某大型百富策略白菜网除臭工艺选择及效果评估
发布时间:2021年10月18日 点击数:1759
0 引言
经过近40年的发展,我国现在拥有全球最大的市政废水基础设施。截至2018年底,中国已建成5000多个市政百富策略白菜网,日处理能力将近2亿m3/d。随着城市化的不端发展,许多现有的百富策略白菜网逐渐被城市社区包围。污水处理过程中产生的大量臭气,不仅对空气质量产生影响,而且对处理厂周围居民的生活质量产生不良影响。因此,解决百富策略白菜网除臭问题,成为百富策略白菜网与人类社会之间建立和谐关系的关键环节之一。
1 除臭工艺
恶臭是指一切能刺激人的嗅觉感官,引起人们不愉快感觉,损害生活环境及人体健康的气味。恶臭气体不仅是细菌的温床,导致细菌滋生,还传播一些疾病,而且通过嗅觉系统直接刺激神经系统、呼吸系统、循环系统和内分泌系统,已经成为世界七大公害之一。常见的除臭工艺主要分为物理除臭、化学除臭、生物除臭及离子除臭。
1.1 物理除臭法
物理除臭方法一般是利用除臭物体的吸附作用,除去臭气中的物质。运用物理方法对城镇污水除臭主要有两种方法,一是水稀释法,二是活性炭吸附法。物理除臭法对于大部分臭气的去除效果较好,一般用于浓度较低和脱臭气体的后处理。水稀释法主要去除水溶性有机物,例如水喷雾除臭。但此法不能在根源上解决问题,处理后的水仍存在释放臭气的可能性。活性炭法能吸收硫化物、吲哚等恶臭气体,能够有效解决除臭问题,缺点是成本较高。
1.2 化学除臭法
常见化学除臭方法有焚烧法、化学洗涤法。
(1)焚烧法:是将可燃气体与恶臭气体按比例均匀混合,燃烧温度达到600~800℃,充分燃烧后达到除臭目的。此方法适用于超高臭气浓度条件下,具有处理气量大、去除率高的优点。
(2)化学洗涤法:利用臭气中某些物质与药剂发生化学反应,达到除臭目的。其中:酸性药剂主要去除氨、胺类恶臭气体;碱性药剂主要去除H2S等酸性及部分有机恶臭气体;有机药剂主要去除苯类气体、聚乙醇醚、冷甲醇等;Na Cl O、O3、H2O2等氧化药剂主要用于去除部分有机气体。化学除臭工艺具有较强针对性,对于高浓度臭气环境具有良好的除臭效果。
1.3 生物除臭法
生物除臭法指的是利用微生物对恶臭物质进行吸附和分解,主要分为全过程除臭工艺、生物滤池、生物土壤滤池等。
(1)全过程除臭工艺。在生化池内投放除臭微生物,利用活性污泥对所投放微生物的生长、增殖产生诱导和促进作用,除臭微生物对污水中的恶臭物质进行吸附、凝聚及生物降解,将恶臭物质从水中去除。此外,通过活性污泥回流至预处理段,实现全过程除臭。该工艺无需额外设备,但也存在需要补充微生物、增加预处理负荷等缺点。
(2)生物滤池。该工艺是百富策略白菜网较为广泛的除臭方式,它是将恶臭气体集中输送至生物滤池,滤池有多层填料,填料表面的生物膜对恶臭气体进行吸附和降解,产生CO2、H2O、SO42-、NO3-等无毒无害的简单无机物。
(3)生物土壤滤池。此方法是在滤池底部布气管,气管上方填充加强型生物土壤滤砂。加强型土壤中培养了多种自养微生物,恶臭物质通过滤料层时,微生物将其吸附分解为无害气体,并通过顶层绿化草坪排入大气。
1.4 离子除臭法
离子除臭法主要利用正负氧离子的强氧化性,将恶臭因子氧化分解,从而去除恶臭味。离子除臭法分为高能离子除臭、低温等离子除臭及光催化法。
(1)高能离子除臭。高能离子发生器产生的α粒子,与空气中的氧分子反应,产生正负氧离子,经与恶臭气体混合,氧化分解恶臭物质。
(2)低温等离子除臭。在电极间外加高压高频交变电流,产生电子、离子自由基及分子碰撞反应。当臭气通过时,将恶臭物质分子键打断,达到除臭目的。
(3)光催化。通常是在泡沫镍基上负载一定量的纳米Ti O2,形成复合光催化材料,并用此材料织成金属丝网。在紫外光照射下,将H2O还原成活性羟基,将O2还原成超氧离子等。在活性羟基、超氧离子等强氧化性物质协同作用下,迅速分解恶臭气体。
2 臭气来源分析
