某城鎮污水處理廠除臭工藝案例分析

丁海燕

(凱發新泉水務(泰州)有限公司，江蘇 泰州 225300)

1 概述

隨著社會經濟的發展，人們環保意識的加強，城鎮污水處理廠污水處理過程中產生的臭氣以及相應的臭氣處理受到越來越多的關注。臭氣主要集中在進水泵房、格柵、沉砂池、厭氧水解池、儲泥池、污泥濃縮池、污泥脫水機房以及污泥堆棚。這些致臭物質主要有硫化氫(臭雞蛋味)、氨的無機物(氨味)和胺類(魚腥味)、二胺(腐肉味)、硫醇(爛洋蔥味)、糞臭素(糞便味)等。據分析，成分中氨的濃度(質量濃度，下同)最高，其次是硫化氫，刺激性強。這些污染物具有易揮發、嗅閾值低等特點，工作人員長期接觸還會產生身體的不良反應，如嘔吐、頭昏、頭痛等不良反應，同時對污水廠周邊空氣環境質量和居民身體健康造成了很大影響，并且對污水處理廠的設備、管道、鐵制爬梯和欄桿等具有強烈的腐蝕性，已逐步成為不容忽視的問題，污水處理廠構筑物加蓋除臭勢在必行。

2 除臭工藝

城鎮污水處理廠污水處理系統由于其特殊性，臭氣成分具有復雜多變、有毒有害、動態負荷顯著以及持續排污、靠近居民區等特點，且往往是短時間內突發的，較難捕集和收集，給臭氣治理工作帶來了困難。常用的除臭工藝方法主要有生物除臭、活性氧離子除臭、化學吸附法、物理除臭法等。

2.1 生物除臭

生物法除臭作為一種較為成熟的除臭技術在國內外得到迅速發展，受到普遍重視。其中尤以生物濾床以及生物滴濾床除臭技術應用較多[1-2]。國內從20世紀90年代中期開始開展了生物法凈化含H2S，NH3等臭氣的試驗研究生物濾床和生物滴濾床脫臭技術的基礎性研究。生物除臭是在適宜條件下，利用載體填料表面上的微生物作用脫臭，臭氣物質先被填料吸收，然后被填料上附著的微生物氧化分解，從而完成除臭過程。

2.2 活性氧離子除臭

2.3 化學吸收法

化學吸收法是通過化學藥劑(主要是NaOH，NaCl或NaClO3)吸收臭氣中的H2S，NH3等無機污染物，使有害氣態組分變成液態或無害的氣體。同時還可以使用臭氧、H2O2等強氧化劑氧化臭氣中化學成分，達到脫臭的目的。

2.4 物理除臭法

將惡臭氣體通過吸附劑填充層而被吸附去除的方法，常用的吸附劑一般為活性炭、沸石分子篩、活性氧化鋁等，但不適合高濃度臭氣，適合氣量低濃度的場合，一般用于工業廢氣除臭。

3 除臭工藝比選

不同除臭工藝特點比較，見表1。

表1 不同除臭工藝特點比較[3]

根據上述對除臭技術工藝的技術比較分析，可以看出，生物除臭法具有投資成本適中和運行成本低(主要是風機和水泵的電費)的優點，很多污水處理廠采用生物除臭法來去除惡臭氣體[4-5]。

4 生物除臭工程實例

4.1 污水處理廠簡介

某污水廠總規模為2.0萬t/d，運行規模約1.8萬t/d，工業廢水和生活污水比例1∶1，工業廢水處理工藝流程為“格柵+厭氧池+缺氧池+氧化溝+二沉池+高效絮凝沉淀池+中間水池+纖維轉盤濾池+消毒”；生活污水處理工藝流程為“格柵+曝氣沉砂池”匯入氧化溝與工業廢水一起進行后續處理。污泥處理工藝采用污泥濃度池+調理池+板框脫水系統工藝。為提高污水廠內及廠界空氣環境質量，該污水廠采用生物除臭工藝對預處理區和污泥脫水區構筑物進行加蓋除臭。

4.2 大氣污染物排放標準

大氣污染物排氣標準見表2。

表2 大氣污染物排放標準

4.3 生物除臭工藝

污水廠的除臭系統主要包括密封系統、收集風管系統及臭氣處理系統[6]。

4.3.1 臭氣密封系統及收集風管系統

該城鎮污水廠有預處理區和污泥處理區需要進行臭氣收集和處置，預處理區包括調節池、格柵及曝氣沉砂池和缺氧池，污泥處理區包括污泥脫水機房及堆棚、污泥調理池及污泥濃縮池。

