【實例】洗滌+生物濾床過濾技術(shù)處理污水處理廠臭氣處理方案

惡臭是污染環(huán)境、危害人體健康的重要公害之一，憑人的嗅覺即能感受到的惡臭物質(zhì)有四千多種，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)上大致分為5類:含硫化合物（硫化氫、二氧化硫、硫醇類、二甲基硫、硫醚類等）、含氮化合物（氨、胺類、酰胺類、腈類、吲哚類、硝基化合物等）、碳氫化合物（烷、烯、炔烴及芳香烴等）、碳氫氧化合物（酣、醛、酮、醚、醇、脂肪酸等）、鹵素及其衍生物（氯化氫、氯、溴、商代烴、氯醛等）。其中對人體影響較大的八大惡臭物質(zhì)是:硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。而我們通常所指的惡臭氣體，是指在空氣中擴散帶有惡臭的氣體，簡稱臭氣。

　　惡臭氣體的來源分布廣泛，主要來自于固體垃圾處理場、以石油為原料的化工廠、污水泵站、污水處理廠、制藥廠、飼料和肥料加工廠、畜牧產(chǎn)品農(nóng)場、化纖廠、皮革廠、制漿廠、以及公廁、糞便轉(zhuǎn)運站等場所。污水中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的厭氧、好氧過程的產(chǎn)物或不完全產(chǎn)物產(chǎn)生了惡臭物質(zhì)，這些惡臭物質(zhì)對人的危害是多方面的，為了提高居民生活環(huán)境質(zhì)量、杜絕空氣污染隱患，惡臭源的控制及惡 臭氣體處理已成為目前一些地區(qū)亟待解決的環(huán)境問題之一。

　　1 污水處理中常用除臭技術(shù)簡介

　　惡臭氣體處理傳統(tǒng)技術(shù)包括物理法、化學(xué)法、生物法，新興處理技術(shù)有等離子體分解法、光催化氧化法、微波催化氧化法、電化學(xué)氧化法、電暈法、聯(lián)合法等。生物法具有技術(shù)先進成熟、處理效果穩(wěn)定、資金節(jié)約等特點，使其更符合國情特色，在國內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用。

　　生物法是利用微生物細胞吸收惡臭物質(zhì)（有機物），并在其代謝過程中將惡臭物質(zhì)降解、轉(zhuǎn)化而去除其原有的污染性質(zhì)。

　　生物脫臭是目前最具前景的惡臭凈化技術(shù)，由于其一次投資低、運行費用省、凈化效果好、操作維護方便等特點,在歐美發(fā)達國家已被廣泛用于低濃度惡臭氣體治理。近年來，國內(nèi)已經(jīng)逐步開展了生物除臭技術(shù)研究和工業(yè)化應(yīng)用實踐。

　　該方法最突出的優(yōu)點是處理成本低廉、基本無二次污染。相對于物理、化學(xué)法，生物處理法屬于一種環(huán)保友好型的處理技術(shù)，更適用于濃度較低的惡臭污染物的去除。目前，污水處理廠常用的生物除臭法主要有生物過濾法、生物洗滌法以及生物滴濾法。

　　2 工程案例分析

　　某化工公司綜合污水處理廠為二級污水處理廠，一期工程主要用于化工生產(chǎn)裝置的工業(yè)廢水處理、生活污水處理及公司事故應(yīng)急處理、清污分流、 雨污分流的廢水處理，建設(shè)規(guī)模為8000m3/d，處理工藝采用生物膜工藝，為引進挪威的卡能士浮動床專利技術(shù)（MBBR, Moving BedTMBio~film Reactor)，污泥采用濃縮、脫水一體化帶式壓濾機過濾，泥餅外運填埋；二期工程建設(shè)總規(guī)模為15600m3/d，處理工藝采用兼氧+A/0工藝。

　　本項目處理的臭氣主要來自綜合污水處理廠中各類污水池、污泥脫水機房和危險品廢渣庫房等。根據(jù)進入綜合污水處理廠的各類廢水水質(zhì)初步可以定性確認臭氣中的主要成分為：硫化氫、氨、苯、苯胺、氯苯、硝基苯、非甲烷總烴、總揮發(fā)性有機物、臭氣濃度等。

