臭氣強度達到了強臭的程度）。硫化氫是產(chǎn)生惡臭氣味的主要物質(zhì)之一

5、。污水收集、輸送和處理處置工程中主要的致臭氣體列丁下表。表2污水中各類臭氣成分表名稱化2分子量特征氣味氨NH17.0刺激性氯Cl271.0窒息的，刺激性乙基硫醇CHCH2SH62爛白菜味硫化氫HaS34臭雞蛋味甲基胺CHNH231腐爛，腥味甲基硫醇CHSH48爛白菜味糞臭素GHN131糞臭味，惡心名稱化2分子量特征氣味硫甲酚CHC6孔一SH124腐臭二甲基胺(CH3)2N44魚腥味三甲基胺一J(CH3)3N59刺激性，腥味4. 除臭工藝除臭方法經(jīng)歷了一個發(fā)展過程，從最初采用的水洗法，逐步發(fā)展到效果較好的微生物脫臭法。常見的方法有水洗法、活性炭吸附法、催化型活性炭法、臭氧氧化法、燃燒法、純天然植

6、物提取液噴灑技術(shù)、生物脫臭法等。4.1水活洗和化學(xué)除臭法水活洗是利用臭氣中的某些物質(zhì)能溶丁水的特性，使臭氣中氨氣、硫化氫氣體和水接觸、溶解，達到脫臭的目的。化學(xué)除臭法是利用臭氣中的某些物質(zhì)和藥液產(chǎn)生中和反應(yīng)的特性，如利用呈堿性的苛性鈉和次氯酸鈉溶液，去除臭氣中硫化氫等酸性物質(zhì)，利用鹽酸等酸性溶液，去除臭氣中的氨氣等堿性物質(zhì)。與活性炭吸附法相比較，化學(xué)除臭法必須配備較多的附屆設(shè)施，如藥液貯存裝置、藥液輸送裝置、排出裝置等，運行管理較為復(fù)雜，運行費用較高，與藥液不反應(yīng)的臭氣較難去除，效率較低。4.2活性炭吸附法活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭氣中致臭物質(zhì)的特點，達到脫臭目的。為了有效地脫臭，通常利

7、用各種不同性質(zhì)的活性炭，在吸附塔內(nèi)設(shè)置吸附酸性物質(zhì)的活性炭，吸附堿性物質(zhì)的活性炭和吸附中性物質(zhì)的活性炭，臭氣和各種活性炭接觸后，排出吸附塔。該法與水活洗和藥液活洗法相比較，具有較高的效率，但活性炭吸附到一定量時會達到飽和，就必須再生或更換活性炭，因此運行成本較高。這種方法常用丁低濃度臭氣和脫臭的后處理。4.3催化型活性炭法傳統(tǒng)的活性炭吸附法存在著活性炭再生費用高、更換活性炭操作麻煩等缺點。為了改善這些缺點，卡爾岡炭素公司在1994年開發(fā)了一種可靠的催化活性炭除臭技術(shù)。該活性炭是煙煤基帶增強催化能力的粒狀活性炭，具有獨特的催化能力和水再生優(yōu)勢，克服了傳統(tǒng)活性炭的缺點。催化型活性炭通過對H2S及其

8、它含硫有機物吸附后，催化型活性炭促進氧化反應(yīng)，將H2S轉(zhuǎn)變?yōu)镠SO、少量的HSO和硫元素。催化型活性炭只對HS及含硫有機臭味氣體去除率高，對污水廠產(chǎn)生的其它臭味物質(zhì)去除率不是很高，因此此方法較適宜用在污水泵站除臭中。4.4臭氧氧化法臭氧氧化法是利用臭氧強氧化劑，使臭氣中的化學(xué)成份氧化，達到脫臭的目的。臭氧氧化法有氣相和液相之分，由丁臭氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)較慢，一般先通過藥液活洗法，去除大部分致臭物質(zhì)，然后再進行臭氧氧化。臭氧對臭味物質(zhì)氧化分解反應(yīng)式如下：RHR3NCOJS+QtS+吒割Q（主反應(yīng)）tSC+吒O（副反應(yīng)）CHS卅QtCH3-SSCHtCHSOH+Q4.5燃燒法燃燒法有直接燃燒法和觸煤