污水厂预处理区是百富策略白菜网臭气浓度最高,也是臭气成分最复杂的区域。本文以南方某大型百富策略白菜网预处理区为对象,设计、建设除臭系统。该厂有两套预处理系统,一套预处理系统主要由粗格栅、细格栅及曝气沉沙池组成,二套预处理系统由粗格栅、细格栅及旋流沉砂池组成。
2.1 封闭
臭气的密封系统对于臭气的收集至关重要,它从源头上控制了臭气的扩散,确定了臭气的处理量。
建设封闭需要满足以下要求:(1)空间结构设计须满足日常巡检和设备的维修保养;(2)封闭所用材料需具备良好的抗腐蚀性;(3)要尽量减小封闭空间体积;(4)南方沿海地区,封闭需有足够强度抵御台风。
本项目中所涉及粗格栅在均构筑物内,封闭材料选用了SUS304不锈钢骨架和PC耐力板,如图1所示。细格栅沉砂池在室外,采用SUS304不锈钢骨架和钢化玻璃结构。钢化玻璃强度更高,可抵御一般硬物撞击、抗氧化、耐腐蚀,如图2所示。所有不锈钢骨架表面使用酸洗膏钝化处理。
2.2 臭气背景值
H2S、NH3、OU是市政百富策略白菜网臭气的主要特征污染物。为了解臭气背景值,本项目以H2S为检测对象,对两套预处理区封闭内H2S进行了检测。检测方案为每天连续检测10 min,记录10 min内的最高值,连续检测10天。检测结果如图3、图4所示。
通过分析以上数据可知:
(1)细格栅内臭气浓度最高,其次是沉砂池,粗格栅间浓度最低。
(2)臭气浓度变化范围较大,偶尔会出现超高峰值;
(3)根据巡检需求及臭气背景值,细格栅和沉砂池换气次数需尽可能高。
最终设计粗格栅换气次数8次/h,细格栅换气次数18次/h,沉砂池换气次数12次/h。根据封闭间总体积与换气次数乘积,再乘以1.3倍管道漏损系数,即可确定风机流量。本设计中,一套预处理区臭气处理规模35 000 m3/h,二套预处理区臭气处理规模30 000 m3/h。
3 除臭工艺选择及百富策略白菜网
因本项目臭气处理量大、浓度高,因此采用了生物化学组合除臭工艺,出气口及厂界稳定达到《城镇百富策略白菜网污染物排放标准》(GB 19818—2002)中的一级排放标准,具体限值如表1所示。恶臭气体从封闭空间内,经过不锈钢风管输送至臭气处理单元。臭气处理单元由物化处理装置、生物滤池、风机及辅助设备构成,如图5所示。
(1)物化处理装置。在臭气处理单元入口及排放口安装在线H2S检测仪。进气浓度低时开启水喷淋泵;进气浓度高时,自动开启化学药剂加药泵,喷淋Na Cl O和Na OH混合液,以强化除臭效果。
(2)生物滤池。生物滤池是除臭系统的主体环节,绝大部分臭气在该环节被净化。除臭塔为全封闭结构,并设有合理的检修孔、进气孔、出气孔等。生物滤池分为四个区域:上层的雾化喷淋系统,中间的生物填料过滤层,下部的生物填料支撑系统及底部的配气系统与废液收集系统。本项目采用生物炭组合填料,因其具有孔隙率高、有效面积大、气、水的透过性好、传质速率快等特点,特别适合于微生物在其表面附着、生长和繁殖。
表1 城镇百富策略白菜网大气污染物一级排放标准限值 下载原表
(3)风机。风机是整个除臭系统正常运行的动力源,本项目选用玻璃钢材质的离心风机,此类风机适于输送含湿量高、带有酸碱性的腐蚀性气体。
4 除臭效果评估
根据《城镇百富策略白菜网污染物排放标准》(GB19818—2002)相关标准,对厂界臭气进行检测。检测方案为:(1)以H2S为检测对象,采样频率5 s一次,记录每个小时内最高值,24 h为一个检测周期,连续检测七天,结果如图6所示;(2)以H2S、NH3、OU为检测对象,采样频率1 min/次,每天20:00开始连续检测10 min,记录10 min内的最高值,连续检测30天,结果如图7~图9所示。
通过以上数据可以看出:(1)H2S七天连续检测最大值为0.008 mg/m3,低于一级标准限值0.03 mg/m3,除臭系统具有较强的可靠性;(2)H2S、NH3、OU三十天检测数据均远低于一级标准限值,表明除臭系统具有较强的稳定性。
5 结语
本文以某百富策略白菜网预处理系统为研究对象,采用了生物化学组合除臭工艺,污染物去除率高达99.9%。除臭系统排气口、厂界均能稳定达到GB18918一级标准限值,有效提升了厂内空气质量。
















