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污水处理厂废气方案

污水处理厂

技

术

方

案

二O　一五年六月

目　录

1.概述ﻩ1

1．1本项目主要臭气成分ﻩ1

1．2除臭处理场所ﻩ１

１.3除臭工艺ﻩ1

２.设计依据2

2.1处理气量2

２.２主要控制污染物ﻩ2

2.3气体排放标准4

3.设计及参考标准ﻩ4

4.废气收集系统介绍５

４.1收集方式5

４.2收集装置材料选择5

4.3废气收集及输送系统设计6

5.除臭系统工艺设计7

5.1.生物过滤法工作原理ﻩ7

5.2生物过滤工艺流程ﻩ8

5.3加湿循环系统9

5.4生物除臭装置主体9

5.5生物滤料９

5.６滤料支撑系统10

5.7生物除臭工艺特点ﻩ１0

5.８设备运行、控制ﻩ１1

5.9保温系统11

6工程投资及运行费用估算1１

6．１供货清单ﻩ11

６.2运行费用估算ﻩ１３

6．2.1电耗13

6．2．2水耗ﻩ1３

７售后服务ﻩ13

ﻩ

1.概述

1．1本项目主要臭气成分

由于空气质量对社会生产和社会生活的诸多领域产生着重要的影响，大气环境的质量及保护已越来越受到人们的关注及重视。

恶臭气体污染已成为大气环境污染的重大问题之一。

工业生产、市政污水、污泥处理及垃圾处置设施等是恶臭气体的主要来源。

以及化学制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、食品、牲畜养殖和发酵制药等相应的产生源处。

恶臭气体主要产生在污水处理过程中的排污泵站、进水格栅、沉沙池、调节池、初沉池等处;污泥处理过程中的污泥浓缩、脱水干化、转运等处；垃圾处理过程中的堆肥处理、填埋、焚烧、转运等处。

不同的处理设施及过程会产生各种不同的恶臭气体。

污水处理厂的集水井、调节池产生的主要臭气为硫化氢，初沉淀池、污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含硫气体为主,污泥消化稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。

垃圾堆肥过程中会产生氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。

氧化及污泥风干过程可能产生很少量的硫化氢，但主要有硫醇和二甲基硫气体产生。

恶臭物质种类繁多,来源广泛,对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害,其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。

因此，恶臭气体的治理已经引起了高度重视。

除臭技术及系统的开发运用及工程项目的实施能有效地遏止污染扩大及蔓延的趋势,改善空气的质量，具有巨大的社会意义。

１.2除臭处理场所

污水处理厂，处理的废水主要是环氧树脂废水、废水、衣服染料废水，本项目主要针对污水处理厂内的调节池、水解酸化池、生化池、污泥浓缩池以及污泥脱水间等场所产生的臭气进行处理。

１.3除臭工艺

本项目拟采用生物滤池工艺进行臭气的处理。

包括污水池上部加密封盖及管网收集系统，和生物滤池除臭系统两个部分。

2．设计依据

２.1处理气量

根据污水处理厂的相关资料，设计一套生物滤池的除臭系统。

具体气量计算如下表:

