污水处理厂脱臭系统设计

污水处理厂脱臭系统设计

林之虹

哈尔滨工业大学环保技术有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150001

摘要：在现代化工业时代，工厂、垃圾厂、污水处理厂等都会产生臭味的环境问题，而臭气处理技术目前应用较为成熟的主要有吸附、化学吸收、催化燃烧、生物除臭、UV紫外和低温等离子技术的工艺方法，需针对气体的流量及性质，选择适合的工艺方法处理臭气。污水处理系统能够有效地对污水进行净化，变废为宝，循环利用，是解决这一问题的有效措施。

关键词：污水处理厂；除臭系统；设计分析

引言

随着工业技术水平进程的加快，工业污水的排放问题也被提上了日程，污水排放问题直接影响着环境、人们健康及可持续发展，是工业生产中亟待解决的问题，也是绿色生产、可持续生产必备的环节^[1]。我国“十三五”规划中的节能减排工作方案和污水处理设施建设规划，都提到了需要利用合理的污水处理工艺和先进的控制方法策略，实现污水处理节能减排降耗。因此，工业污水处理已经成为我国可持续发展及科学发展战略的重要课题之一。目前污水处理的常规监控方法难以做到快速、准确、动态地监控现场，通过中央控制室不易实时显示现场的检测情况，使得用户难以远程把握现场的检测状况。

1 项目概况

以某城镇污水处理厂为城镇生活污水的治理工厂，污水治理过程中，在粗格栅、提升泵站、细格栅、沉沙池、生物反应池、脱水机房、污泥储存房等处均产生臭气[2]，臭气主要成分为挥发性碳氢化合物（VOCs）、硫化氢（H2S）、氨（NH3）、苯系物气体等，其感官体现为综合性恶臭异味[3]。根据密闭空间和换气参数确定各个地方产生的臭气流量，统计出该工程总的臭气流量为1.2万m3/h。

根据业主提供的资料和工程经验，设计的进气致臭主要成分及浓度为：NH3为3~6mg/m3；H2S为5~10mg/m3；臭气浓度为800~1000（无量纲）。根据现场场地、投资运行、工况等经济及技术情况，采用化学吸收加生物除臭工艺方法除臭，现整体状况运行良好，除臭效率达到国家环保要求。经处理后的尾气应达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93），以及《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的大气污染物排放标准要求。

该项目按二级标准要求执行。设计的排放浓度为（在厂界（防护带边缘）最高允许浓度）：NH3为1.5mg/m3；H2S为0.06mg/m3；臭气浓度为20（无量纲）；甲烷为1（厂区最高体积浓度，％）。

2 污水处理工艺

本项目污水处理厂选用二级生化处理工艺。废水经初沉池除渣、调节池调质后进入兼氧酸化池，大分子有机物得到降解；沉淀后上清液进入氧化沟进行第二级的生化处理，完成反硝化、硝化过程。氧化沟好氧段出水进入二沉池，进行泥水分离，上清液溢流后经排海口最终排入杭州湾。底部的污泥进入浓缩池浓缩之后，排入污泥均质池，上清液则排放至厂区污水管。均质之后的污泥经螺杆泵提升，进入离心脱水机进行脱水(出泥含水率75%左右)。脱水后，将泥外运处置。根据现场恶臭浓度分析，本项目除臭系统主要针对格栅井、调节池、污泥浓缩池、污泥均质池、污泥脱水机房的臭气进行处理。臭气主要成分为硫化氢和氨。

3 除臭工艺流程设计分析

该污水处理厂除臭工艺流程为：通过加盖密闭空间、集气罩、烟道设备等将各个单元产生的臭气统一收集到核心处理装置，臭气经过化学酸碱吸收的前两期预处理后，进入生物除臭系统进行三级处理，并根据现场运行情况，预留了四级备用处理单元，最后烟气进行除雾脱水处理，经过治理后的干净气体，由风机抽至烟囱排放，此时大部分的臭气被净化。

3.1净化系统划分

根据废气治理设施集中布置的原则，同时考虑污染物源尽量靠近废气治理设施。

3.2恶臭气体收集系统

构（建）筑物的封闭覆盖装置的功能是将构（建）筑物进行密闭或封闭，目的是将其形成密闭覆盖空间，产生的臭气不会自然外溢，同时对封闭覆盖空间里产生的臭气进行统一收集，通过引风机动力牵引至臭气输送管道，由管道输送至处理装置，集中处理。