1)構筑物加蓋區域參數(見表3)。

表3 構筑物加蓋區域參數

2)風量計算。

a.調節池：接納尚未處理的原廢水，污染物濃度較高，要盡可能加蓋，以減小孔口尺寸，加低蓋。設計加蓋面積與水面積一致，調節池水面至蓋底高約0.5 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q調=30×25×0.5×3=1 125 m3/h。

b.沉砂池曝氣沉砂池：加低蓋，設計加蓋面積與水面積一致，沉沙池水面至蓋底高約0.5 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q砂=17×4×0.5×3=102 m3/h。

c.缺氧池：加高蓋，設計加蓋面積與水面積一致，初沉池水面至蓋底高約2.8 m，換氣率為10次/h，則臭氣收集量為：Q缺=3.14×142×2.8×10=12 484 m3/h。

d.污泥脫水機房及堆棚：脫水機房機械均設局部排風罩，同時對操作大空間進行通風換氣，除臭風量按10次/h計算，則臭氣收集量為：Q脫=20×10×6.5×10=13 000 m3/h。

e.污泥調理池：水面至頂板高約0.65 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q調理=12.5×0.65×3=24.4 m3/h。

f.污泥濃縮池：水面至頂板高約0.85 m，換氣率為3次/h，則臭氣收集量為：Q污泥=3.14×25×0.85×3=200.2 m3/h。

則總臭氣收集量為：Q總=Q調+Q砂+Q缺+Q脫+Q調理+Q污泥=1 125+102+12 484+13 000+24.4+200.2=26 935.6 m3/h，考慮10%的漏風量，除臭總風量為29 629.16 m3/h，Q總取30 000 m3/h。

3)風機選型。

經過計算共需2臺風機，生物除臭系統引風機1臺(除臭裝置設在靠近預處理區)，污泥處理區送風機1臺，型號參數見表4。

表4 風機參數

4)收集風管及輸送管道。

污水廠的收集風管和輸送管道均采用圓形玻璃鋼管道，收集風管的收集口在最高水位液面以上0.2 m處，按照收集的氣量和壓力在玻璃鋼風管上開孔。臭氣經過鼓風機加壓以后經過玻璃鋼送風管進入生物除臭裝置。管道數量及規格見表5。

表5 管道數量及規格

4.3.2 生物除臭裝置技術參數

采用1套生物除臭裝置，外形尺寸：L15 m×B8.5 m×H3 m；結構形式：6 mm玻璃鋼內板+50 mm的碳鋼骨架+50 mm聚氨酯保溫層+4.0 mm玻璃鋼外板；預洗段PP球填料：44 m3；生物過濾段生物復合填料：175 m3。

臭氣處理系統工藝流程圖如圖1所示。

4.4 除臭效果分析及日常運營管理建議

生物除臭裝置于2019年6月建成，總投資480萬元，年運行成本約24萬元(主要是電費、噴淋水采用污水廠回用水)，運行1年多以來，對有組織廢氣臭氣濃度、氨和硫化氫每季度進行了跟蹤監測，如表6所示。

從表6可以看出，除臭裝置15 m排氣筒有組織廢氣檢測值遠低于GB 14554—93惡臭污染物排放標準表2標準，表明生物除臭系統具有較強的穩定性。

表6 有組織廢氣檢測數據結果表

由于污水處理廠臭氣中含有硫化氫等酸性氣體，對設備、管道、構筑物蓋板、欄桿等具有腐蝕性，工作環境較差、設備易腐蝕，因此要保證密閉區域內的空氣流動，無死角，保證整個密封系統為負壓收集，為廢氣收集提供保證，同時做好現場的設備和管道防腐工作，現場操作人員做好個人防護[7]。隨著除臭系統長時間運行，密封處的軟橡膠老化，日常運行管理中要及時進行更換，設備、構筑檢維修時將密封裝置拆除的，事后要及時恢復密封裝置，提高除臭效率。

5 結語

本文以某城鎮污水處理廠預處理區和污泥處理區產生的臭氣為研究對象，采用生物除臭工藝，投資成本適中,運營成本較低。除臭系統15 m排氣筒排放口大氣污染物氨氣、硫化氫排放速率和臭氣濃度均能穩定達到GB 14554—93惡臭污染物排放標準表2標準，提升了污水廠廠內及周邊空氣環境質量。