前言
國家標(biāo)準(zhǔn) GB14554-1993 將惡臭定義為”一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損壞生活環(huán)境的氣體物質(zhì)”。在污水處理廠運(yùn)行過程中，污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)都會產(chǎn)生臭氣(1) 。由于造紙廢水中含有大量的溶解性有機(jī)物和無機(jī)物，這些化合物都極易引起污水的發(fā)酵。發(fā)酵的主要產(chǎn)物是低相對分子質(zhì)量的有機(jī)物質(zhì)，如甲硫醇、甲硫醚、甲胺、二甲胺等，及一些含氮或含硫物。所以惡臭污染主要來自于污水中有機(jī)物的分解物和污水中可揮發(fā)的無機(jī)物。一般造紙污水處理廠惡臭氣體主要來自于初沉池、生物處理構(gòu)筑物、二沉池、污泥處理構(gòu)筑物等。
1 項(xiàng)目介紹
1. 1 污染源分析
國家標(biāo)準(zhǔn) GB14554-1993 將惡臭定義為: 一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損壞生活環(huán)境的氣體物質(zhì)。在污水處理廠運(yùn)行過程中，污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)都會產(chǎn)生臭氣(1) 。由于造紙廢水中含有大量的溶解性有機(jī)物和無機(jī)物，這些化合物都極易引起污水的發(fā)酵。發(fā)酵的主要產(chǎn)物是低相對分子質(zhì)量的有機(jī)物質(zhì)，如甲硫醇、甲硫醚、甲胺、二甲胺等，及一些含氮或含硫物。所以惡臭污染主要來自于污水中有機(jī)物的分解物和污水中可揮發(fā)的無機(jī)物。一般造紙污水處理廠惡臭氣體主要來自于初沉池、生物處理構(gòu)筑物、二沉池、污泥處理構(gòu)筑物等。
本項(xiàng)目污水處理中心總處理規(guī)模 4.5萬噸 /天( 包含兩個(gè)污水廠處理能力分別為 1.5萬噸/天、3萬噸/天) ，在污水處理的過程中，產(chǎn)生惡臭氣體的主要工藝構(gòu)筑物有初沉池、好氧曝氣池、污泥濃縮池、SBＲ池和壓濾機(jī)房等，惡臭污染物質(zhì)主要是氨、硫化氫、甲硫醇?xì)怏w等微量有機(jī)組分氣體。其中惡臭污染物質(zhì)以硫化氫和氨的含量最高。
1. 2 臭氣治理目標(biāo)
1.2.1污水站臭氣量的確定
污水站臭氣量的確定是根據(jù)臭氣源密封氣體空間( 高度以水面至密封頂面為準(zhǔn)) 以及換氣率確定的。為了限制惡臭擴(kuò)散、降低腐蝕、提供一個(gè)安全舒適的工人工作環(huán)境，以及最小化待處理的氣體量，我們根據(jù)類似系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)及遵循相關(guān)地方、國家和建筑部門頒布的法規(guī)要求，確定了該項(xiàng)目密封或加蓋的各工藝構(gòu)筑物的換氣率如下:
非工人工作區(qū)域 2～4次/h 換氣率; 工人工作區(qū)域6～10次/h換氣率。各工藝構(gòu)筑物密閉后收集的風(fēng)量約為12萬m3/h 廢氣。 1.2.2設(shè)計(jì)處理前自臭濃度和排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)處理 前臭氣濃度和排放標(biāo)準(zhǔn)所示如表1所示。
1. 3 除臭工作原理
將污水處理過程中產(chǎn)生的臭氣收集，引入現(xiàn)有鍋 爐進(jìn)行燃燒，臭氣中的主要污染成分氨、硫化氫以及 甲硫醇分解成氮氧化物、二氧化硫、水等，煙氣通過后 續(xù)煙氣脫硫脫硝裝置處理后，達(dá)標(biāo)排放。 硫化氫在鍋爐內(nèi)燃燒后，生成SO2、游離態(tài)的S和H2O，其燃燒反應(yīng)方程式如下:
2H2S + 3O2= 2SO2 + 2H2O
2H2S + O2 = 2S + 2H2O
氨氣在鍋爐內(nèi)燃燒后，生成 NO、N2和 H2O，其燃 燒反應(yīng)方程式如下:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
甲硫醇在鍋爐內(nèi)燃燒后，生成SO2、O2和H2O，其燃燒反應(yīng)方程式如下:
CH4S + 3O2 = SO2 + CO2 + 4H2O
1. 4 臭氣處理工藝流程
