智慧城市中污水提升泵站惡臭污染源特性分析及治理

徐忠裕

（蘇州工業(yè)園區(qū)清源華衍水務(wù)有限公司）

1 引言

惡臭氣體來(lái)自污水中的有機(jī)物分解和微生物的還原代謝產(chǎn)物，主要有碳、氫、氮和硫等元素，由硫化氫、氨氣和硫醇等組成。泵站惡臭氣體的構(gòu)成比較復(fù)雜，臭氣濃度隨氣候條件、來(lái)水水質(zhì)、管道水位以及水力攪拌的變化而變化。本文以某污水提升泵站惡臭污染處理項(xiàng)目為例，對(duì)惡臭污染源治理技術(shù)進(jìn)行分析探討。

2 污水提升泵站惡臭污染源特性分析

2.1 找出污水提升泵站惡臭污染源

為收集污染源的惡臭氣體，避免其無(wú)組織擴(kuò)散，應(yīng)對(duì)惡臭污染源進(jìn)行有效控制。對(duì)惡臭氣體產(chǎn)生源進(jìn)行封閉處理，通過(guò)排風(fēng)換氣使封閉空間處于微負(fù)壓狀態(tài)，以使惡臭氣體不外逸[1]。封閉空間換氣量的大小可根據(jù)室內(nèi)是否進(jìn)人及操作時(shí)間長(zhǎng)短等因素確定。根據(jù)構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)性狀和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘可知，該污水惡臭污染主要來(lái)自污水進(jìn)水井、格柵房、泵坑以及出水井。

2.2 分析污染源特性

通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，惡臭主要由蛋白質(zhì)、脂肪以及碳水化合物的微生物厭氧或不完全產(chǎn)物構(gòu)成，主要?jiǎng)澐譃?大類型：

1）含硫的化合物，包括甲硫醇和H2S等；

2）含氮的化合物，包括NH3和三甲胺等；

3）由碳、氫化碳、氫和氧共同組成的化合物，包括低級(jí)醇、醛及脂肪酸等。

在分析污水惡臭污染源的特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，時(shí)段溫度的 變化是影響特性的重要因素。此次研究中的提升泵具有一定的收集功能，整理收集的信息后發(fā)現(xiàn)，惡臭在每天的中午時(shí)間段內(nèi)濃度較高，而在早晨和晚間的濃度較低（見(jiàn)圖1）。

圖1 污水提升泵站惡臭污染源不同時(shí)間段的惡臭散發(fā)狀況

在分析惡臭污染源特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同季節(jié)的溫差也是影響惡臭污染源特性變化的關(guān)鍵因素。形成這一特征主要是由于氣體溫度過(guò)高時(shí)，空氣中污染物分子的湍流擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加劇，使氣液界面的惡臭物質(zhì)快速散發(fā)。

此外，水泵開(kāi)啟的水位高度對(duì)惡臭污染源的特性形成也具有一定的影響。當(dāng)水泵開(kāi)啟后，水泵內(nèi)部的流體攪動(dòng)將受到較大影響，當(dāng)水泵停止運(yùn)行后，泵站內(nèi)部的流體就會(huì)出現(xiàn)靜止或?qū)恿鳡顟B(tài)，其中，惡臭分子會(huì)在整體的液相中依靠分子本身的擴(kuò)散功能不斷擴(kuò)散至氣液界面，最后進(jìn)入氣相。一旦泵站水泵開(kāi)始運(yùn)行，液相這一主體由于受到水泵攪動(dòng)的影響會(huì)降低內(nèi)部的傳質(zhì)阻力，最終導(dǎo)致臭氣物質(zhì)氣象濃度的增加。

3 污水提升泵站惡臭污染源治理技術(shù)

3.1 污水提升泵站惡臭污染源治理工藝

臭氣處理工藝流程如下：

1）將污水進(jìn)水井、格柵房、泵坑、出水井以及轉(zhuǎn)折井等產(chǎn)生的臭氣通過(guò)風(fēng)機(jī)提供的動(dòng)力進(jìn)行匯合，進(jìn)入雙級(jí)填料吸收塔，與吸收液進(jìn)行逆向接觸吸收，將廢氣里的惡臭成分（如硫化氫、氨和硫醇等）洗滌到吸收液中，凈化后的氣體經(jīng)排氣筒排放，吸收液吸收后的廢水定期排入泵站，進(jìn)入污水處理系統(tǒng)；

2）采用雙級(jí)填料噴淋塔化學(xué)吸收處理，第一級(jí)填料噴淋塔投加次氯酸鈉（NaClO），第二級(jí)填料噴淋塔投加氫氧化鈉（NaOH），實(shí)現(xiàn)藥劑NaClO和NaOH的單獨(dú)投加，強(qiáng)化處理效果，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行目的；

3）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥功能，每級(jí)填料塔循環(huán)噴淋液保持一定的氧化性或堿性環(huán)境，通過(guò)儀表數(shù)值ORP/pH，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥。

3.2 污染源治理技術(shù)的軟件要求

對(duì)軟件方面的要求有以下2方面：

1）PLC軟件采用RSLogix5000軟件編程，在原有PLC系統(tǒng)內(nèi)增加程序塊，不刪減原有程序，保證原系統(tǒng)正常運(yùn)行，編程方式為離線編程，模擬運(yùn)行確定無(wú)誤后，進(jìn)行在線修改，同時(shí)，保持原系統(tǒng)狀態(tài)和設(shè)備程序不變；

2）觸摸屏軟件采用FactoryTalk View軟件開(kāi)發(fā)，在原有系統(tǒng)上增加界面及功能，不刪減原界面系統(tǒng)功能，并保證原系統(tǒng)正常運(yùn)行，編程方式為上載原界面程序，重新增加界面，下載新界面程序，同時(shí)，保持與原系統(tǒng)界面風(fēng)格一致。

3.3 污染源治理實(shí)施流程

污染源治理實(shí)施流程如下：①確定設(shè)備運(yùn)行工藝；②確定IO點(diǎn)位；③PLC編程前規(guī)劃；④PLC程序離線編輯；⑤模擬運(yùn)行PLC程序；⑥確定PLC程序無(wú)誤后，在線修改程序；⑦根據(jù)PLC程序編輯觸摸屏界面程序；⑧下載界面程序；⑨現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試并試運(yùn)行PLC及界面程序；⑩上位機(jī)軟件編程；?系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)污水提升泵站污染源特性分析及治理技術(shù)方案探討得出：

1）污染源主要來(lái)自泵站進(jìn)水井、格柵房/格柵井、泵坑以及出水井；

2）污染源主要為污水中的有機(jī)物厭氧分解和微生物的還原代謝產(chǎn)物，如硫化氫和氨等；

3）溫度、季節(jié)變化、水位高度、來(lái)水水質(zhì)以及水力攪拌對(duì)泵站污染物濃度影響較大；

4）采用化學(xué)氧化與中和聯(lián)合工藝可取得較好的處理效果；

5）RSLogix5000軟件和 PLC 模塊可實(shí)現(xiàn)惡臭處理系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行與遠(yuǎn)程遙控。

由于污水提升泵站內(nèi)部形成惡臭的成分十分復(fù)雜，相關(guān)的濃度變化較大，加上泵站規(guī)模的不同，惡臭污染源的處理工作就變得更加復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)每個(gè)泵站的具體情況和特點(diǎn)，采取合適的措施，希望本文研究可以為相關(guān)人士及后續(xù)研究提供參考。