　　根據(jù)污水處理廠的廢水的水質(zhì)及污染因子的不同特點，對可能產(chǎn)生惡臭氣體的點源進行分析，并進行了針對性的市場調(diào)研，采用技術(shù)先進、成熟可靠、 運行成本較低的生物法除臭，以確保污水廠外排惡臭氣體穩(wěn)定達標。根據(jù)臭氣成分的特性及污水處理 廠的實際情況，該廠建成了一套以“洗滌一生物濾床過濾”為核心的聯(lián)合除臭工藝,工藝流程如圖1所示。

　　2.1 設(shè)計進、出口指標

　　臭氣處理裝置用于處理綜合污水處理廠預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的惡臭氣體，廢氣中含苯、苯胺、氯苯、硝基苯、非甲烷總烴、硫化氫、氨、臭氣濃度等惡臭污染物，臭氣經(jīng)處理后達到國家標準GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》和GB 14554-93《惡臭污染物排放標準》相關(guān)要求后外排。

　　臭氣處理裝置進、出口污染物濃度范圍、出口污染物排放標準濃度及速率要求見表1。

　　2.2 惡臭治理系統(tǒng)

　　2.2.1 臭氣來源

　　預(yù)處理單元高濃度臭氣處理裝置主要處理來自均質(zhì)池、事故池1、均質(zhì)池1、物化污泥池、氣浮系統(tǒng)、中和槽、危險品廢渣庫房、以及強氧化單元的污水緩沖罐及酸化中和罐的惡臭氣體。

　　2.2.2 收集系統(tǒng)

　　污水處理構(gòu)筑物均為敞開式結(jié)構(gòu)，要解決廢氣污染和消除安全隱患，需加設(shè)玻璃鋼罩，以解決臭氣四溢的無組織排放問題，并在玻璃鋼拱罩頂部設(shè)置玻璃鋼排氣管，排氣管匯集到排氣干管，然后通過離心風(fēng)機抽風(fēng)，再輸入臭氣治理設(shè)施。

　　2.2.3 處理系統(tǒng)

　　來自預(yù)處理單元高濃度臭氣從氣體收集系統(tǒng)排出經(jīng)引風(fēng)管抽吸，進入生物除臭主體設(shè)備，臭氣中的污染物與生物除臭裝置生物填料上微生物接觸，被微生物捕獲降解、氧化，使污染物分解為無害的C02和H20，通過風(fēng)機抽送高煙自排放。在廢氣濃度很低時，營養(yǎng)液循環(huán)箱中的營養(yǎng)液由循環(huán)泵送到生物填料床頂部，均勻地噴淋在生物填料上，供微生物吸取營養(yǎng)物質(zhì)，生長繁殖。

　　1.生物滴濾床裝置

　　生物滴濾床裝置是微生物降解氣體有機污染物的場所，生物凈化裝置采用不銹鋼外殼，內(nèi)層玻璃鋼防腐，夾層保溫；殼體頂部留有人孔供維護檢修用， 下部有進氣口與進風(fēng)管連接。內(nèi)裝有經(jīng)特別篩選過的生物濾料，微生物附著、固定在惰性高效填料上。將篩選的微生物菌種固定在生物濾料上，生物濾料由耐腐蝕塑料格柵板承托，實現(xiàn)均勻布氣。

　　當(dāng)惡臭氣體通過生物濾料時，濾料上的經(jīng)篩選的高效菌種對臭氣內(nèi)的致臭成分進行生物氧化，凈化后排入大氣。臭氣氧化分解中所產(chǎn)生的如硫酸、亞硝酸等其他代謝產(chǎn)物進入循環(huán)槽，最終和代謝產(chǎn)物一起排出。

　　此外，生物填料床工藝使用低濃度工業(yè)廢水作為循環(huán)液,利用廢水中的COD等有機物為微生物提供營養(yǎng)，節(jié)省專用營養(yǎng)液的使用費，并在降解氣態(tài)污染物的同時分解氧化廢水中的污染物，做到水相和氣相污染物同步治理，治理中不產(chǎn)生二次污染。

