污水處理站生物除臭系統工藝簡介

一、工程概況與除臭工藝選擇

1.1、工程概況

污水處理站在運行過程中產生部分臭氣，主要集中在生物氧化池、調節池、清水池、污泥池，這些異味主要是一些硫化合物、氮化合物等，如硫化氫、氨等，具有強烈的刺激性異味，可經呼吸道、眼、皮膚等不同途徑進入人體，使人頭昏，難受，長期置身其中，對人體的神經系統損害極大。因此，必須采取切實可行的辦法，對污水處理區域產生這些異味氣體的地方進行凈化處理，改善其空間及其周圍的環境質量。

1.2、除臭工藝選擇

根據甲方要求及我方多年工程經驗，考慮在污水處理站采用生物洗滌過濾除臭工藝，生物洗滌過濾除臭系統隨著國產化的生產及應用，其投資具有可比性，而且運行管理簡單，運行費用主要是電費。我們選取生物洗滌過濾除臭系統對異味氣體進行處理，并結合國內除臭場合的實際，對該系統進行優化設計，可徹底去除在該公司在生產過程中散發出的異味氣體，并保證達標排放。

二、除臭系統簡介

2.1、工作原理

待處理氣體在通過除臭系統生物填料的過程中，其中的異味分子擴散到生物填料表面形成的生物膜上，微生物把異味分子氧化分解，從而消除臭氣污染。

圖2-1  生物洗滌過濾除臭系統工作原理圖

除臭過程主要分為以下幾個階段：

第一階段：氣—液擴散階段，臭氣中的污染物通過填料氣—液界面由氣相轉移到液相；

第二階段：液—固擴散階段，惡臭物質向微生物膜表面擴散—廢氣中的異味分子由液相擴散到生物填料的生物膜（固相），污染物質被微生物吸附、吸收；

第三階段：生物氧化階段，微生物將惡臭物質氧化分解—生物填料表面形成的生物膜中的微生物把異味分子氧化，同時生物膜會引起氮或磷等營養物質及氧氣的擴散和吸收。

通過上述三個階段，利用微生物的代謝活動降解惡臭物質，將惡臭物質氧化為最終產物—含硫的惡臭物質被分解成S、SO₃^2-和SO₄^2-；含氮的惡臭物質被分解成NH₄⁺、NO₃^-和NO₂^-；未含硫或氮的惡臭物質被分解成CO₂和H₂O，從而達到異味凈化的目的。主要反應方程式如下：

惡臭物質的氧化過程需要各種微生物共同參與，同一惡臭物質不同的氧化階段需要不同的微生物。例如含硫物質的氧化：當惡臭氣體為H₂S時，專性的自養型硫化氧化菌會在一定條件下將H₂S氧化為硫酸根；當惡臭氣體為有機硫如甲硫醇時，則首先需要導氧型微生物將有機硫轉化為H₂S，然后H₂S再由自養型微生物轉化為硫酸根。又如當惡臭氣體為氨時，氨先溶于水，然后在有氧條件下經氨氧化細菌、亞硝化細菌和硝化細菌的硝化作用轉化為硝酸鹽，在兼性厭氧條件下，硝酸鹽還原細菌將硝酸鹽還原為氮氣。

2.3、技術優勢

（1）設備緊湊，占地面積小，運行費用低

設備一體化，結構緊湊，布局合理美觀，相同處理能力情況下，占地面積減少30%以上，運行費用比其他除臭技術節約15~40%。

（2）抗沖擊負荷能力強

集生物洗滌和生物過濾于一體，抗沖擊負荷能力強，除臭凈化效率高達99%以上。

（3）噴嘴采取獨立插入式布置

生物洗滌過濾除臭系統噴淋系統的噴嘴采取塔頂插入式布置，每個噴嘴相對獨立，方便檢查、清洗和更換。

（4）全自動控制

控制系統采用PLC控制，配置國際通用接口，具備就地/遠程控制的功能。

（5）塔體為玻璃鋼結構

主體設備為玻璃鋼結構，玻璃鋼為耐腐蝕材質，能適應惡劣的工作環境，設備箱體可根據不同環境的要求，作成任意顏色，與周圍環境相協調。

（6）采用開放式過濾器

生物洗滌過濾除臭系統采用開放式過濾器，方便清理脫落的生物膜，可有效防止管道和噴嘴堵塞，保障系統的穩定運行。

（7）優質的水泵和風機

生物洗滌過濾除臭系統配套的風機和水泵采用優質品質，質量優越，性能穩定，保障系統長期穩定運行。

（8）卓越的填料性能

生物洗滌過濾除臭系統所使用公司研發的專用生物填料，具有良好的保濕性和透氣性，并有比表面積大、通風抵抗小、抗酸耐腐蝕、無壓密的特點，使用壽命長，正常運行期間無需更換。

