城鎮污水處理過程中的通風除臭方法和設計

楊　鑫，祝雙燕，涂小平，李　婷

（1.西安陜鼓工程技術有限公司，陜西 西安 710075；2.陜西鼓風機（集團）有限公司，陜西 西安 710075）

城鎮污水處理過程中的通風除臭方法和設計

楊鑫1，祝雙燕2，涂小平2，李婷1

（1.西安陜鼓工程技術有限公司，陜西 西安 710075；2.陜西鼓風機（集團）有限公司，陜西 西安 710075）

城鎮污水在處理的過程產生的臭氣，影響了操作人員健康和周邊環境。通過對污泥脫水間以及粗細格柵進行通風和生物濾床聯合工藝法處理排放的臭氣，獲得良好效果，并提供了有關的工藝設計參數。經某廠應用，硫化氫與氨氣的去除效率分別為95.29%和88.68%。

通風；除臭；城市污水處理；生物濾床；硫化氫

某城鎮污水處理廠運行的過程中，在污泥脫水間以及粗細格柵處產生了大量的臭氣，主要成分為H2S和NH3，此外還有少量的有機氣體如甲硫醇、甲胺、甲基硫，不僅危害操作人員的健康，而且加快了工藝設備的腐蝕。隨著社會經濟的發展以及人們環保意識和健康意識的提高，臭氣體處理已經越來越到重視，這個問題亟待解決。

本文以西安某污水處理廠為例。該廠日處理污水2.5×104t，遠期為5×104t。進入到生物濾床設備的臭氣濃度為415～2300OU （無量綱），H2S為0.10～0.70mg/m3，NH3濃度為0.01～0.27mg/m3。

本廠通風除臭采用分散收集，集中處理的原則，其排放依據的標準為 《惡臭污染物排放標準（GB14554-93）》15m排氣筒和《城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918—2002）》廠界二級標準。

1　通風設計

1.1風量

粗細格柵采用獨立的密閉罩，排風換氣次數為6次/h，污泥脫水間換氣次數為10次/h。依據以上原則，并結合工程設計原則，求得最終排風量為13000m3/h。

1.2流速

干管設計流速10～12m/s，支管設計流速為6～10m/s。

根據上述設計參數，設計各個管道直徑以及集氣罩大小。并在各個支管處設置風閥，以便調整管網風量平衡。

1.3集氣罩及風管

由于臭氣成分復雜，為了達到最大保護操作員安全的目的，對粗細格柵設置獨立的集氣罩，風管設置在設備頂部。

集氣罩和通風管道采用有機玻璃鋼材質。

管道坡度設計為3‰～5‰。

1.4通風機

由于氣量較大，通風管道長，根據各個排風點需要，本工程工設置1臺離心風機，單臺功率為15kW，風機為玻璃鋼材質。

2　工藝設計

2.1工藝流程

本廠處理臭氣具有量大，臭氣濃度低的特點，結合運行成本低，運行管理方便的原則，綜合各種處理方法之后，決定采用生物過濾法為主的處理工藝，工藝流程圖如圖1所示。

圖1　工藝流程圖

整個工藝的處理過程為：臭氣經收集系統后集中送至預處理中，預處理有個作用：第一是去除氣體中的粉塵，第二步是對氣體濕度調節和溫度調節（氣溫低于10℃時）。

預處理結束后，惡臭氣體進入生物濾池中，臭氣通過濕潤、多孔和充滿活性微生物的濾層，利用微生物細胞對異味物質的吸附、吸收和降解功能，結合微生物細胞個體小、表面積大、吸附性強、代謝類型多樣的特點，將異味物質吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等簡單無機物。

2.2工藝參數

根據相關研究和文獻，合理的參數設計，直接決定著凈化效率，本工程中生物濾池設計的主要參數見表1。

表1　生物濾池的設計

2.3填料

選擇吸附層的填料時，應考慮填料的質地、團聚性和結構等因素，因為這些因素大大影響填料水分的保蓄能力、通氣性等。

填料的選取和裝填高度對去除效果尤為重要。本工程最終選取四種填料：樹皮、陶粒、多面空心球以及泥炭土，各組分配比見表2。

表2　填料配比

在填料裝填高度方面，結和工程的經驗和床層阻力，確定在1.2m。

2.3pH和溫度

生物過濾主要是通過酸性細菌等微生物的新陳代謝起作用［3］。本文采用pH計對循環液酸堿度進行在線檢測，pH控制范圍在6.0～7.0之間，低于6.0時，系統自動啟動調節系統，開啟堿液計量泵，使得pH保持在正常要求內。

過高過低的溫度均會降低微生物的代謝速率和生長速率。在西安的冬季溫度常低于0℃，會嚴重影響微生物正常代謝，因此在設計中設置加熱裝置兩套，單套功率為10kW，循環液溫度低于10℃，加熱系統啟動，加熱至20℃時停止，經過一年多運行觀察，在冬季濾床層溫度保持在15～20℃。

2.4濕度

針對考試大綱側重內容，依據學情、導游職業素養能力要求及考試題型，廣泛收集資料，選取多種教學素材，進行課前、課中、課后整個教學過程的教學資源準備與課件設計，并將其上傳到智慧課堂網絡平臺，以供教學和學生學習與保存。

填料的濕度對微生物的生長至關重要。本工程中在填料中間部位安裝了濕度檢測儀，濕度的控制由頂部的循環水調節。濕度低于80%，濕度泵啟動，最終達到設計要求。

2.5系統啟動

系統接種菌種來源于污水站活性污泥，在馴化階段，循環液中輔以含碳、氮、磷等物質，菌種依靠循環泵，在填料層中不斷循環。并分四個階段，每個階段5～8d，逐步增加濾床進氣量，在經過35d馴化后，檢測硫化氫和氨氣去除率達到了85%以上。

2.6入口和排放氣體濃度

經檢測，廠界污染物濃度以及設備排放口見表3、表4。

表3　廠界檢測數據

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1）對循環液進行pH、溫度和濕度在線監測，超出正常范圍時，自動啟動調節裝置。

2）濾床壓力差進行在線監測和控制，壓差過大時，增加風機電機轉速以及增大循環水。

3）整個系統的操作均在人機界面上完成。由工程師根據生產情況設置相應的參數

4）整個系統應具有聲光報警功能，并對所有的在線數據進行記錄并提供分析。

3　結論

本文所介紹的通風和生物過濾法已經在西安某地成功運行2年多，所有數據均符合國家相關標準，且廠區內基本聞不到任何臭味，每處理1000m3的運行成本在1.5～2.0元。生物濾床法的運行成本低，管理方便，因此本文中所涉及到的工藝必將在城鎮污水處理行業有這巨大的前景。

［1］ 陳桐生.DG-DGGE分析除臭生物濾池微生物多樣性及富集后的種群結構差異［J］．應用與環境生物學報，2006，12（1）：113-117.

［2］ 周群英，高廷耀．環境工程微生物學［M］.第2版．北京：高等教育出版社，2000：68-75，122-127.

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