　　2.生物填料

　　生物除臭裝置所采用的生物濾料為聚丙烯人工濾料，經(jīng)精心篩選加工而成。生物濾料結(jié)構(gòu)堅韌，抗酸堿性強，濾料的表面積大，可提高生化反應(yīng)效率，濾料之間空隙率較大，故生物除臭裝置的壓損較低。

　　3.生物菌種

　　惡臭物質(zhì)的生物降解是新陳代謝過程的限速階段，可見菌種的篩選、微生物的掛膜與馴化是生物除臭的核心技術(shù)。

　　針對惡臭氣體的具體成分及種類，篩選出高效的脫臭菌，在實際運行中對篩選的菌種進行一定時期的馴化培養(yǎng)，以增強微生物對污染物的降解能力。 生物填料床內(nèi)添加了真菌纖維素酶、堿性蛋白酶、過氧化物酶等多種酶制劑，通過酶產(chǎn)生的催化作用，降低了生化反應(yīng)活化能，加快了微生物與VOCs之間的生化反應(yīng)速率。微生物的活性得以提高，在惡劣的環(huán)境中也能較好地生長，提高了處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

　　生物填料床針對惡臭氣體的組分接種了熒光假單胞菌、苯桿菌、硫桿菌等高效脫臭細菌，對芳烴類、雜環(huán)類等污染物分解能力強，具有獨特的處理效果。

　　生物降解的反應(yīng)式為：

　　微生物在環(huán)境條件變化后一部分會死亡，一部分能繼續(xù)生存。生存下來的微生物經(jīng)過短時間繁殖，能發(fā)展成為優(yōu)勢菌。因此，本裝置能耐沖擊負荷，當(dāng)污染物的濃度上升后，短時間內(nèi)處理效果下降，但是能很快恢復(fù)正常。

　　生物填料在使用前，需接種一定量的專性微生物菌種，菌種在出廠前已馴化。

　　微生物是以種群形式存在，多種微生物共居在一個環(huán)境中，微生物的特性既相似又相異，不同的污染物質(zhì)在自然界都可以找到降解它的微生物。因此在一套裝置里能同時處理凈化多種污染物質(zhì)。生物菌種將致臭污染物降解成二氧化碳和水，不產(chǎn)生二次污染。

　　　4.保溫系統(tǒng)

　　氣態(tài)污染物的生物凈化是一個擴散、吸附和生化反應(yīng)的綜合過程，溫度的升高有利于生化過程的進行，生物除臭系統(tǒng)中微生物生長的最適宜溫度為10 ~35 °C。

　　在本方案中，保溫系統(tǒng)選用雙層殼體，內(nèi)填隔熱材料，以保證微生物適宜的生長環(huán)境，使微生物始終處于最佳狀態(tài)，從而達到對污染物去除的最佳效果。

　　2.3 運行條件控制

　　1.洗滌段循環(huán)水池設(shè)液位開關(guān)1臺，并與洗滌段循環(huán)水泵連鎖，當(dāng)液位低于設(shè)定最低值時停泵。

　　2.生化段循環(huán)水池設(shè)液位開關(guān)1臺，并與生化段循環(huán)水泵連鎖，當(dāng)液位低于設(shè)定最低值時停泵。

　　3.洗滌段循環(huán)水池設(shè)PH計1臺，并與加藥裝置中的加堿泵A連鎖。當(dāng)洗滌段循環(huán)水PH值小于7時，加堿泵A起動向循環(huán)水池投加堿液。當(dāng)洗滌段循環(huán)水pH值為9時，加堿泵A停泵。

　　4.生化段循環(huán)水池設(shè)PH計/溫度計1臺，并與加藥裝置中的加堿泵B連鎖。當(dāng)生化段循環(huán)水PH值小于7時，加堿泵B起動向循環(huán)水池投加堿液。當(dāng)生化段循環(huán)水pH值為9時，加堿泵B停泵。