（9）系統自適性強

除臭系統具備自適應性，調試運行正常后不需要重新接種、補充任何特殊菌種和營養物質，即可確保運行的安全穩定。

3、設計依據與設計原則

3.1、設計依據

（1）《中華人民共和國惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）

（2）《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）

（3）《工廠企業廠界噪聲標準》（GB12348-90）

（4）《工作場所有害因素職業接觸限值》（GB14554-93）

（5）《空氣質量惡臭的測定、三點比較式臭袋法》（GB/T14675-93）

（6）《工業企業設計衛生標準》（GBZ1-2002）

3.2、設計原則

（1）工藝先進，運行穩定，排放達標；

（2）工程造價合理；

（3）運行費用低；

（4）設備運行自動化，維修簡單。

3.3、設計參數

3.3.1、處理氣量

根據甲方提供的資料，處理風量為1440m³/h，放大系數取1.08，設計風量為1550m3/h。

3.3.2、臭氣濃度

根據經驗數據，參考其他類似場所檢測濃度，收集后氣體平均濃度設計參數為：

表3-2  臭氣濃度指標

3.3.3、治理效果

經處理后需達到《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）二級新擴改建標準排放標準要求，具體指標如下：

表3-3  臭氣處理后排放指標（廠界）

·4、除臭工程技術方案

4.1、工藝流程及說明

4.1.1、工藝流程

圖4-1  生物洗滌過濾除臭系統工藝流程圖

4.1.2、流程說明

（1）收集的臭氣通過氣體輸送主管經風機抽取后送到生物洗滌過濾除臭系統上部的進氣口，霧化噴嘴將水充分霧化后與氣流混合，迅速使待處理的氣體濕度達到飽和狀態，為生物過濾工序的穩定運行創造良好的條件。

（2）經生物洗滌裝置加濕后的飽和氣體由下而上進入生物過濾裝置，在氣體由下而上運動時，氣體中的異味分子穿過填料層，與填料表面形成的生物膜充分接觸，被微生物氧化、分解，異味分子被轉化為二氧化碳、水、礦物質等，從而達到異味凈化的目的。

（3）經生物過濾裝置處理后的氣體經由排放管道達標排放。

4.2、除臭系統組成

為最大限度降低工程投入和運行成本，我們選擇生物洗滌過濾除臭系統來處理污水處理站臭氣。生物洗滌過濾除臭系統主要由生物洗滌過濾裝置、風機、自動控制裝置等四個單元裝置組成，現分述如下：

4.2.1、生物洗滌過濾裝置

生物洗滌過濾裝置是整個生物洗滌過濾除臭系統的最關鍵的處理單元。生物洗滌過濾裝置由生物洗滌裝置和生物過濾裝置兩部分組成：

生物洗滌裝置是生物洗滌過濾除臭系統的重要部分。要使生物洗滌過濾除臭系統內生物填料保持高效的活性，其本身有一定的水分要求，一般濕度不低于95%，為滿足此要求，同時防止氣體在通過濾床時填料自身水分流失，需要對氣體進行增濕處理，以準確控制氣體的濕度。根據系統要求，控制氣體濕度保持在到設定范圍。

生物洗滌裝置內裝生物洗滌填料，其本身就是一個生物洗滌器，可在生物洗滌填料上形成生物膜，有效去除氣體中的致臭分子，大大增加整個系統的抗沖擊負荷，有效地減輕生物過濾裝置的負擔，提高整個系統運行穩定性。

