對生化等區域除臭技術改造的應用研究

文燕

冀中能源峰峰集團河北峰煤焦化有限公司 河北邯鄲 056201

1 研究背景

焦化廠污水處理站、熄焦水池中污水、污泥處理設施運行過程中會產生并散發出異味氣體，影響相關人員的人身健康和周圍的大氣環境。經過對整個污水處理工藝過程進行分析，其中H2S、NH3、甲硫醚、甲硫醇和揮發性有機物是臭味的主要組成成分。為了完善焦化污水處理站的功能、創造良好的生活投資環境，配套建設焦化污水處理站除臭工程勢在必行[1]。

2 生化除臭技術發展現狀

2.1 常用廢氣處理工藝

污水處理站產生氣味的物質大多是有機化合物，如低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類等，這些物質都帶有活性基因，容易發生化學反應，特別容易被氧化，當活性基團被氧化后，氣味就消失，從而達到除臭的原理。除臭方法種類繁多，主要有：水吸收法、藥液吸收法、冷凝回收法、吸附法、生物濾池法、熱力燃燒法、催化燃燒法、低溫等離子體分解法等。

2.2 除臭工藝費用及使用優劣性對比

工藝特點凈化工藝 安全性 凈化效率 總投資（一次性投資） 維護費用 能耗 有無二次污染低溫等離子體法 安全 高 較高 低 低 無吸附法 安全 高 低 高 較高（需再生） 有吸收法 安全 高 低 低 高（溶劑需再生） 有生物分解法 安全 低 低 低 低 有光催化氧化法 安全 較高 較高 高 低 無燃燒法 不安全 高 高 高 非常高 有

通過比較上述幾種技術，根據污水處理系統產生的廢氣成分的理化特性和排放特性，結合現有工程技術經驗和科技創新成果，采用“加蓋收集+脈沖式低溫等離子技術+噴淋吸收”協同效應的廢氣耦合凈化技術方案，達到除臭目的和環保要求。

3 除臭方案的確定

1.氣量核定，氣量核定原則：參考《城鎮污水處理廠臭氣處理技術規程》；

污水處理構筑物的臭氣風量宜根據構筑物的種類、散發臭氣的水面面積、臭氣空間體積等因素綜合確定；設備臭氣風量宜根據設備的種類、封閉程度、封閉空間體積等因素綜合確定：

（1）進水泵吸水井、沉砂池臭氣風量按單位水面積10m3/（m2·h）計算，增加1-2 次/h 的空間換氣量；

（2）初沉池、濃縮池等構筑物臭氣風量按單位水面積3m3/（m2·h）計算，增加1-2 次/h 的空間換氣量；

（3）曝氣處理構筑物臭氣風量按曝氣量的110%計算；

（4）封閉設備按封閉空間體積換氣次數6-8 次/h 計；

（5）半封口機罩按機罩開口處抽氣流速為0.6m/s 計。

除臭系統宜與通風換氣系統分開，難以分開時，對于人員需要經常進入的處理構（建）筑物，抽氣量宜按換氣次數不少于6 次/h 計算。當人員短時進入且換氣次數難以滿足時，需要考慮人員進入時的自然通風或臨時強制通風措施。

2.處理規模，經計算生化廢氣總量計算值為86619m3/h，為確保系統風量充足和長期有效運行，廢氣總量按90000m3/h 設計。

3.加蓋設計，廢氣收集點為隔油池、調節池、氣浮池、厭氧池、好氧池、絮凝沉淀池、污泥井、污泥濃縮池、二沉池、熄焦塔等污水處理設施，構筑物為敞開式建筑，產生的臭氣直接排往大氣環境，需要進行加設玻璃鋼罩收集，以解決廢氣四溢的無組織排放問題，并在玻璃鋼拱罩頂部設置玻璃鋼排氣管，排氣管匯集到排氣干管，然后通過引風機送入廢氣治理設施。

4.除臭工藝，根據污水處理系統產生的廢氣成分的理化特性和排放特性，結合現有工程技術經驗和科技創新成果采用“加蓋收集+脈沖式低溫等離子技術+噴淋吸收”協同效應的廢氣耦合凈化技術方案[2]。

（1）脈沖式低溫等離子。本方案采用高頻脈沖電暈放電低溫等離子設備，通過頻率和放電電壓調節脈沖電暈放電過程，使等離子體內部產生富含極高化學活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發態分子等。廢氣中除了硫化氫和氨氣外，還含有部分有異味的揮發性有機物，且這類有機物水溶性較差，簡單的噴淋洗滌不能完全去除，低溫等離子體產生的高能電子在遷移過程中與廢氣中的組分碰撞，將有機物分解成小分子的物質，同時廢氣中的 O2 和H2O 分解產生大量的 OH、O 等活性自由基，再次與分解的有機小分子物質反應，最終轉化為 CO、CO2、H2O、或小分子等物質，從而脫除揮發性有機物達到凈化廢氣的目的。

（2）堿液吸收塔。廢氣經過等離子裂解凈化后，絕大部分的污染物被徹底凈化完全，生成了 CO2 和 H2O，一部分污染物被裂解為小分子物質，并被氧化成醇類、醛類、有機酸類等水溶性較高的物質。部分未降解完全的有機物的廢氣進入堿液噴淋吸收塔后，殘留的揮發性有機物等污染物被溶解于水中，完成廢氣凈化的目的，最后凈化的廢氣經除霧器由塔頂達標排放，噴淋循環堿液將定期更換，更換下來的廢水可直接排入生化污水處理系統前端。

4 成果分析

本項目實施后，對企業帶來了以下好處：

（1）除臭項目實施前后生化區域惡臭氣體排放值對比明顯下降。生化等區域廢氣經過裝置處理后，在正常工況和常溫氣象條件下，廢氣排放濃度處理后滿足國家標準，收集處理后相關污染物達到各項限值要求。

（2）環保效益，生化除臭項目改造不但改善了公司生產區域環境，為周邊環境改善做出了應有貢獻，同時減少了因環保因素導致的公司生產減產，提高企業的競爭力。

（3）社會效益，污水處理設備玻璃鋼集氣罩的建設，可大大減少疫病暴發或流行病的潛在危險，有利于提高廠區環境質量，改善廠區形象，將為居民提供健康上和環境上的益處，產生明顯的社會效益。