城市污水處理廠升級改造中脫臭工藝的選擇與應(yīng)用

□文/石曉川

城市污水處理廠升級改造中脫臭工藝的選擇與應(yīng)用

□文/石曉川

城市污水處理廠在更高的環(huán)保要求下，需要進行升級改造并對污水廠所產(chǎn)生的臭氣進行脫臭，某廠由于屬于傳統(tǒng)的城市污水廠，在結(jié)合自身特點和現(xiàn)場實際情況的基礎(chǔ)上，經(jīng)過工藝比選最終決定采用生物濾池法作為脫臭方法并通過后期實際運行情況證明脫臭效果非常良好。

城市污水處理廠；升級改造；脫臭；生物濾池法；液體吸收法

1　城市污水處理廠升級改造簡介及脫臭的必要性

某傳統(tǒng)城市污水廠所處的位置是城郊結(jié)合部，隨著其周邊居民區(qū)以及工業(yè)區(qū)的日益擴大，生活及生產(chǎn)用水量與日俱增，污水廠的處理規(guī)模和設(shè)備工藝都急需大規(guī)模提高，因此決定對該廠進行升級改造。計劃從30萬t/d的處理量改造為45萬t/d，處理后的水質(zhì)標準從GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B提升為一級A。其中在改造過程中，需要對因歷史建設(shè)原因沒有建造且嚴重影響周邊居民群眾生產(chǎn)生活的污水廠產(chǎn)生的臭氣進行統(tǒng)一的脫臭處理，從而減少對周邊居民區(qū)的不利影響。

2　臭氣的主要處理地點

該廠產(chǎn)生臭氣的主要構(gòu)筑物分布在在粗細格柵、工藝處理池、儲泥池、沉砂池、脫水機房及污泥濃縮間等主要的污泥和水處理車間。結(jié)合本工程環(huán)境影響批復(fù)要求并結(jié)合現(xiàn)場實際條件，粗格柵間（室內(nèi)）、進水泵站、細格柵間（室內(nèi)）、旋流沉砂池、污泥濃縮間、污泥脫水機房、儲泥池作為主要臭氣處理地點。

3　脫臭標準的確定

國家對惡臭污染物廠界標準值和惡臭污染物排放標準值已做出具體規(guī)定，DB12/059—95《惡臭污染物排放標準》，用以控制惡臭污染物對大氣的污染，保護和改善環(huán)境。

本工程脫臭項目環(huán)評報告中有明確要求，“對污水、污泥處理過程中主要的臭氣產(chǎn)生源進行臭氣收集和脫臭處理，脫臭后氣體排放達到GB18918—2002二級標準。

4　脫臭方案

目前城市污水廠升級改造中經(jīng)常采用的脫臭方法有以下兩種：一種是生物濾池法，另一種是液體吸收法（化學(xué)洗池），這兩種方法都可用于該廠的升級改造中。

4.1生物濾池

臭氣首先會從生物濾池底部進入分配系統(tǒng)，然后以非常慢的速度通過濾池底部的生物活性填料床，最后會以氣流擴散的形式離開濾池表面。

填料放置在耐腐蝕且具有良好通透性能的支撐架上，小型池體采用FRP玻璃纖維增強塑料制作，大型池體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以全天候工作，耐腐蝕能力強。

濾池的專用填料組成部分為添加劑和多種纖維物質(zhì)，可以持久保證結(jié)構(gòu)的疏松，降低風(fēng)機的運行費用，壓力損失會比較小。持續(xù)運轉(zhuǎn)6月后，生物濾池的損失壓力約為790Pa左右。運行的時候，生物填料會用含有多種微生物的溶液進行處理。

水是微生物賴以生存的自然環(huán)境，微生物的轉(zhuǎn)化能力取決于填料中的水份以及在濾池停留時間內(nèi)廢氣的相對濕度。該工藝中，用水量可調(diào)節(jié)到水份吸收速度與干燥速度平衡的狀態(tài)，因此保證濾池中濕度恒定。這為生物菌群的生長和分布提供了最佳的條件。

