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作者：陳永祥閱讀：3835次上傳時間：2006-04-20推薦人：watercyx （已傳論文壬-套）簡介：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。本文介紹了水清洗和化學除臭法、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、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)的具體工程設計。關鍵字：污水處理廠生物處理除臭相關站中站：水廠及污水廠建設漢西污水廠概況漢西污水處理廠工程近期設計規(guī)模40萬m3/d，采用A/O（缺氧/好氧）生物工藝，目前

2、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。污水廠臭氣來源根據污水處理的過程這些臭氣產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、預處 理、初級處理及濾池反沖洗液、污泥處理上清液等，曝氣池的攪拌和充氧也會產生部分臭氣。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，由于對不穩(wěn)定污泥進行壓縮、剪切作用，產

3、生蛋白質類生物高聚物，其分解產生大量臭氣。污水收集、處理設施中的主要臭氣產生源、產生原因及其相對污染程度詳見表11。從表1中可以看出，污水前處理部分（污水提升 泵站、格柵、沉砂池）以及生物反應中的厭氧調節(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施進水頭部由于紊流作用在水流渠道和配水設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曝氣污水中臭氣釋放高_沉砂一沉砂中的有機成分腐爛高厭氧調節(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

4、流污泥，高有機負荷，混合效果差，DO不足，污泥沉積低沖二沉池浮泥/浮渣低沖污泥處理設施濃縮池浮泥，堰和槽/浮渣和污泥腐化，溫度高，水流紊動高沖位置臭氣源/原因臭氣強度好氧消化反應器內不完全混合，運行不正常低沖厭氧消化硫化氫氣體，污泥中硫酸鹽含量高中/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，化學藥劑，氨氣釋放中/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臭氣成分在污水處理工藝過程中產生氣味的物質主要由碳、氮和硫元素組成。大多數(shù)的氣味物質是有機物，只有少數(shù)的氣味物質是無機化合 物。據有關資料介紹，

5、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）。硫化氫是產生惡臭氣味的主要物質之一。污水收集、輸送和處理處置工程中主要的致臭氣體列于下表。表2 污水中各類臭氣成分表名稱化學式分子量特征氣味氨NH317.0刺激性氯C1,71.0窒息的，刺激性乙基硫醇CH3CH2-SH62爛白菜味硫化氫HS34臭雞蛋味甲基胺CH3NH231腐爛，腥味甲基硫醇CH3SH48爛白菜味糞臭素C9H9N131糞臭味，惡心硫甲酚CH, -C厘SH124腐臭二甲基胺(CH3)2N44魚腥味三甲基胺(CH3)3N59刺激性，腥味除臭工藝除臭方法經歷了一個發(fā)展過程

6、，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、純天然植物提取液噴灑技術、生物脫臭法等。4.1水清洗和化學除臭法水清洗是利用臭氣中的某些物質能溶于水的特性，使臭氣中氨氣、硫化氫氣體和水接觸、溶解，達到脫臭的目的。化學除臭法是利 用臭氣中的某些物質和藥液產生中和反應的特性，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，利用鹽酸等 酸性溶液，去除臭氣中的氨氣等堿性物質。與活性炭吸附法相比較，化學除臭法必須配備較多的附屬設施，如藥液貯存裝置、藥液輸送 裝置、排出裝置等，運行管理較為復雜，運行費用較高，與

7、藥液不反應的臭氣較難去除，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的特點，達到脫臭目的。為了有效地脫臭，通常利用各種不同性質的活性炭，在 吸附塔內設置吸附酸性物質的活性炭，吸附堿性物質的活性炭和吸附中性物質的活性炭，臭氣和各種活性炭接觸后，排出吸附塔。該法 與水清洗和藥液清洗法相比較，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。這種方法常用于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

8、催化活性炭除臭技術。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及其它含硫有機物吸附后，催化型活性炭促進氧化反應，將H2S轉變?yōu)镠2SO4、少量的H2SO3和 硫元素。催化型活性炭只對H2S及含硫有機臭味氣體去除率高，對污水廠產生的其它臭味物質去除率不是很高，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，由于臭氧發(fā)生的化 學反應較慢，一般先通過藥液清洗法，去除大部分致臭物質，然后再進行臭氧氧化。臭氧對臭味物質

9、氧化分解反應式如下：R3HR3NO+O2H2S+O3S+H2O+O2 （主反應）一SO2+H2O （副反應）CH3SH+O3CH3 SSCH3 一ch3 SO3H+O24.5燃燒法燃燒法有直接燃燒法和觸煤燃燒法。根據臭氣的特點，當溫度達到648c，接觸時間0.3 s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采用霧化設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或催化與空氣中的氧氣反 應，生成無味、無二次污染的產物。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加以轉化，達到除臭的目的。目前國內外污水處理廠采用

10、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。（a） 土壤處理法：是利用土壤中的有機質及礦物質將臭氣吸附、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 管構成的空氣分布系統(tǒng)位于生物土壤底部，收集的臭氣藉風機進入穿孔管，然后緩慢的在土壤介質中擴散，向上穿過土壤介質，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，臭氣被轉化成CO2和h2o。 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

