化工企業(yè)污水揮發(fā)性有機(jī)物及惡臭污染物治理的升級(jí)改造

李正文

[聯(lián)泓（山東）化學(xué)有限公司，山東 滕州 277527]

聯(lián)泓（山東）化學(xué)有限公司采用水煤漿加壓氣化、變換、低溫甲醇洗、合成、精餾工藝生產(chǎn)甲醇。制得的水煤漿在氣化工段與空分來(lái)的高壓氧氣反應(yīng)制取水煤氣，進(jìn)入變換裝置后再進(jìn)入低溫甲醇洗凈化，氫回收裝置產(chǎn)生的富氫氣與低溫甲醇洗凈化氣一起組成甲醇合成新鮮原料氣，通過(guò)合成塔生成粗甲醇，粗甲醇經(jīng)過(guò)精餾送往罐區(qū)作為產(chǎn)品外售。

生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的污水主要是氣化廢水、精餾廢水、甲醇洗甲醇分離水等，原處理采用序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，SBR）（見圖1），水池敞口，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 8978——1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后外排。

圖1 SBR處理流程

1 實(shí)施背景

2018年4月23日，山東省發(fā)布了《揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)第6部分：有機(jī)化工行業(yè)》（DB 37/2801.6——2018）和《有機(jī)化工企業(yè)污水處理廠（站）揮發(fā)性有機(jī)物及惡臭污染物排 放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 37/3161——2018）兩個(gè)地方排放標(biāo)準(zhǔn)。

為貫徹執(zhí)行上述標(biāo)準(zhǔn)要求，公司現(xiàn)有污水預(yù)處理、SBR池等產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物和惡臭污染物的裝置需要密閉收集，收集后的廢氣采取送、排風(fēng)措施進(jìn)入廢氣集中處理設(shè)施處理，處理達(dá)標(biāo)后方可排放。為此，公司對(duì)污水處理進(jìn)行升級(jí)改造，在污水處理站后續(xù)建設(shè)揮發(fā)性有機(jī)物及惡臭污染物治理項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱項(xiàng)目），對(duì)污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集、輸送后集中處理，以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

2 工藝選擇

項(xiàng)目采用“堿洗法+生物過(guò)濾”對(duì)污水臭氣進(jìn)行凈化處理，通過(guò)臭氣加蓋密閉系統(tǒng)匯集污水臭氣，由臭氣管道輸送系統(tǒng)將污水臭氣送入堿洗處理工段，與堿液中和洗去酸性物質(zhì)后，送至生物過(guò)濾工段，經(jīng)生物過(guò)濾處理后排空（見圖2 ）。

圖2 工藝流程

2.1 工藝原理

污水池各臭氣源點(diǎn)的臭氣經(jīng)集氣系統(tǒng)負(fù)壓收集后，由離心風(fēng)機(jī)直接導(dǎo)入洗滌-生物濾床除臭設(shè)備。洗滌床具有以下功能：（1）減輕濃度峰值對(duì)設(shè)備的沖擊；（2）有效除塵；（3）調(diào)節(jié)臭氣的濕溫度；（4）去除部分水溶性物質(zhì)。后段的多級(jí)生物過(guò)濾床內(nèi)，通過(guò)氣液、液固傳質(zhì)由多種微生物將致臭物質(zhì)降解。

惡臭氣體中的氨先與水反應(yīng)生成氨水。氨水在有氧條件下，經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸；在厭氧條件下，硝酸鹽還原細(xì)菌將硝酸鹽還原為氮?dú)狻?/p>

硝化反應(yīng)式為：反硝化反應(yīng)式為：

2.2 主要建設(shè)內(nèi)容

項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容包括臭氣加蓋密閉裝置、臭氣管道輸送裝置、堿洗處理裝置、生物過(guò)濾裝置、尾氣排放裝置、相關(guān)輔助設(shè)施以及污水冷卻塔等。臭氣加蓋密閉裝置采用玻璃鋼加蓋裝置，分別設(shè)置在勻質(zhì)調(diào)節(jié)池、事故池、SBR池、生物污水調(diào)節(jié)池、污泥脫水房、污水冷卻塔等污水臭氣散發(fā)處。臭氣管道輸送裝置主要設(shè)備為風(fēng)管，風(fēng)管為圓形，材料選用有機(jī)玻璃鋼材質(zhì)，由臭氣加蓋密閉裝置架空敷設(shè)至堿洗處理裝置。堿洗處理裝置主要設(shè)備為堿洗塔，生物過(guò)濾裝置主要設(shè)備為生物濾池，排放裝置主要設(shè)備為15 m高煙囪。輔助設(shè)施主要包括控制系統(tǒng)、儀表、測(cè)量裝置、鋼結(jié)構(gòu)、平臺(tái)等。

