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          煙臺市套子灣污水處理廠一期工程除臭工藝分析-項目案例-污水池加蓋-反吊膜|膜加蓋-除臭加蓋-膜結構公司-上海華喜膜結構工程有限公司
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          煙臺市套子灣污水處理廠一期工程除臭工藝分析

          發布時間:2022年6月24日 點擊數:240

          城市污水處理廠能夠有效去除城市污水中的有機物、氮及磷等污染物,是實現水環境保護的重要基礎設施。2021年1月11日,國家發展改革委等10個部門聯合發布了《關于推進污水資源化利用的指導意見》,明確要求到2025年,全國污水收集效能顯著提升,縣城及城市污水處理能力基本滿足當地經濟社會發展需要。截至2020年,我國城市和縣城污水處理廠數量達到4 326座,數量仍呈現不斷上升趨勢;城市污水處理能力達到1.93×108m3/d,較2019年增速達到8%[1]。然而,由于城市污水處理廠邊界不斷向外擴張,普遍存在臭氣異味污染等鄰避效應問題[2]。臭氣組分相對復雜,收集和處理難度較大,污水處理廠周邊的居民對臭氣污染環境投訴也較多,因此對現有污水處理廠進行提標改造及臭氣處理已迫在眉睫。

          以煙臺市套子灣污水處理廠加蓋除臭改造工程為例,介紹了其工程設計、除臭工藝及實際運行效果,可為解決類似城市污水處理廠臭氣污染問題提供參考。

          1 污水廠臭氣排放標準及除臭工藝選擇

          1.1 污水廠概況

          煙臺市套子灣污水處理廠位于市郊,總設計處理能力達到35×104m3/d,其中一期工程于1998年10月建成投入運行,為地上式敞口污水處理構筑物,經兩次擴建改造后二級處理能力達到20×104m3/d,出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)的一級A標準。污水處理工藝流程為粗細格柵+進水泵房+曝氣沉砂池+配水井+初沉池+生化反應池(A2/O)+二沉池+紫外消毒池。污泥處理工藝為污泥泵房+污泥濃縮池+離心脫水[3]。采用離子除臭技術耦合生物除臭工藝對一期工程的污水預處理區、生化反應池和污泥脫水區全部敞口構筑物進行加蓋除臭。

          1.2 臭氣排放標準

          該污水處理廠廠區臭氣排放原執行《惡臭污染物排放標準》(GB 14554—1993)或《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)的廠界二級標準值,處理后以擴散氣流的形式排入大氣。該除臭改造工程按照一級標準進行設計,具體如表1所示。


            

          表1 除臭改造工程設計排放標準  下載原圖

          Tab.1 Emission standard for design of deodorization reconstruction project


          表1 除臭改造工程設計排放標準

          表1 除臭改造工程設計排放標準

          1.3 除臭工藝選擇

          污水在缺氧或者厭氧環境下,硫酸鹽還原菌等厭氧菌會將污水中的硫酸鹽還原為溶解性的硫化物,這些溶解性硫化物逸散到空氣中產生硫化氫氣體,從而產生臭味。此外,污水中的厭氧微生物對固體顆粒進行相應厭氧生化反應產生刺激性的氨。污泥中富集了大量的難揮發物質,在脫水、濃縮和儲存過程中都會產生臭味。因此,污水處理廠臭氣主要來自預處理設施(粗格柵、提升泵房、細格柵及曝氣沉砂池、初沉池等)、生化反應池厭氧區及污泥濃縮/脫水設施。

          套子灣污水處理廠一期粗細格柵、提升泵房和污泥脫水設施已經完成封閉加蓋除臭。本次除臭改造提高了對臭氣的排放要求,處理后的臭氣需達到廠界標準的一級排放標準,所以需要新增處理設施,對一期工程污水預處理區、生化反應池和污泥脫水區全部敞口構筑物加蓋。

          生物除臭可將惡臭污染物完全徹底地降解,占地省,日常運行費用低[4]。離子除臭是臭源通過離子發生裝置時,氧離子受到具有一定能量的電子碰撞而形成分別帶有正電或負電的正負氧離子,經過一系列的反應最終產生二氧化碳和水,運行管理較簡單,運行過程中無二次污染[5]。BENTAX離子凈化法即利用電場原理,使空氣中的氧分子增加能量,成為活動性很強的正負氧離子。綜合考慮本次除臭工程設計,主要采用離子除臭設備(BENTAX離子凈化法)耦合生物濾池裝置。

          現場抽測初沉池、生化反應池等封閉區域廢氣體積濃度小于0.04%,考慮進水水質波動造成的影響,設計要求離子除臭系統適應各種不同的進氣濃度,在廢氣進氣濃度高于0.05%時,去除量≥0.0495%,以確保各種工況下廢氣通過離子除臭耦合生物滴濾除臭裝置處理后,能夠達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)的廠界廢氣排放一級標準。

          2 除臭工程設計

          該污水處理廠除臭改造主要包括密封系統、收集風管系統和臭氣處理系統。

          2.1 臭氣收集系統

          該污水處理廠需要加蓋除臭的構筑物主要有曝氣沉砂池、初沉池、配水井和生化反應池。污泥脫水區構筑物為污泥濃縮池。

          2.1.1 密封加蓋方式及設計參數

          針對該污水處理廠的敞口構筑物進行密封加蓋,加蓋的形式應充分考慮密封對設備的影響、外加設備負載及鋼筋混凝土強度等客觀情況,具體密封方式及設計參數見表2。


            