11、應用和運行地點場合土壤床面積(m2)填料停留時間(min)報導的去除率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，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)據無數(shù)據Manukau，新西蘭污水廠滴濾池3500 (近期擴建)鐵渣，土壤1.5無數(shù)據工業(yè)生產廠，悉尼廢水處理的進水部分45肥料8.5無數(shù)據(b)生物濾池：生物濾池法是把收集的臭氣先經過加濕處理，再通過長滿微生物的、濕潤多孔的生物濾層，臭氣物質被填料吸收， 然后被微生物分解成

12、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：臭氣收集一風管輸送一抽風機一預洗池加濕 一生物濾池一排氣。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3。生物濾池的缺點是占地較大。其優(yōu)點是較經濟，來自天然的富含有機成分的多孔滲水填料構造簡單，操作方便，無需液體循環(huán)系統(tǒng)。除臭工藝方案比選根據以上各種脫臭方法的分析，03氧化成本偏高、管理復雜，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， 活性炭吸附法設備投資高，管理復雜，運行成本高。因此可用于污水處理廠除臭的方法為化學脫臭法、植物提取液除臭法、生物除臭法。根據我們收集的數(shù)據比較，國內目前采用的除臭方

13、法中，化學洗滌方法比較貴，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 著國產設備的運用，其投資具有可比性，而且運行費用主要是電費、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%，其它臭味物質去除率95。H2S去除率99%，其它臭味物質去除率95。堵塞情況不堵塞不易堵塞耐

14、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)境美化好換埋料費用無200萬元/年工程總投資5105萬元5400萬元年運行費用200萬元240萬元從上表可以看出，土壤法除臭具有除臭效率高、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計漢西污水處理廠有以下構筑物需要進行臭氣的收集和處理：1、粗格柵間；2、細格柵間、曝氣沉沙池；3、初沉池；4、A/O生物反 應池。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

15、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筑物采用如下密閉設計：粗格柵間：粗格柵井上部采用有機玻璃鋼蓋板進行加蓋密封，厚度約為10毫米，并帶加強筋，在蓋板上開進氣孔兩個，安裝氣量調節(jié)閥。粗格柵用不銹鋼或透明的有機玻璃進行密封處理。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，則該部分采用輕質鋼結構加玻璃鋼蓋板的方式進行密封，高度為2.5米。初沉池：采用索膜結構，用碳鋼防腐結構骨架張拉進口膜將整個初沉池封閉起來。生物反應池：由于生物反應池密閉區(qū)間為非工

16、作區(qū)，平時工作人員是不在此內部工作的，所以采用玻璃不銹鋼龍骨結合鋼筋混 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)設計也是一個極為重要的關鍵要素。臭 氣收集及輸送系統(tǒng)設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)設計如下：收集風管的選擇：本污水處理廠的收集風管采用玻璃鋼方型風管，玻璃鋼風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管上開孔。換氣率：粗格柵間、細格柵間及曝氣沉砂池、初沉池采用6次換氣率；生物反應池采用3次換氣率。根據估算粗格柵間的臭氣 量為

17、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；生物反應池的臭氣量為1465000立方米/小時。風機的選擇：經過計算共需要47臺風機，總的功率約為400千瓦。輸送管道：輸送管道采用玻璃鋼圓形管道，臭氣經過鼓風機加壓以后經過玻璃鋼送風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)污水處理廠共采用9套生物土壤濾體系統(tǒng)，其中粗格柵間及細格柵間、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；生物反應池采用2套系統(tǒng)，厚度為1.5米，每套占地面積為1

18、000平方米?？傉嫉孛娣e為4700平方米?？紤]到使用壽命及維護問題，本系統(tǒng)布氣管道系統(tǒng)采用HDPE管道(包括主管，支管，三通，彎頭，套管等)，主管采用國內著名品牌的HDPE管道生產廠家，支管采用進口產品。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)采用進口產品。綠化灌溉系統(tǒng)：為了美化環(huán)境，將對調試完畢后的土壤生物濾體系統(tǒng)進行綠化，為了綠化的需要配置一套灌溉噴淋系統(tǒng)。結語目前，污水處理廠除臭已逐漸受到人們的重視，本工程實施后，將減少漢西污水廠對周邊地區(qū)空氣質量的影響，為美化城市市容， 提高衛(wèi)生水平，保護人民身體健康提供益處。該項目的建設，可改善

19、廠區(qū)周邊的投資環(huán)境，使污水處理廠不會再因污染而影響發(fā)展，吸 引更多的外商投資，促進城市經濟發(fā)展。參考文獻1郭靜等.污水處理廠惡臭污染狀況分析與評價.中國給水排水,2002.18(2).2許景文.惡臭生物處理的研究.上海環(huán)境科學,12(11).3牛學義.生物濾池處理廢氣技術在城市污水處理廠廢氣凈化中的應用.給水排水,2000.26(1).關于污水處理廠除臭技術幾種方法效果的比較摘要：就污水處理廠運行過程中產生的臭氣，重點介紹了土壤脫臭、化學反應除臭、生 物/活性炭脫臭和高能離子脫臭的作用原理、工藝流程及設計參數(shù)，并給出了具體的工程實例。關鍵詞：污水處理廠除臭土壤法化學反應法生物/活性炭法高能離子

