造纸厂污水站除臭工程实例
发布时间:2021年9月11日 点击数:2046
中国已成为世界上最大的废纸利用国,由此带来的环境污染问题也日益突出[1]。废水中的悬浮物和COD浓度较高,造成造纸厂内污水站负荷大,在处理过程中释放出伴有难闻的恶臭气味。主要异味包括:硫化氢、有机氨和少量的硫醇、硫醚等[2]。其中硫化氢具有毒性,在低剂量时就对人体产生较大危害,恶臭气味也对人的神经和嗅觉产生严重刺激。若该气体逸散到环境中,不但产生污染,且对人类的生存和健康产生巨大威胁。
污水站常规除臭技术有吸收、吸附、氧化、和生物除臭等[3]。吸收法对水溶性的恶臭物质处理效率高,臭气中甲硫醇和甲硫醚等难溶于水的祖坟则须使用碱性化学药剂加强吸收,而对于氨及胺类气体,需使用酸性化学药剂加强吸收。但单级设备吸收效果有限[4]。吸附技术对多种恶臭物质有吸附能力,投资较低,但运行成本高,饱和吸附剂需再生,能耗高。此外,污水站中臭气湿度大,易与污染物形成竞争吸附,导致效果下降[5]。氧化法一般包括光催化氧化和药剂氧化,光催化氧化占地面积小,运行成本较低,适用于低浓度、大流量的废气治理,其弊端在于设备配件维护更换频繁、处理负荷低,水含量大及粉尘含量大的废气影响其去除效率[6]。药剂如次氯酸钠等氧化,可根据污染物浓度控制投加量,经济节约[7]。生物法运行费用低,无二次污染,可在常温常压下进行,设备简单,但不适合处理生物毒性强的废气,且长期停用需重新培养微生物[8]。工程百富策略白菜网显示,单一处理方法很难达到令人满意的效果。因此,在实际污水站恶臭气体处理中通常采用多种技术耦合的处理工艺[9]。
1 除臭工艺
1.1 恶臭气体特性及处理要求
浙江省某造纸厂生产含高硫含量的废水排入厂区内污水站处理,污水站采用A2/O工艺将废水处理至达标后排放至纳污管网。在厌氧/缺氧段,硫元素被还原成硫化氢及其他副产物,有机胺被分解为无机氨,大分子有机物被分解为小分子挥发性有机物(VOCs)。因此污水预处理段产生的恶臭气体,污染物浓度较高,气味刺鼻。本项目恶臭气体主要由成分为硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、甲胺、二甲胺和氨气等。
臭气排气筒排放执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中新污染源二级标准和《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993),排气筒高度为15m。
1.2 设计工艺流程
本项目臭气中硫化氢、二甲胺和氨的水溶性较好,可通过喷淋吸收的方式去除,甲硫醇和甲硫醚等不溶于水的污染物需考虑进行氧化喷淋或用生物法处理。因此本工程针对臭气成分并结合投资运维等多方面考虑,设计了一套“碱吸收+次氯酸钠氧化+生物滴滤”组合工艺,工艺流程如图1所示。各废水处理构筑物采用玻璃钢加盖密闭,导电玻璃钢管道收集汇总后经上述处理系统进行净化,处理后的气体经引风机输送至排气筒达标排放。本工程设计处理风量为5000m3/h。
2 主要构筑物及工艺参数
本项目主体设备参数见表2。本工程吸收和氧化塔采用?50mm PP材质鲍尔环填料,是一种高效率,低压损的填充物。鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气流阻力小,液体分布均匀。具有通量大、阻力小、分离效率高及操作弹性大等优点,在相同的降压下,处理量可较拉西环大50%以上。填料层总厚度约2m,若填充层厚度太大,会增加气体阻力,造成系统压损过高,增加成本;若填充层厚度太小,则填料比表面积小,不利于水气充分接触,进而影响除雾效果。生物滴滤箱采用PP悬浮球和陶粒组合填料。悬浮球填料主要起生物膜载体的作用,同时兼有截留悬浮物的作用,具有生物附着力强、比表面积大、孔隙率高、化学和生物稳定性能好等诸多优点。陶粒具有轻质的特性,其比表面积大、孔隙率高、吸附截污能力强。其表面多大孔、多棱角、粗糙而易于挂膜,并有一定的机械强度,是一种较为理想的微生物载体。生物菌种为污泥池分离出的除臭菌株,经过培养驯化后在填料表面挂膜。其营养液位葡萄糖、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钙及硫酸亚铁的质量浓度分别为300,50,150,225,275和25mg/L。
3 工程运行分析
3.1 运行效果
臭气中易溶于水的物质在喷淋塔中与吸收液充分接触混合。硫化氢等酸性物质与碱吸收塔中的碱液发生化学反应,从而由气相转移到液相中。甲硫醇和甲硫醚等难溶于水的污染物在氧化塔中被次氯酸钠氧化分解成易溶于水的小分子物质,从而由气相转移到液相中。最后臭气中低浓度的有机物被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移至微生物体内。进入微生物细胞中的有机物在各种细胞内酶的催化作用下,微生物对其进行氧化分解,同时进行合成代谢产生新的微生物细胞。一部分有机物通过氧化分解最终转化为H2O,CO2等稳定的无机物。
排气筒臭气排放情况见表1。非甲烷总烃、颗粒物、氨、硫化氢的排放浓度分别为6.6,13,1.26和2.52mg/m3,对应排放速率分别为0.031,0.062,0.006,0.012kg/h,臭气值470,均满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)和《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)的规定。
表3 排气筒各污染指标检测数据
Tab.3 Inspection data of each pollution index at exhaust cylinder 下载原表
3.2 经济效益分析
本工程固定投资费用65万元;装机功率为33kW,由于风机采用变频调节,实际使用功率按75%计,运行功率为24.75kW,按每天工作24h,电耗为594kW·h/d,按电价为0.7元/(kW·h)计,则电费为415.8元/d;药剂费2万元/年,按每年360天计,即5.6元/d;定员1人,工资按2000元/(人·月)计算,则人工费为13.3元/d;运行费用合计为434.7元/d。
4 结论
针对造纸厂污水站恶臭气体,本工程采用“碱吸收+次氯酸钠氧化+生物滴滤”组合工艺,处理后排气口各污染物指标均满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中新污染源二级标准和《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)。工程实例证明“碱吸收+次氯酸钠氧化+生物滴滤”组合工艺对污水站产生的含硫化物和VOCs等的恶臭气体具有良好的处理效果。该工程固定投资65万元,运行费用434.7元/d,投资成本和运行成本低廉。