9、燃燒法。根據(jù)臭氣的特點，當溫度達到648C,接觸時間0.3s以上時，臭氣會直接燃燒，達到脫臭的目的。4.6純天然植物提取液噴灑技術(shù)采用霧化設(shè)備將純天然植物提取液噴灑形成具有很大比表面積的小霧粒，吸附空氣中的臭氣分子進行反應(yīng)或催化與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成無味、無二次污染的產(chǎn)物。4.7生物除臭法生物除臭法是通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質(zhì)加以轉(zhuǎn)化，達到除臭的目的。目前國內(nèi)外污水處理廠采用生物法處理臭氣的方法主要有土壤處理法和生物濾池法等，除臭效果較好2。（a）土壤處理法：是利用土壤中的有機質(zhì)及礦物質(zhì)將臭氣吸附、濃縮到土壤中，然后利用土壤中的微生物將其降解的方法。由穿孔管構(gòu)成的空氣分布系統(tǒng)位丁生

10、物土壤底部，收集的臭氣藉風(fēng)機進入穿孔管，然后緩慢的在土壤介質(zhì)中擴散，向上穿過土壤介質(zhì)，并暫時的吸附在載體表面或吸附在微生物表面，或吸附在薄膜水層中，然后臭氣被微生物吸收，參與微生物代謝，臭氣被轉(zhuǎn)化成CO和H2Q土壤擴散層由粗、細石子及黃沙組成，可以使臭氣均勻分布。土壤法具有設(shè)備簡單，運行費用極低，維護操作方便的優(yōu)點。表3列出了一些土壤床的參數(shù)及處理臭氣的效率。表3土壤床的應(yīng)用和運行地點場合土壤床面積（m）填料停留時間（min）報導(dǎo)的去除率Burwood海灘污水廠的滴濾池540樹皮，土壤，泥炭，肥料299%多倫多污水廠進水部分50樹皮，土壤，泥炭，肥料4.599%Griffith提升干管64肥土

11、，土壤大約798.799.9%Quakers山脈污水廠進水部分50米殼，泥炭，污泥，肥料無數(shù)據(jù)無數(shù)據(jù)Manukau,新西二污水廠滴濾池3500（近期擴建）鐵渣，土壤1.5無數(shù)據(jù)工業(yè)生產(chǎn)廠，悉尼廢水處理的進水部分45肥料8.5無數(shù)據(jù)（b）生物濾池：生物濾池法是把收集的臭氣先經(jīng)過加濕處理，再通過長滿微生物的、濕潤多孔的生物濾層，臭氣物質(zhì)被填料吸收，然后被微生物分解成二氧化碳和其它無機物，從而達到除臭目的。生物濾池法工藝流程為：臭氣收集T風(fēng)管輸送T抽風(fēng)機T預(yù)洗池加濕T生物濾池T排氣。濾池填料可采用海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物等向。生物濾池的缺點是占地較大。其優(yōu)點是較經(jīng)濟，來自天然的

12、富含有機成分的多孔滲水填料構(gòu)造簡單，操作方便，無需液體循環(huán)系統(tǒng)。5. 除臭工藝方案比選根據(jù)以上各種脫臭方法的分析，Q氧化成本偏高、管理復(fù)雜，水洗法效率不高且不徹底，燃燒法理論上可行但與本工程難以銜接，活性炭吸附法設(shè)備投資高，管理復(fù)雜，運行成本高。因此可用丁污水處理廠除臭的方法為化學(xué)脫臭法、植物提取液除臭法、生物除臭法。根據(jù)我們收集的數(shù)據(jù)比較，國內(nèi)目前采用的除臭方法中，化學(xué)洗滌方法比較貴，而且日常的運行費用也較大；植物提取液投資較低，運行費用較高，且植物提取液目前尚無國產(chǎn)須全部依賴進口；因此漢西廠可考慮生物除臭工藝，其中生物濾池除了占地大的缺點外，隨著國產(chǎn)設(shè)備的運用，其投資具有可比性，而且運行費

13、用主要是電費、填料的補充費用；土壤法除臭除了占地大的缺點外，投資適中，運行管理簡單，運行費用主要是電費。綜上所述我們對漢西污水處理廠除臭工藝選取生物濾池法和土壤處理法進行比選:表4生物除臭方案比較除臭方法土壤法除臭洗滌一生物濾床過濾聯(lián)合除臭除臭效果H2S去除率99%其它臭味物質(zhì)去除率95。HzS去除率99%其它臭味物質(zhì)去除率95。堵塞情況不堵塞不易堵塞耐沖擊負荷耐沖擊不耐沖擊溫度、濕度影響有影響有影響濾料使用壽命20年58年能耗最低較低運行管理最簡單簡單環(huán)境美化了好換埋料費用無200萬兀/年工程總投資5105萬元5400萬元年運行費用200萬元240萬兀從上表可以看出，土壤法除臭具有除臭效率高