生物過濾裝置是生物洗滌過濾除臭系統的深度處理單元，生物過濾裝置布置在生物洗滌裝置后面。

（1）裝置結構

生物洗滌過濾裝置由生物洗滌過濾裝置箱體、生物過濾填料支架、生物過濾填料、氣體分布器、洗滌過濾循環和微加濕裝置等組成。

（2）設備布置

生物洗滌過濾裝置設置在系統中段，氣體經生物洗滌裝置洗滌后匯集進入生物過濾裝置，氣體經生物過濾裝置凈化后由風機引到排氣管排放。

（3）裝置特點

采用污水作為微生物補充液，需要時補充，運行成本極低；

使用復合生物填料，微生物能夠依靠洗滌液中的養分和氣體中惡臭物質生長，無須另外投加藥劑；

生物過濾裝置采用玻璃鋼結構，保溫防腐性能優越，整體性強，便于運輸、安裝；

獨特的氣體分布方式，分布均勻，凈化效率高達90%以上。

4.2.2、風機

風機為離心式風機，材質為玻璃鋼，適應于腐蝕性空氣條件下長期間斷或24小時連續運行。

 （1）額定風量以20℃、濕度為65%為準，允許最高溫度85℃，總絕對效率高于90％。

（2）風機設置防振墊，隔振效率≥80％。

 （2）風機有足夠的流量和功率，風壓在最大抽氣量的條件下，具有高于系統壓力損失10％的余量。

 （3）軸與殼體貫通處，無氣體泄漏。

 （4）能自動控制開停，也能由時間控制器控制開停，現場設有手動控制開關。

 （5）防護等級IP55，三相電源，電源380V/50HZ。絕緣等級為F級。

（6）風機選型及具體參數見下表：

4.2.3、自動控制裝置

（1）設計范圍

電氣設計依據參照《民用建設電氣設計規范》（JGJ/T16-1992）、《低壓配電設計規范》（GB50054-1995）。本工程電氣設計范圍為臭氣處理系統內全部供配電，包括：

1）所有用電設備的供電及控制。

2）建筑物、構筑物照明及控制。

（2）電力與照明線的敷設方式

動力線、照明線、信號線將按照有關《低壓配電裝置及線路設計規范》（GB50054-92）和現場實際情況，進行敷設安裝施工。

（3）自動控制裝置主要控制因子及其控制邏輯：

1）抽氣風機配置變頻器，通過調節風機變頻器的頻率，控制風機的轉速和抽風量，在保證各臭氣產生單元處于負壓操作的同時，最大限度降低能耗；

2）循環水箱和補充水箱下部持液段安裝液位控制器，控制液位，電磁閥自行啟動補水到設定液位，當超過時間無法補充時，裝置連續報警，保證循環裝置和補充水箱正常運行；

3）循環水箱下部持液段安裝pH控制儀，使其pH值保持在一定范圍，低于設定值時電磁閥自行啟動，及時補水以提高pH值，使其適合微生物生長，保證生物洗滌裝置的凈化效果；

（4）自動控制裝置滿足的條件：

1）電氣設備和系統符合中國國家標準和規范、國際電工技術委員會標準。

2）控制裝置適合業主提供電源：380V±10%，50Hz±3%。

3）配套的各臺電機滿足拖動設備的負載特性。

4）電動機的絕緣等級為F級。防護等級不低于戶外IP65，戶內IP54。

5）主體設備配有成套電氣傳動設備、儀器儀表、檢測元件、電控設備以及相應的電力、控制、信號電纜。

6）所有儀表測量性能（精度、靈敏度、量程等）可滿足工藝測量和控制要求。

7）系統設備裝置具備就地/遠程控制的功能，系統設計自動化程度高，安全性好，操作方便的特點。

8）具備控制整個設備系統的PLC系統，實現對所有設備、儀表的自動監測和控制。系統設備保證達到無人在場條件下能全自動運行和控制。

9）控制系統采用可編程序控制器。控制柜上設有現場/遠程控制轉換開關、緊急停車按鈕、聲光報警裝置；

10）作為中央控制系統的一個子系統，具有標準開放的通訊協議及相關軟硬件接口的配合，能實現中央控制系統對系統的自動監測控制。

11）控制系統中預留足夠接點，便于將供貨范圍之外的但需要系統進行控制的設備納入該控制系統中。系統輸入輸出模塊點數留有至少10%的冗余余量。