20、法城市污水處理廠在運行過程中產生的臭味大致有魚腥臭、氨臭、腐肉臭、腐蛋臭、腐甘藍臭、糞 臭以及某些生產廢水的特殊臭味。對臭味的處理方法有直接焚燒法、催化劑氧化法、酸堿洗凈法、臭氣氧化法、化學反應法、 活性炭物理吸附法、生物脫臭法、土壤脫臭法等。下面詳細介紹幾種除臭法。1、土壤脫臭1、1原理及特點土壤脫臭機理主要可分為物理吸附和生物分解兩類，水溶性惡臭氣體（如胺類、硫化氫、低 級脂肪酸等）被土壤中的水分吸收去除，而非溶性臭氣則被土壤表面物理吸附繼而被土壤中微生 物分解。土壤除臭法特點為：一、維護管理費用低，除臭效果與活性炭相當；二、占地多，處理 占地為2.5-3.3m2/m3氣體;三、不適于多暴

21、雨多雪地區(qū)，對于高溫、高濕和含水塵等氣體須進行 預處理。1、2設計參數(shù)設計土壤脫臭時選擇的土壤指標以腐殖土為好，亞粘土等紅土需摻入雞糞、垃圾和污泥肥料 進行改良后使用，礦質土和粘土則不宜采用。土壤水分以40%-70%為宜。過于干燥的土壤需裝設 水噴淋器。種植草坪的土壤表面保持傾斜，作為防降暴雨的措施。經國內外數(shù)家土壤脫臭床實踐，臭氣通過土壤速度為2-17mm/s，設計是一般選5mm/s有效 土壤厚度為50cm，臭氣與土壤接觸時間為100s。2、化學反應法除臭2、1加氯消毒除臭此法機理是利用氯氣的殺菌消毒作用除去水中有機物，殺滅藻類；對水體消毒，使其保持一 定的余氯量，確保殺菌的效果。采取在進水

22、管網中加氯進行預消毒來控制惡臭。2、2 H2O2控制惡臭利用H2O2控制惡臭機理是在城市污水的pH條件下，H2O2與H2S之間發(fā)生如下反應，最終生成 單質硫和水：H2O2+H2SS+2H2O此反應的實際效率受許多因素制約，其中最重要的是有效反應時間和反映持續(xù)的時間，其最 佳時間分別為5-20min和1-2h。試驗研究表明，在最佳條件下運行時藥品的實際投加量接近與 理論計算值。污水中殘存H2O2的最終將分解為水和氧氣，而不會和其中的有機物形成一些對人體有害的物 質。這可以對水中溶解氧含量的監(jiān)測得到證實，水中溶解氧的增量與過量的H2O2之間遵循化學計 量關系：1gH2O2將生成0.5g溶解氧。2、

23、3某污水處理廠中試處理效果該污水處理廠是一座二級處理廠，處理能力約為164*104m3/d。該廠采用強化初沉（FeCl3 和陰離子聚合物）的措施以最大限度地去除BOD。研究表明，預處理構筑物中的硫化物有兩大主 要來源：NORs和NCOs收集系統(tǒng)（每個系統(tǒng)流入的H2S占處理廠總負荷的45%）。氣候溫和時系 統(tǒng)內的液相硫化物濃度約為2.5-4.5mg/L,進入預處理構筑物洗滌器的硫化物濃度約為 125-200mg/L.化學藥劑投加點及其停留時間見圖1.研究結果表明：進入初沉池洗滌器的H2S濃度降低了 50%-90%,這主要取決于投藥比例。投加 H2O2后環(huán)境惡臭大量減少，二級處理設施中的傳氧速率也

24、明顯增加。另外，同時投加H2O2和FeCl3時處理效果更加理想。其主要原因在于：一方面，鐵離子對 S-H2O2反應具有催化作用，提高了硫化物的去除速率；另一方面，H2O2使FeCl3處于氧化態(tài)，從 而提高了絮凝的效果。通過投加H2O2、FeCl3的使用量減小了 25%-50%，這主要是由于去除了部分 硫化物，從而減小了其對鐵離子的沉淀作用。今后可以對同時投加和時產生的協(xié)同作用作更深入 的研究。生物/活性炭吸附脫臭3.1工作原理和填料選擇生物脫臭原理生物脫臭是在適宜條件下利用載體填料比表面積上微生物的作用脫臭.臭氣物質先被填料吸 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.為了是微生物保持高活性，必須為 之創(chuàng)造一個良好的生存環(huán)境，比如:適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養(yǎng)成分等。實際生 產設計要求載體填料相對濕度保持在8