1）调节池、污泥浓缩池、储泥池密闭方式调节池、储泥池、污泥浓缩池的密闭系统采用拼装式的单跨、断面为波形的自支撑筒拱型结构的玻璃钢板集气罩，既可满足臭气封闭不泄漏的原则，又坚固、美观、耐用、景观性强。玻璃钢集气罩以1.5~2.0m为1个单体，各单体之间采用扣接形式，与池体连接处用水泥砂浆找平，罩体与池体之间填有3mm橡胶垫，用304不锈钢膨胀螺栓和不锈钢压板固定。罩体上设有观察孔、检修孔，方便工作人员观察、取样和池中设备的检修。玻璃钢集气罩内层与池内废气接触，考虑硫化氢等污染物的腐蚀性，内衬防腐层采用乙烯基树脂制作，厚度1.0mm，可耐酸碱及大多数有机成分腐蚀，耐腐蚀性能优良。外层为结构层，采用不饱和聚酯树脂，厚度5mm，具有较高的强度。表面采用耐抗紫外线的胶衣型不饱和聚酯树脂，有较好的耐候性。集气罩性能指标：拉伸强度≥200MPa，设计使用荷载≥0.5kN/m2；压缩强度≥130MPa，设计施工检修荷载≥1.0kN/m2；剪切强度≥70MPa，设计吸风负压：-0.1kN/m2。为防止臭气排放产生负压，损坏集气罩，设立能自动进气的余压补风装置。余压阀是利用密闭集气罩内外压差对集气罩内补风。选用600mm×400mm余压阀，材质采用涂塑镀锌板制作。

2）格栅井格栅井设置电动移动风雨棚，将格栅井、格栅设备封闭。平时运行工况下格栅井区域保持封闭排风状态，当格栅设备检修时，移动风雨棚移开，方便设备维修、配件吊运及更换操作。封闭区域尺寸8.1m×5m×3（h）m，换气次数6次/h。

3）污泥堆棚区域污泥堆棚位于污泥脱水机房内，污泥堆棚内有污泥斗设备，运行过程中产生恶臭异味。污泥斗设备高约6.0m，用彩板将污泥堆棚污泥斗设备区域封闭，尺寸8m×6.4m×6.8（h）m，换气次数20次/h。一侧封闭隔墙上设3m×4m电动卷帘门，平时封闭排风；排泥操作时开启，方便污泥运输车辆进出。

4）污泥脱水机区域污泥脱水机位于污泥脱水机房内，运行过程中产生恶臭异味，设备高度约2.7m，采用彩板将污泥脱水机封闭，尺寸9.3m×5.5m×3.7（h）m，换气次数20次/h。隔墙上开设用于人员进出的推拉门。污泥脱水机棚的顶棚要求易于拆卸，便于设备维修时电动葫芦吊运设备、配件等。上述所有臭气收集系统在风机抽吸下均处于负压状态，有效防止臭气泄漏。

3.3恶臭气体净化系统

本项目臭气主要含有硫化氢和氨等恶臭气体，臭气成分和气量比较稳定、气量较大但浓度低，因此在设计上采用针对性强、压降小、能耗低的“生物滤池”处理工艺，进行生物脱臭处理。臭气经收集系统收集后，由管道输送至生物除臭装置，先经过装置内前段预洗池段喷淋，与自上而下喷淋液充分接触，去除臭气内大部分粉尘和少量可溶性污染物，同时增加臭气湿度，并调节温度；经过增湿调温后的臭气进入生物滤床，在附着于生物填料上的微生物的新陈代谢作用下，最后降解为CO2、H2O以及其它无/低害物质，恶臭污染物经处理后满足当地《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB31/982—2016)。

4 运行结果

在污水处理厂除臭系统的设计工作中，需要因地制宜，根据各类污水处理构筑物的特点采取密闭措施，在处理厂除臭工程的调试中，系统运行稳定，除臭效果达到国家环保要求，水、电、化学剂耗量等各项经济指标也均在设计范围内。

参考文献

【1】DB31/982—2016城镇污水处理厂大气污染物排放标准[S].

【2】污水处理厂恶臭污染物控制技术的研究[J].王建明,袁武建,陈刚,许太明.安全与环境工程. 2005(03)

【3】城市污水处理厂除臭技术[J].尹军,王晓玲,赵玉鑫,张立国,赵可,刘志生.环境污染治理技术与设备.2006(08)

【4】城市污水处理厂臭气问题分析与控制[J].刘锴,何群彪,屈计宁.上海环境科学. 2003(S2)

【5】城市污水处理厂臭气治理技术评析[J].姜应和,富立鹏,张少辉,魏明蓉.市政技术. 2007(02)

【6】城市污水处理厂运行成本的分析与管理[J].董武.财经界(学术版).2019(17)