2.3 工藝特點(diǎn)

2.3.1 堿洗工藝

堿洗處理設(shè)備是用來(lái)處理有腐蝕性或毒性的可溶性氣體、液滴或者微粒的空氣污染防治設(shè)備。整套設(shè)備為塔式結(jié)構(gòu)，廢氣進(jìn)入洗滌塔底部后，向上流經(jīng)填充層時(shí)，堿液自噴嘴均勻噴灑在填料表面以保持濕潤(rùn)；同時(shí)廢氣與堿液在充分濕潤(rùn)的填料表面相互接觸，在化學(xué)吸收作用下，將廢氣中硫化氫等含硫化合物的酸性氣體吸收在洗滌液中，達(dá)到去除酸性污染物的目的。然后，氣流經(jīng)過(guò)塔頂?shù)某F器移除夾雜的水汽。

堿洗處理系統(tǒng)的特點(diǎn)有：（1）凈化效率高，氣體在箱體內(nèi)的停留時(shí)間僅為2～4 s，即可完成凈化過(guò)程，去除效率在90%以上；（2）耐沖擊負(fù)荷，對(duì)負(fù)荷的急劇變化有很好的適應(yīng)能力，配備pH控制器，自動(dòng)調(diào)整吸收液濃度，維持高效運(yùn)行；（3）設(shè)備體積小，占地面積少。由于完成凈化所需時(shí)間短，處理同樣流量氣體所需時(shí)間更短、占地更少。

2.3.2 生物過(guò)濾工藝

生物過(guò)濾工藝采用一體化生物除臭裝置，由預(yù)洗池和生物濾池組成。混合氣體首先通過(guò)預(yù)洗池進(jìn)行加濕除塵并去除大部分的水溶性氣體，減少對(duì)生物濾池微生物的毒害作用；之后通過(guò)生物濾池，與附著在生物填料上的微生物接觸，生物體通過(guò)自身的生化反應(yīng)，吸收混合氣體中的惡臭組分，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和維持生物體新陳代謝的物質(zhì)。

生物填料以無(wú)機(jī)礦質(zhì)為主，添加各種有機(jī)、無(wú)機(jī)成分，采用多種級(jí)配，以提高抗碎性能，能避免被壓實(shí)，同時(shí)提供微生物生長(zhǎng)的各種營(yíng)養(yǎng)元素。填料的通透性和穩(wěn)定性良好，可以保證在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下保持較小的壓力損失。填料具有較大的比表面積，具有良好的pH緩沖能力、濕度保持能力和養(yǎng)分保持能力。

生物濾池具有以下特點(diǎn)：（1）運(yùn)行成本低。以揮發(fā)性有機(jī)物作為生物體內(nèi)的能源，只要微生物與其接觸，就可以實(shí)現(xiàn)氧化、分解。微生物生長(zhǎng)適宜的溫度一般為20～30 ℃，接近常溫，通常情況下不用加熱，節(jié)省能源和資源，處理成本低廉。（2）可避免或減少二次污染。將硫系、碳系、氮系等各種惡臭成分通過(guò)微生物的作用，氧化和分解成CO2、H2O、SO42-等。（3）處理效率高。微生物依靠填料中的有機(jī)質(zhì)維持生長(zhǎng)，不需要額外投加營(yíng)養(yǎng)劑。微生物分解惡臭物質(zhì)的速度快、效率高，反應(yīng)穩(wěn)定。（4）設(shè)備運(yùn)行采用全自動(dòng)控制，無(wú)需人工操作。維護(hù)管理簡(jiǎn)單，操作人員只需巡視是否有機(jī)器發(fā)生故障，運(yùn)行非常穩(wěn)定。生物濾床對(duì)硫化氫、氨氣臭氣的去除率可穩(wěn)定在90%以上。

3 建設(shè)情況

3.1 立項(xiàng)

委托資質(zhì)單位編制項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，取得了建設(shè)項(xiàng)目備案證明。

3.2 安全“三同時(shí)”

根據(jù)可行性研究報(bào)告編制了《安全生產(chǎn)條件和設(shè)施綜合分析報(bào)告》；委托資質(zhì)設(shè)計(jì)單位編制了《項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)》，并組織了專家審查。

建成、投入試運(yùn)行后，委托資質(zhì)評(píng)價(jià)單位編制了安全設(shè)施竣工驗(yàn)收評(píng)價(jià)報(bào)告，組織專家進(jìn)行了驗(yàn)收審查，經(jīng)整改和專家復(fù)核后正式投入使用，目前運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期效果。