此種濾池緩沖空間較大，能夠通過自動調(diào)節(jié)濃度高峰來使微生物始終保持正常的工作狀態(tài)，其耐沖擊能力很強，水泵在維修時也能很好地進行脫臭作業(yè)。該工藝的異味處理效果特別好，能夠滿足四季的環(huán)保要求。依靠濾池中的有機質(zhì)微生物就能夠生長，不需要另投加其他營養(yǎng)劑，所以其停止運行后再啟動速度快，能夠在幾個小時之內(nèi)迅速達到非常好的處理效果。易于損壞的部位很少，維護管理工作特別簡單，完全可以實現(xiàn)無人管理，采用全自動控制的運行方式，是穩(wěn)定的，廠內(nèi)的工人只需按時間定點巡視是否有無機器發(fā)生故障就可以了。

該工藝的缺點是需要有一定的占地面積，但也可以設(shè)置在地下，周圍直接回填土，頂部與地面平，上部加蓋。

該工藝經(jīng)常運用于污水處理、泵站、電鍍及煙草、食品深加工、紡織和化工等行業(yè)，其方便管理、較好的處理效果、較低的運行費、后期維護也較為簡單。

4.2液體吸收法

液體吸收法是一種化學(xué)處理方法，通過加入不同的化學(xué)藥劑在多級交叉濕式填料洗池中從而吸取各種污染物，見圖1。

圖1　液體吸收法工藝流程

廢氣水平地通過交叉洗池的填料床，循環(huán)水泵從洗池底部清洗水池中提升清洗水，從填料床頂部持續(xù)向下噴淋再回到清洗水池，采用水泵保證了噴淋的均勻性和填料足夠的濕度。交叉流的方式使得壓力損失小，確保運行的低能耗。

洗池內(nèi)裝有專用的螺旋玫瑰狀填料，噴淋的清洗液滴撞擊到填料絲條的頂部后分散開來，又在絲條最底部形成新的液滴。在洗池中由上到下的運動過程中，清洗液滴的外表面不斷重新形成，使得液面持續(xù)更新，保證了高效吸收和凈化能力。開放式的填料結(jié)構(gòu)使得壓力損失小，能耗低，填料具有自清洗功能。

各級中分別設(shè)有液滴分離器，防止清洗液從一級轉(zhuǎn)移到下一級。在第一級中，去除固體污染物；在第二級中，加入H2SO4吸收NH3和氨基化合物；在第三級中，加入N AO H和H2O2。NAOH用于吸收產(chǎn)生臭味的化合物，例如H2S和硫醇類物質(zhì)；H202用于氧化難吸收的化合物，例如脂肪酸等。

該工藝的缺點是對防腐的要求特別高且存在二次污染，后期運行費用也比較高，后期管理工作也比較多，對后期的生產(chǎn)成本有較高的要求。

5　脫臭方案確定

液體吸收法和生物濾池法兩種工藝各具特點，見表1。

表1　液體吸收法和生物濾池法綜合比較

從表1可以看出，生物濾池法沒有二次污染，運行費用較低，處理效果較為穩(wěn)定，占地面積大。根據(jù)該廠升級改造脫臭部分的現(xiàn)場條件，全廠脫臭將分為兩個系統(tǒng)，即污水預(yù)處理段、污泥處理段，計劃將脫臭裝置整體布置在進水泵站和污泥脫水機房附近，在該廠占地面積較為寬松且對后期運行成本有較高要求的前提下，本工程適合采用生物濾池法作為脫臭工藝。

6　實際運行情況

該廠實施升級改造工程后，脫臭項目也隨之同期投入使用。在近1a的使用過程中，總體運行平穩(wěn)，后期運行費用也控制在預(yù)算內(nèi)。改造后每天所測定的臭氣濃度均達到GB18918—2002二級標準（采用“三點比較式臭袋法”進行測定），具體臭氣濃度改造前后的測定結(jié)果見表2和表3。

表2　2013年臭氣濃度每季度測定平均值（改造前）

表3　2014年臭氣濃度每季度測定平均值（改造后）

7　結(jié)語

選用生物濾池法脫臭法后某廠的臭氣濃度有明顯降低，符合環(huán)評批復(fù)的要求，除臭效果明顯，達到了改造后的預(yù)期效果。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.02.026

□X505

□C

□1008-3197（2015）02-70-02

□2015-03-05

□石曉川/男，1985年出生，工程師，天津工業(yè)大學(xué)工程碩士研究生在讀，天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司，從事合同預(yù)算管理工作。