14、、使用壽命長、能耗低、運行管理簡單、運行費用低等優(yōu)點，因此本工程推薦采用土壤法除臭。漢西污水處理廠除臭工藝設(shè)計漢西污水處理廠有以下構(gòu)筑物需要進行臭氣的收集和處理：1、粗格柵問；2、細格柵問、曝氣沉沙池；3、初沉池；4、A/O生物反應(yīng)池。生物土壤濾體除臭系統(tǒng)由三大系統(tǒng)組成，即：臭源密封系統(tǒng)、臭氣體收集及輸送系統(tǒng)、臭氣生物土壤處理系統(tǒng)。6.1臭源密封系統(tǒng)設(shè)計對任何一個高效的惡臭控制和處理系統(tǒng)而言，臭源密封系統(tǒng)都是一個極為重要的關(guān)鍵要素。因為這一系統(tǒng)從源頭處決定了惡臭控制和處理系統(tǒng)的處理大小。漢西污水處理廠對下列構(gòu)筑物采用如下密閉設(shè)計：(1) 粗格柵問：粗格柵井上部采用有機玻璃鋼蓋板進行加蓋密封，厚

15、度約為10毫米，并帶加強筋，在蓋板上開進氣孔兩個，安裝氣量調(diào)節(jié)閥。粗格柵用不銹鋼或透明的有機玻璃進行密封處理。(2) 曝氣沉砂池：考慮到運行和維修的需要，此部分是工作區(qū)，需要工作人員的進出，則該部分采用輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)加玻璃鋼蓋板的方式進行密封，高度為2.5米。(3) 初沉池：采用索膜結(jié)構(gòu)，用碳鋼防腐結(jié)構(gòu)骨架張拉進口膜將整個初沉池封閉起來(4) 生物反應(yīng)池：由丁生物反應(yīng)池密閉區(qū)間為非工作區(qū)，平時工作人員是不在此內(nèi)部工作的，所以采用玻璃不銹鋼龍骨結(jié)合鋼筋混凝土的低加罩。6.2臭氣體收集及輸送系統(tǒng)與臭源密封系統(tǒng)一樣，作為臭氣控制和處理系統(tǒng)的一個重要組成部分，臭氣收集及輸送系統(tǒng)設(shè)計也是一個極為重要的關(guān)鍵要

16、素。臭氣收集及輸送系統(tǒng)設(shè)計得合理與否很大程度上影響著整個臭氣控制和處理系統(tǒng)的處理效果。漢西污水處理廠的收集系統(tǒng)設(shè)計如下：(1) 收集風(fēng)管的選擇：本污水處理廠的收集風(fēng)管采用玻璃鋼方型風(fēng)管，玻璃鋼風(fēng)管的收集口在最高水位以上0.2米處，按照收集的氣量和壓力在玻璃鋼風(fēng)管上開孔。(2) 換氣率：粗格柵問、細格柵問及曝氣沉砂池、初沉池采用6次換氣率；生物反應(yīng)池采用3次換氣率。根據(jù)估算粗格柵問的臭氣量為5000立方米/小時；曝氣沉砂池臭氣量為20000立方米/小時；初沉池臭氣量為2688000立方米/小時；生物反應(yīng)池的臭氣量為1465000立方米/小時。(3) 風(fēng)機的選擇：經(jīng)過計算共需要47臺風(fēng)機，總的功率

17、約為400千瓦。(4) 輸送管道：輸送管道采用玻璃鋼圓形管道，臭氣經(jīng)過鼓風(fēng)機加壓以后經(jīng)過玻璃鋼送風(fēng)管進入生物土壤濾體的不起管道系統(tǒng)。6.3生物土壤過濾處理系統(tǒng)(1) 污水處理廠共采用9套生物土壤濾體系統(tǒng)，其中粗格柵問及細格柵問、爆氣沉砂池為一套系統(tǒng)，濾體厚度為1.5米，占地面積為：300平方米；初沉池為四套系統(tǒng)，濾體厚度為2米，每套占地面積為：600平方米；生物反應(yīng)池采用2套系統(tǒng)，厚度為1.5米，每套占地面積為1000平方米?？傉嫉孛娣e為4700平方米。(2) 考慮到使用壽命及維護問題，本系統(tǒng)布氣管道系統(tǒng)采用HDP玳道(包括主管，支管，三通，彎頭，套管等),主管采用國內(nèi)著名品牌的HDP玳道生產(chǎn)廠家，支管采用進口產(chǎn)品。(3) 增濕系統(tǒng)：為了增加臭氣的濕度，提高處理效率，在臭氣進入布氣管道系統(tǒng)之前對其進行加濕處理，加濕系統(tǒng)采用進口產(chǎn)品。，zhuloncom(4) 綠化灌溉系統(tǒng)：為了美化環(huán)境，將對調(diào)試完畢后的土壤生物濾體系統(tǒng)進行綠化，為了綠化的需