          表2 臭氣密封加蓋區域及參數  下載原圖

          Tab.2 Odor sealing area and design parameters


          表2 臭氣密封加蓋區域及參數

          表2 臭氣密封加蓋區域及參數

          2.1.2 除臭風量計算

          對于有人員進出或者臭氣濃度較高的單體構筑物,換氣次數宜采用6~10次/h;對于無人員進出或者工作時間較短的構筑物,換氣次數宜采用3~5次/h。

          每個構筑物的除臭風量等于構筑物密封部分體積×換氣次數。

          ①曝氣沉砂池。曝氣沉砂池全部加蓋,加蓋高度約2.2 m,換氣率為7次/h,則臭氣收集量為7 715 m3/h,取值氣量8 000 m3/h。

          ②初沉池及配水井。初沉池加蓋高度2 m,換氣率為7次/h,臭氣收集量為97 552 m3/h,取值氣量100 000 m3/h。

          ③生化反應池(4×104m3/d)。加蓋高度為3m,換氣率為3.5次/h,臭氣收集量為37 800 m3/h,取值氣量40 000 m3/h。

          ④生化反應池(20×104m3/d)。加蓋高度為2.8 m,換氣率為3次/h,則臭氣收集量為159 701m3/h,取值氣量160 000 m3/h。

          ⑤污泥濃縮池。污泥濃縮池加蓋高度2.8m,換氣率為4次/h,則臭氣收集量為16 408 m3/h,取值氣量18 000 m3/h。

          2.1.3 除臭風機選擇

          一期工程臭氣收集構筑物共有5組,需配置10臺除臭風機。

          除臭風機具體位置及參數見表3。

          臭氣收集輸送管道必須耐腐蝕,尤其是耐脂肪酸腐蝕,風管采用有機玻璃鋼材料,按照收集的氣量和壓力在玻璃鋼風管上開孔。臭氣經過鼓風機加壓,通過玻璃鋼風管進入離子除臭設備和生物滴濾裝置。


            

          表3 除臭風機設計參數  下載原圖

          Tab.3 Design parameters of deodorization centrifugal blower


          表3 除臭風機設計參數

          表3 除臭風機設計參數

          2.2 除臭設備裝置技術參數

          每臺BENTAX離子除臭設備配套1臺生物滴濾裝置,生物滴濾裝置框架采用玻璃鋼材料夾保溫板,采用不銹鋼緊固件及丁腈橡膠墊圈密封。生物濾池內設有支架,用于安裝防腐濾板,濾板上固定有濾網。

          BENTAX離子除臭設備的數量及技術參數如表4所示。


            

          表4 BENTAX離子除臭設備數量及參數  下載原圖

          Tab.4 Amounts and parameters of BENTAX ion deodorization equipment


          表4 BENTAX離子除臭設備數量及參數

          表4 BENTAX離子除臭設備數量及參數

          生物滴濾裝置內部結構形式:底部為1 m高的支架濾板,中間生物濾料層厚度≥1.6 m,濾料距蓋板約0.4 m。

          生物濾料為永久性無機生物濾料,同時具有惰性、親水性等特點,以便對易溶和難溶污染氣體做到一次性高效去除。該濾料使用壽命大于10年,正常運行期間無需更換。上方采用循環水對濾料進行噴淋。噴淋水泵Q=18 m3/h,H=23.7 kPa,N=2.2kW。

          生物滴濾裝置工藝流程如圖1所示。

          圖1 生物滴濾除臭系統工藝流程

          圖1 生物滴濾除臭系統工藝流程   下載原圖

          Fig.1 Flow chart of biological filtration in wastewater treatment deodorization process

          3 運行效果

          該除臭工程于2021年6月投入運行,目前密封良好,設備正常運行。其間對廠界廢氣排放進行了季度抽檢,結果見表5?梢钥闯鲈撐鬯畯S廠界廢氣排放濃度遠低于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)中廠界標準的一級排放標準,表明該除臭系統具有較強的穩定性。


            

          表5 廠界廢氣排放檢測最高濃度  下載原圖

          Tab.5 Maximal concentration of odor discharged from the wastewater treatment plant boundary


          表5 廠界廢氣排放檢測最高濃度

          表5 廠界廢氣排放檢測最高濃度

          4 技術經濟分析

          該改造工程總投資1億元,測算除臭單位運行成本為0.18元/m3。工程投運后,根據國家實行的峰谷分時電價制度,合理調整水廠的用電負荷,廠內實行智能化運行,目前該除臭工程運行費用1.1萬元/d,運行成本約0.06元/m3,低于測算成本。

          5 結語

          煙臺套子灣污水處理廠除臭工程采用BENTAX離子凈化法耦合生物濾池工藝,工程投運后可有效降低硫化氫、氨氣、甲硫醇和臭氣濃度,滿足設計排放標準。實施除臭改造后,降低了污水處理廠管道的腐蝕問題,延長了設施設備使用壽命,降低了成本,顯著提升了廠內及周邊空氣環境質量,具有明顯的生態環境效益、社會效益和經濟效益。

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