某城市污水廠臭氣收集系統改造方案設計

徐衛民

（南京市給排水工程設計院有限公司）

1 引言

某城市污水處理廠采用具有脫氮除磷功能的A-A2/O 工藝，處理對象為城市污水，日處理量10 萬m3/d。該項目已建有1 套除臭系統，設計除臭氣量為20000m3/h，對廠區臭味較為嚴重的構（建）筑物的廢氣進行集中收集處理。廠界廢氣設計排放標準執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）二級標準。根據分析，除臭系統主要問題為臭氣收集效果不佳，需對臭氣收集系統進行改造。

2 臭氣收集系統問題分析

目前城市污水廠常用的處理方法有：天然植物液噴淋法、高能離子法、生物過濾法、化學反應法、活性炭吸附法、光催化氧化法、土壤除臭法、生物過濾法。針對廢氣中污染物的種類、污染程度以及使用環境和應用條件進行合理選用。

2.1 除臭系統

該廠原除臭系統，設計除臭氣量為20000m3/h，對廠區臭味較為嚴重的細格柵間、曝氣沉砂池、生化池的厭氧缺氧段、儲泥池及濃縮脫水機房的廢氣進行集中收集處理，除臭系統流程：臭氣→臭氣收集系統→離心風機→一體化生物濾池→凈化空氣排入大氣。

各單體通過管道池面開孔收集臭氣并通過風機抽吸至生物濾池。

2.2 存在問題

細格柵間及曝氣沉砂池為室內敞開空間，換氣量較大，收集效果不佳，臭味較重；生化池加蓋部分的體積太大，所需換氣量大，臭味較重；現狀收集管路設置不合理，風壓損失較大，距離較遠的收集口基本無風量。且目前管路系統中低點存在積水現象，影響收集效果。

目前除臭系統收集所需設處理風量分別為：細格柵間及曝氣沉砂池17984 m3/h、生化池厭氧缺氧段183221 m3/h、儲泥池150.7 m3/h、污泥濃縮及脫水機房51.4 m3/h，合計201407.1 m3/h，而現狀處理系統設計風量僅為20000m3/h，遠低于所需處理風量的要求。

3 臭氣收集系統改造方案

綜合對于工程現狀的評價，在現狀除臭系統基礎上需考慮對細格柵間及曝氣沉砂池、生化池厭氧缺氧段進行密封處理改造，現狀儲泥池及離心機臭氣收集管路保留，并根據密封后的系統對現狀收集管道、處理系統進行校核設計。

3.1 密封系統設計

構（建）筑物的封閉覆蓋裝置的功能是將構（建）筑物進行密封或封閉，使其形成密閉空間，產生的臭氣不會自然外溢，同時對密閉空間里產生的臭氣進行統一收集，通過風機抽吸，將臭氣吸入輸送管道，由管道輸送至處理裝置，集中處理。本次密封根據各建（構）筑物的具體情況，選擇不同的密封加蓋方式，既滿足臭氣封閉不泄漏，不影響日常巡檢，集氣空間盡量小等原則、又達到美觀、大方、景觀性強的視覺效果。

目前污水廠臭氣源加蓋密封采用較多的材料主要有反吊膜、有機玻璃鋼、不銹鋼骨架+鋼化玻璃、鋼筋混凝土結構。本次改造的污水處理廠不能停產改造，因此采用的密封工藝必須具有施工周期短、對污水廠生產影響小的特點。根據需要密封的設備所在的環境、使用功能、外觀及經濟性等因素的影響，密封罩的材料、方式有所不同。對細格柵機、曝氣沉砂池、砂水分離器可選用鋼骨架+鋼化玻璃密封。對生化池厭氧缺氧段選用有機玻璃鋼弧形蓋板密封。

表1 各單體密封空間體積和每小時換氣量匯總表

表2 各單體密封空間吸風管口徑表

圖1 生化池厭缺氧端管路系統圖

3.2 吸風管路系統設計

各處理構筑物的換氣次數根據實際工程經驗及項目需要確定如下：有人進入空間 5 次/h ～10 次/h；無人進入空間3 次/h ～4 次/h。各單體密封空間體積和每小時換氣量見表1。

除臭風管支管管徑宜不小于DN200，支管設計流速宜為4 m/s ～6m/s，次主干管設計流速宜為6 m/s ～10m/s，主干管設計流速宜為10 m/s ～14m/s[1］。各單體密封空間吸風管口徑見表2。

3.3 吸風管路損失核算

吸風管路損失包括沿程阻力和局部阻力[2］。

沿程阻力按照式（1）計算：

式中：λ 為摩擦阻力系數；v 為空氣平均流速，m/s；ρ 為空氣的密度，kg/m3；l 為風管長度，m；Rs 為風管的水力半徑，m。

局部阻力按照式（2）計算：

式中：ζ 為局部阻力系數；v 為斷面平均流速，m/s。

式中K 取1.15 ～1.20。

對最不利管路系統即生化池厭缺氧端管路系統進行計算。管路系統圖詳見圖1。根據對管路系統的損失計算，最大管路損失約為1846.6Pa，滿足離心風機設備參數（P ≤2400Pa）的要求。

4 結語

通過對細格柵間及曝氣沉砂池、生化池厭氧缺氧段進行密封處理改造，除臭系統所需處理風量由201407.1 m3/h降為33411.7m3/h，降低約83%。雖然略超過原離心風機參數，但整體收集效率已大大提高。

對現狀吸風管路系統重新設計，最大管路損失約為1846.6Pa，滿足離心風機設備參數（P ≤2400Pa）的要求。