□文/石曉川

城市污水處理廠升級(jí)改造中脫臭工藝的選擇與應(yīng)用

□文/石曉川

城市污水處理廠在更高的環(huán)保要求下，需要進(jìn)行升級(jí)改造并對(duì)污水廠所產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行脫臭，某廠由于屬于傳統(tǒng)的城市污水廠，在結(jié)合自身特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)工藝比選最終決定采用生物濾池法作為脫臭方法并通過(guò)后期實(shí)際運(yùn)行情況證明脫臭效果非常良好。

城市污水處理廠；升級(jí)改造；脫臭；生物濾池法；液體吸收法

1　城市污水處理廠升級(jí)改造簡(jiǎn)介及脫臭的必要性

某傳統(tǒng)城市污水廠所處的位置是城郊結(jié)合部，隨著其周邊居民區(qū)以及工業(yè)區(qū)的日益擴(kuò)大，生活及生產(chǎn)用水量與日俱增，污水廠的處理規(guī)模和設(shè)備工藝都急需大規(guī)模提高，因此決定對(duì)該廠進(jìn)行升級(jí)改造。計(jì)劃從30萬(wàn)t/d的處理量改造為45萬(wàn)t/d，處理后的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)從GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B提升為一級(jí)A。其中在改造過(guò)程中，需要對(duì)因歷史建設(shè)原因沒(méi)有建造且嚴(yán)重影響周邊居民群眾生產(chǎn)生活的污水廠產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行統(tǒng)一的脫臭處理，從而減少對(duì)周邊居民區(qū)的不利影響。

2　臭氣的主要處理地點(diǎn)

該廠產(chǎn)生臭氣的主要構(gòu)筑物分布在在粗細(xì)格柵、工藝處理池、儲(chǔ)泥池、沉砂池、脫水機(jī)房及污泥濃縮間等主要的污泥和水處理車(chē)間。結(jié)合本工程環(huán)境影響批復(fù)要求并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，粗格柵間（室內(nèi)）、進(jìn)水泵站、細(xì)格柵間（室內(nèi)）、旋流沉砂池、污泥濃縮間、污泥脫水機(jī)房、儲(chǔ)泥池作為主要臭氣處理地點(diǎn)。

3　脫臭標(biāo)準(zhǔn)的確定

國(guó)家對(duì)惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值和惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值已做出具體規(guī)定，DB12/059—95《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，用以控制惡臭污染物對(duì)大氣的污染，保護(hù)和改善環(huán)境。

本工程脫臭項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告中有明確要求，“對(duì)污水、污泥處理過(guò)程中主要的臭氣產(chǎn)生源進(jìn)行臭氣收集和脫臭處理，脫臭后氣體排放達(dá)到GB18918—2002二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

4　脫臭方案

目前城市污水廠升級(jí)改造中經(jīng)常采用的脫臭方法有以下兩種：一種是生物濾池法，另一種是液體吸收法（化學(xué)洗池），這兩種方法都可用于該廠的升級(jí)改造中。

4.1生物濾池

臭氣首先會(huì)從生物濾池底部進(jìn)入分配系統(tǒng)，然后以非常慢的速度通過(guò)濾池底部的生物活性填料床，最后會(huì)以氣流擴(kuò)散的形式離開(kāi)濾池表面。

填料放置在耐腐蝕且具有良好通透性能的支撐架上，小型池體采用FRP玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作，大型池體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以全天候工作，耐腐蝕能力強(qiáng)。

濾池的專(zhuān)用填料組成部分為添加劑和多種纖維物質(zhì)，可以持久保證結(jié)構(gòu)的疏松，降低風(fēng)機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用，壓力損失會(huì)比較小。持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)6月后，生物濾池的損失壓力約為790Pa左右。運(yùn)行的時(shí)候，生物填料會(huì)用含有多種微生物的溶液進(jìn)行處理。

水是微生物賴(lài)以生存的自然環(huán)境，微生物的轉(zhuǎn)化能力取決于填料中的水份以及在濾池停留時(shí)間內(nèi)廢氣的相對(duì)濕度。該工藝中，用水量可調(diào)節(jié)到水份吸收速度與干燥速度平衡的狀態(tài)，因此保證濾池中濕度恒定。這為生物菌群的生長(zhǎng)和分布提供了最佳的條件。

此種濾池緩沖空間較大，能夠通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)濃度高峰來(lái)使微生物始終保持正常的工作狀態(tài)，其耐沖擊能力很強(qiáng)，水泵在維修時(shí)也能很好地進(jìn)行脫臭作業(yè)。該工藝的異味處理效果特別好，能夠滿足四季的環(huán)保要求。依靠濾池中的有機(jī)質(zhì)微生物就能夠生長(zhǎng)，不需要另投加其他營(yíng)養(yǎng)劑，所以其停止運(yùn)行后再啟動(dòng)速度快，能夠在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)迅速達(dá)到非常好的處理效果。易于損壞的部位很少，維護(hù)管理工作特別簡(jiǎn)單，完全可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，采用全自動(dòng)控制的運(yùn)行方式，是穩(wěn)定的，廠內(nèi)的工人只需按時(shí)間定點(diǎn)巡視是否有無(wú)機(jī)器發(fā)生故障就可以了。