　　5.藥裝置溶液罐設(shè)置液位開關(guān)1臺，并與加藥裝置中的加堿泵A/B連鎖。當(dāng)液位低于設(shè)定最低值時停泵。

　　2.4 運行效果

　　經(jīng)“洗滌一生物濾床過濾”除臭工藝處理后，廢氣中各污染物含量有較大幅度降低，15m高排氣筒出口污染物濃度均達到二級排放標準限值，除臭效果顯著，該裝置運行后廠區(qū)內(nèi)空氣質(zhì)量有很大的改善。

　　2.5 經(jīng)濟指標

　　　　2.6 環(huán)保措施及回收利用

　　循環(huán)經(jīng)濟是按照生態(tài)規(guī)律利用自然資源和環(huán)境容量，實現(xiàn)經(jīng)濟活動的知識化轉(zhuǎn)向。循環(huán)經(jīng)濟強調(diào) “減量、再用、循環(huán)”，循環(huán)經(jīng)濟的前提和本質(zhì)是清潔生產(chǎn)。本項目為“碧水藍天項目”中臭氣綜合治理項目，采用源頭治理、綜合利用相結(jié)合方法，從根本上改變該污水處理廠惡臭污染現(xiàn)狀，確保外排臭氣達標，實現(xiàn)公司的可持續(xù)發(fā)展。

　　本裝置有效利用了廢水中的多種成分,在技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，項目符合國家的環(huán)境保護與節(jié)能減排政策。

　　1.廢氣的治理

　　本裝置為廢氣處理的環(huán)保裝置，本身并無廢氣產(chǎn)生。臭氣經(jīng)本裝置處理后由15m排氣筒高空排放，排放量約為13500m3/h，廢氣中的硫化氫、氨、臭氣濃度等指標均達到GB 14554-93《惡臭污染物排放標準》和GB 16297-1996《汰氣污染物綜合排放標準》國家排放標準要求。

　　2.廢水處理

　　本裝置產(chǎn)生少量的排污水，約2m3/d,主要含少量懸浮物（為脫落的微生物）和有機物，可返回污水處理系統(tǒng)進一步處理，不外排。

　　3.噪聲

　　本項目中產(chǎn)生噪聲的設(shè)備主要是攪拌機和泵類，設(shè)計中對這些設(shè)備采取了減震、消聲措施，對環(huán)境不造成噪聲危害。

　　噪聲治理主要采取的措施如下：

　　(1)對其他高噪聲設(shè)備，在設(shè)備定貨時要求設(shè)備廠家產(chǎn)品噪聲達到行業(yè)標準，同時附帶必要的消聲、隔聲設(shè)施以降低噪聲對環(huán)境的影響；

　　(2)對機泵噪聲可采用軟性接頭或采取隔聲處理，以降低噪聲；

　　(3)采取多種隔聲、消聲、吸聲措施，如設(shè)置隔聲操作控制室，使工人與噪聲接觸的時間和強度均減少；

　　(4)合理配管，減少閥門和管道噪聲；

　　(5)設(shè)計中盡可能合理布置，防止噪聲疊加和干擾。

　　采取措施降噪后，在工作區(qū)域內(nèi)距設(shè)備表面1m外噪聲不超過85dB(A),基本滿足SH/T 3146-2004《石油化工噪聲控制設(shè)計規(guī)范》中的要求，即工作場所人員每天連續(xù)接觸噪聲8h時，噪聲聲級衛(wèi)生限值85dB(A)。

　　根據(jù)以上分析，本項目產(chǎn)生的廢氣、廢水及噪聲均能回收利用或采取積極的治理措施，不會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成影響，噪聲源在廠界內(nèi)，遠離居民區(qū)，不會產(chǎn)生擾民現(xiàn)象。

　　3 結(jié)論

　　1.“洗滌一生物滴濾”工藝在化工污水處理除臭的工程實踐取得了顯著成效。惡臭氣體通過裝置凈化后各項污染指標均大大降低，廢氣中的硫化氫、氨、臭氣濃度等指標均達到國家排放標準GB 14554 -93徳臭污染物排放標準》和GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》的限值要求。

　　2.本裝置有效利用了原廢水中的多種成分，達到以廢治廢的目的，符合國家環(huán)境保護與節(jié)能減排政策。

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