全地下百富策略白菜网因其占地面积小、二次污染少、可以与周边环境相协调等优势,已经逐步成为城市污水处理工程新的热点和发展方向。在全地下百富策略白菜网的设计过程中,整个箱体的生物除臭设计是一个非常重要的环节,其直接影响污水厂对周边敏感地区的环境影响。目前,《城镇百富策略白菜网臭气处理技术规程》仍处于征求意见稿阶段,笔者结合正定新区全地下污水厂工程,对全地下污水厂的生物除臭设计进行计算和分析研究。

正定新区全地下污水厂设计规模为10 × 104m3/ d,进水主要为城市污水,出水达到一级A标准, 其工艺流程见图1,其臭气的主要来源为预处理区、 生物处理区及污泥处理区。其中预处理区主要包括粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、膜格栅、进水泵池和事故池。生物处理区主要为厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池。污泥处理区主要为污泥缓冲池、污泥脱水机房和污泥料仓。整个污水厂箱体平面为矩形,各构筑物采用一体化设计,构筑物连接紧密( 见图2) 。

地下通道横贯箱体内部,各处理构筑物单体分别位于通道两侧,箱体臭气集中收集处理存在很大难度,为减少箱体内管线交叉、便于运行管理,采取分散处理的方式,将产生的臭气进行分区处理。该工程共分为三个除臭子系统,系统1为预处理区和污泥处理区,系统2和系统3均相同,为生物处理区。每个系统进行局部臭气收集,并各自设置独立的生物除臭装置。

1进水井、提升泵池、事故池除臭风量按单位水面积为10 m3/ ( m2·h) 计算,加上2次/h的空间换气量。

2粗格栅、细格栅、膜格栅除臭风量按单位水面积为10 m3/ ( m2·h) 计算,加上2次/h的空间换气量,再加上封闭设备空间换气次数6次/h计算。

3曝气沉砂池除臭风量按曝气量的110% 计算,加上2次/h的空间换气量。其曝气系统为3台 ( 2用1备) 罗茨风机,每台风量为9 m3/ min,合计曝气量为1 080 m3/ h。

为确保除臭效果,全部池体均采用混凝土顶板封闭,局部预留检修孔,粗格栅、细格栅、膜格栅加设不锈钢密封罩。曝气沉砂池密封设计为拉锁式: 密封盖板采用钢化玻璃材质,在桥式吸砂机行走部分设置密封条,密封条随着吸砂机的移动而开合,既满足运行要求又避免臭气外逸。具体计算见表1。

1污泥缓冲池除臭风量按单位水面积3 m3/ ( m2·h) 计算,加上2次/h的空间换气量。

2污泥脱水机房采用三套离心脱水机,离心脱水机房均为全封闭设计,其除臭风量按封闭设备空间换气次数6次/h计算。

3污泥料仓为2套50 m3料仓储罐,其除臭风量按封闭设备空间换气次数为6次/h计算。此外,考虑污泥料仓间装卸污泥时,一般会存在污泥散落所带来的臭气,因此,对污泥料仓间进行除臭设计,其风量按车间空间换气次数6次/h计算。

以上计算结果见表1。特别注意一点,计算结果还应考虑10% 的漏失风量。

系统2和系统3为对称布置,两个系统相同,均包括厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池。

1厌氧池和缺氧池均采用钢筋混凝土顶板密封,除臭风量按5次/h的空间换气量进行计算。

2好氧池采用钢筋混凝土顶板密封,除臭风量按曝气风量的110% 计算。曝气鼓风系统采用3台( 2用1备) 多级离心风机,单台风量为159 m3/ min,合计曝气量为19 080 m3/ h。

3膜池的密封难度相对较大,因膜组器日后需要更换或清洗,需要吊装,因此不能采用混凝土顶板密封,本工程设计采用轻质耐腐蚀盖板,且盖板设置移动式滑轨,每相邻两块盖板设置不同高度,可以平行滑开,边界设置橡胶条密封,不仅保证工作状态时的气密性,也便于检修人员日后开启。膜池臭气量相对较少,按吹扫风量的105% 计算。膜池吹扫鼓风系统采用4台( 3用1备) 多级离心风机,单台风量为233 m3/ min,合计曝气量为41 940 m3/ h。

计算结果见表2。

根据以上风量计算的结果,本工程最终采购安装5套生物除臭设备。系统1配置1套生物除臭装置,置于污泥处理区,设计除臭风量规模为26 000 m3/ h。系统2和3配置4套生物除臭装置,分为两组,每组两套,各自置于好氧池池顶,每套除臭风量规模为20 000 m3/ h,共80 000 m3/ h。总共合计除臭风量为106 000 m3/ h。

1正定新区全地下百富策略白菜网设计规模为10 × 104m3/ d,采用MBR工艺,地下箱体尺寸为101. 6 m × 153. 8 m × 12. 8 m,总体积约为200 000 m3,总除臭风量为106 000 m3/ h,折合吨水除臭气量为2. 54 m3臭气/m3水,折合单位箱体体积臭气量为1. 27 m3臭气/( m3箱体·d) 。

2全地下污水厂箱体除臭设计宜分区设置, 每个单元应根据水面面积、空间有效容积、封闭设备有效容积、曝气量、换气次数等参数分别计算。