該工藝的缺點(diǎn)是需要有一定的占地面積，但也可以設(shè)置在地下，周?chē)苯踊靥钔粒敳颗c地面平，上部加蓋。

該工藝經(jīng)常運(yùn)用于污水處理、泵站、電鍍及煙草、食品深加工、紡織和化工等行業(yè)，其方便管理、較好的處理效果、較低的運(yùn)行費(fèi)、后期維護(hù)也較為簡(jiǎn)單。

4.2液體吸收法

液體吸收法是一種化學(xué)處理方法，通過(guò)加入不同的化學(xué)藥劑在多級(jí)交叉濕式填料洗池中從而吸取各種污染物，見(jiàn)圖1。

圖1　液體吸收法工藝流程

廢氣水平地通過(guò)交叉洗池的填料床，循環(huán)水泵從洗池底部清洗水池中提升清洗水，從填料床頂部持續(xù)向下噴淋再回到清洗水池，采用水泵保證了噴淋的均勻性和填料足夠的濕度。交叉流的方式使得壓力損失小，確保運(yùn)行的低能耗。

洗池內(nèi)裝有專(zhuān)用的螺旋玫瑰狀填料，噴淋的清洗液滴撞擊到填料絲條的頂部后分散開(kāi)來(lái)，又在絲條最底部形成新的液滴。在洗池中由上到下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，清洗液滴的外表面不斷重新形成，使得液面持續(xù)更新，保證了高效吸收和凈化能力。開(kāi)放式的填料結(jié)構(gòu)使得壓力損失小，能耗低，填料具有自清洗功能。

各級(jí)中分別設(shè)有液滴分離器，防止清洗液從一級(jí)轉(zhuǎn)移到下一級(jí)。在第一級(jí)中，去除固體污染物；在第二級(jí)中，加入H2SO4吸收NH3和氨基化合物；在第三級(jí)中，加入N AO H和H2O2。NAOH用于吸收產(chǎn)生臭味的化合物，例如H2S和硫醇類(lèi)物質(zhì)；H202用于氧化難吸收的化合物，例如脂肪酸等。

該工藝的缺點(diǎn)是對(duì)防腐的要求特別高且存在二次污染，后期運(yùn)行費(fèi)用也比較高，后期管理工作也比較多，對(duì)后期的生產(chǎn)成本有較高的要求。

5　脫臭方案確定

液體吸收法和生物濾池法兩種工藝各具特點(diǎn)，見(jiàn)表1。

表1　液體吸收法和生物濾池法綜合比較

從表1可以看出，生物濾池法沒(méi)有二次污染，運(yùn)行費(fèi)用較低，處理效果較為穩(wěn)定，占地面積大。根據(jù)該廠升級(jí)改造脫臭部分的現(xiàn)場(chǎng)條件，全廠脫臭將分為兩個(gè)系統(tǒng)，即污水預(yù)處理段、污泥處理段，計(jì)劃將脫臭裝置整體布置在進(jìn)水泵站和污泥脫水機(jī)房附近，在該廠占地面積較為寬松且對(duì)后期運(yùn)行成本有較高要求的前提下，本工程適合采用生物濾池法作為脫臭工藝。

6　實(shí)際運(yùn)行情況

該廠實(shí)施升級(jí)改造工程后，脫臭項(xiàng)目也隨之同期投入使用。在近1a的使用過(guò)程中，總體運(yùn)行平穩(wěn)，后期運(yùn)行費(fèi)用也控制在預(yù)算內(nèi)。改造后每天所測(cè)定的臭氣濃度均達(dá)到GB18918—2002二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（采用“三點(diǎn)比較式臭袋法”進(jìn)行測(cè)定），具體臭氣濃度改造前后的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

表2　2013年臭氣濃度每季度測(cè)定平均值（改造前）

表3　2014年臭氣濃度每季度測(cè)定平均值（改造后）

7　結(jié)語(yǔ)

選用生物濾池法脫臭法后某廠的臭氣濃度有明顯降低，符合環(huán)評(píng)批復(fù)的要求，除臭效果明顯，達(dá)到了改造后的預(yù)期效果。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.02.026

□X505

□C

□1008-3197（2015）02-70-02

□2015-03-05

□石曉川/男，1985年出生，工程師，天津工業(yè)大學(xué)工程碩士研究生在讀，天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司，從事合同預(yù)算管理工作。