各污水處理池產(chǎn)生的臭氣，經(jīng)加蓋密封后集聚于 液面到密封蓋頂之間的空間內(nèi)，在密封蓋頂預(yù)留集氣 口，通過外接支風(fēng)管，匯合至主風(fēng)管，用風(fēng)機(jī)抽送除濕 器進(jìn)口，經(jīng)除濕后，通過風(fēng)管接入鍋爐鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管， 與新鮮風(fēng)一起送至鍋爐內(nèi)燃燒，在高溫條件下，將臭 氣燃燒轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)，再隨尾氣進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng) 處理后，經(jīng)煙囪達(dá)標(biāo)排放。
1.5 主體設(shè)備介紹
1. 5. 1集氣系統(tǒng)根據(jù)池體運(yùn)行時(shí)的主要操作和檢修要求，以及除臭設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性考慮，本項(xiàng)目采用了鋼支撐+反吊膜做集氣面罩，并根據(jù)各個(gè)池體的功能大小分為隨動式和固定式兩種加蓋形式。用玻璃鋼管做集氣管道，保證材料的防腐性能。在形狀方面，從有利于集氣收集和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度考慮，集氣系統(tǒng)骨架設(shè)計(jì)為拱型，集氣面罩設(shè)計(jì)為圓弧型。集氣罩在池壁的高度與池面持平，中間弧形高度略高，可以有效減少廢氣量，提高廢氣濃度。
1.6 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)
(1)采用鋼支撐加反吊膜的加蓋形式，根據(jù)各個(gè)池體的功能大小分為隨動式和固定式，相對傳統(tǒng)的玻璃鋼蓋板和不銹鋼蓋板加蓋形式，我們這一加蓋方法具有總重量輕、維護(hù)和檢修方便、防腐性能好、造價(jià)低特點(diǎn)
(2) 將收集后的廢氣送入鍋爐燃燒處理，和傳統(tǒng)活性炭過濾和生物濾池技術(shù)相比，具有處理效率最高、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。
(3) 針對造紙污水廢氣特性采取特殊的除濕防腐措施，防止廢氣對鍋爐風(fēng)機(jī)等設(shè)備的腐蝕，保證臭氣處理效果的同時(shí)確保鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2 應(yīng)用效果
2. 1 環(huán)保效益
污水處理臭氣治理項(xiàng)目實(shí)施后，有效減少了污水處理廠的臭氣逸出問題，對污水處理池體加蓋前后的臭氣主要成份硫化氫監(jiān)測顯示，同一池體，加蓋前周邊硫化氫濃度最高為9mg /m3，加蓋后硫化氫的濃度為0～0.05mg/m3，降低效果達(dá) 88%以上。對公司內(nèi)部員工的工作生活環(huán)境和廠區(qū)周圍空氣環(huán)境起到良好的改善作用。
2. 2 經(jīng)濟(jì)效益
污水處理臭氣治理收集后采取生物濾池處理方法的投資費(fèi)用需 1200萬元以上，我們污水處理臭氣治理項(xiàng)目送鍋爐燃燒后整個(gè)項(xiàng)目共花費(fèi)了800萬元，實(shí)際投資費(fèi)用節(jié)約400萬元。
生物濾池處理方法后期運(yùn)行還需定期更換濾料，后期運(yùn)行費(fèi)用共需332. 31萬元/年( 包括電費(fèi)和藥劑費(fèi)用) 。我們污水處理臭氣治理項(xiàng)目送鍋爐燃燒處理方法后期只有風(fēng)機(jī)和除濕裝置的耗電費(fèi)用，所消耗電費(fèi)147萬元/年，可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用184. 69萬元/年。
3 結(jié)論
采用鋼支撐加反吊膜的加蓋形式收集具有腐蝕性的氣體，克服了傳統(tǒng)工藝支架腐蝕的問題，大大的延長了集氣系統(tǒng)的壽命; 且具有總重量輕、維護(hù)和檢修方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
將密閉收集后的廢氣引入鍋爐中進(jìn)行燃燒凈化處理，徹底消除了污水處理中心臭氣外逸問題，達(dá)到理想的凈化空氣環(huán)境的目的，對造紙企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)除臭技術(shù)有很好的借鑒和參考意義。
來源:《造紙科學(xué)與技術(shù)》
文章轉(zhuǎn)載于：北極星VOCs在線