除臭区域及气量计算表

序号

名称

尺寸（ｍ３）

数量

单位

换风次数

总风量

m3

备注

1

调节池

40m×18.2ｍ×１．5m

1

座

３

327６

池内液位超高按０.５米,曝气池通入空气量考虑在集气范围内

2

水解酸化池

30.5m×13m×１．５m

2

座

3

3569

３

原一级好氧段

13ｍ×10m×1.5m

2

座

6

23４0

4

原二级好氧段

１2.85ｍ×8ｍ×1.5m

2

座

6

1850

5

缺氧段

13m×6m×1.５ｍ

６

座

3

2106

６

污泥浓缩池1

7m×７m×1．5m

1

座

3

63

7

污泥浓缩池2

5．75m×５.７5m×1.5ｍ

2

座

3

298

8

污泥脱水间+堆放棚

２０.4m×9．4m×７m

1

座

5

67１2

合计

２０214

２．2主要控制污染物

根据我公司多年的除臭经验,H２Ｓ、3、硫醇、有机硫化物、胺类等微量有机组分气体为本设计控制的主要污染物。

主要污染物性质

物质

硫化氢

分子式

H２S

分子量

３4.08

嗅阀值

０．025～02５μ

熔/沸点

—８2.9℃/—61．8℃

物性

无色气体，具有臭鸡蛋气味

相对密度（空气）

1.19

溶解性

能溶于水

化学性质

可发生氧化等反应

物质

氨气

分子式

3

分子量

１７．0３

嗅阀值

0.5~1.03

熔/沸点

—７7.8℃/—33.5℃

物性

无色气体,强烈刺激性气味

相对密度（空气）

０.5９６2

溶解性

极易溶于水，溶于乙醚、乙醇

化学性质

可发生氧化等反应

物质

甲硫醇

分子式

３

分子量

48．1

嗅阀值

０.0０11~０.0021　

熔/沸点

—１2３.1℃/7.6℃

物性

无色气体，烂洋白菜味

相对密度（空气）

1.6６

溶解性

不溶于水,溶于乙醇、乙醚等

化学性质

可发生氧化等反应

物质

二甲基硫

分子式

（3）2Ｓ

分子量

6２.１3

嗅阀值

0．001

熔／沸点

－83．2℃/38℃

物性

无色气体，烂卷心菜味

相对密度（空气）

2.1４

2.３气体排放标准

满足《恶臭污染物排放标准》（１45５4-93中厂界废气排放（二级新扩改建）标准值

控制项目

硫化氢

甲硫醇

甲硫醚

二甲二硫醚

二硫化碳

氨

三甲胺

苯乙烯

臭气

浓度

排气筒高度（m）

5

１５

15

1５

最高允许排放速率（）

０.33

0．０4

0．33

0．4３

1.5

4．9

０.5４

６.5

2000

无量纲

３．设计及参考标准

●输送管路设计规范

1９-87/（2001版）　《采暖通风及空气调节设计规范》

●气源封闭设计参考标准

５0009－2001　《建筑结构荷载规范》

50017-2003　　　《钢结构设计规范》

5０２０5－2001　　　《钢结构工程施工质量验收规范》

5００11-2001　　《建筑抗震设计规范》

216-８８　《压型金属板设计施工规程》

81-2002　　《建筑钢结构焊接技术规程》

502０4-２０02　　　《混凝土结构工程施工质量验收规范》

●除臭系统设计参考标准

１4554-93　《恶臭污染物排放标准》

３095　　《大气环境质量标准》

１2348　　　　《工厂企业厂界噪声标准》

１６２9７－1996　　《大气污染物综合排放标准》

2-2００2　　　《工作场所有害因素职业接触限值》

／T１4６7５　　　《空气质量恶臭的测定、三点比较式臭袋法》

４.废气收集系统介绍

４.1收集方式

现双益污水处理厂的水池无加盖收集措施,影响周边环境。

本方案拟对所需臭气处理的水池新建密闭盖收集系统。

采用拱形玻璃钢密闭盖在池体顶部安装，在确保收集效果的同时，最大程度地减少废气排气量，减少设备投资,节约运行费用。

从产生臭气的水解酸化池、调节池、生化池、污泥浓缩池以及污泥脱水间等场所来看,它们大都呈长方形,按工程经验看，采用拱形加盖的方法是成熟可靠的做法,可基本做到密封收集臭气。

4.２收集装置材料选择

加盖的材料种类很多,比较适用于污水池密闭的轻型加盖材料有阳光板+钢骨架、膜材料、全材料、全玻璃钢材料。

这几种材料的比较见下表4－1。

表4－1各种加盖材料的比较

项目

阳光板＋钢骨架

全塑结构

全玻璃钢

膜材料

加盖材料

阳光板覆面，

钢质骨架

纯板覆面，内部采用改性加强

整体采用玻璃钢结构。

钢支承反吊氟碳纤维膜结构

跨度限制

1～10米

１～1０

1～１5

1～50m

投资

投资较省，但跨度限制比较严格

投资一般

投资比全塑结构要高。

初投资较高

防腐及抗老化

差

好

好

最好

安装

较复杂,安装费用较高

施工简单,但相对周期较长

施工简单

安装难度高，安装费用高

使用寿命

不长，两年内需

更换

5～8年

８～1０年

15年以上

美观

差

好

好

很好

从表4-1可以看出，对于池体跨度大的污水处理设施,是无法采用全塑结构或全玻璃钢结构的,若建设大型钢构加玻璃钢瓦等结构，由于钢骨架支撑部分不可避免地放在盖体内部，由于池顶加罩后使其内部腐蚀性气体浓度成倍增加,且在阳光辐射下温度很高,内部的钢结构极易腐蚀,一般寿命在2~３年,在很短时间内就面临整个结构的二次建设。

实践证明即使是钢骨架支撑采用不锈钢材质，在腐蚀性环境中耐久性仍得不到保证，而且成本非常高。

从跨度及寿命等方面看,我们认为反吊膜方案要比其它方案更有优势,下面重点分析反吊膜工程的特点及性价比。

二、从结构的经济性分析

　　经济性分析以１5年作为一个计算周期，对二种小跨度污水池加盖收集系统进行比较，现列表如下:

1、普通碳钢骨架+玻璃钢板

内容

使用年限

１5年内更换次数

更换一次

单位造价

15年总单位造价

普通碳钢

6年

2.5

约500元2

约1250元2

玻璃钢板

６年

2.5

２、普通碳钢骨架（外侧）＋氟碳纤膜

内容

使用年限

15年内更换次数

更换一次

单位造价

１５年总单位造价

普通碳钢

30年

0.5

约750元2

约750元２

氟碳纤膜

15年

１

　　由上表可见,作为短期投入（6年）经济性考虑,普通碳钢＋玻璃钢板的结构形式是相对经济的，但从长期投入（１5年）经济性考虑,普通碳钢骨架（外侧）＋氟碳纤膜的经济性远远超出普通碳钢＋玻璃钢板的结构形式。

废气治理作为一个长期行为,从长远的意义上讲,普通碳钢骨架（外侧）＋氟碳纤膜结构形式应是在大跨度污水池加盖密闭中首选结构形式。

　综上所述,针对本项目的实际情况，我们认为采用氟碳纤维膜钢结构加盖处理方案是最佳选择。

4.3废气收集及输送系统设计

及密封系统一样,作为臭气控制和处理系统的一个重要组成部分，废气收集及输送系统设计也是一个极为重要的关键要素。

废气收集及输送系统设计得合理及否很大程度上影响着整个臭气控制和处理系统的处理效果。

本项目厂区最长跨度近１50米，而废气收集支路却很多,如果将所有废气收集到一套处理设备，管路系统将非常复杂，且各支路的抽风量将很难均匀分布，可能造成局部抽风量大,而有些支路抽风量很小的情况,影响集气效果。

同时考虑现场可利用的场地空间和设备大小,做一套设备处理本项目废气占地将非常大，从现场看也不具备条件。

因此本设计采用三套设备分组处理。

调节池和水解酸化池合并一套设备;生化池和污泥浓缩池合并一套设备；污泥脱水间及堆放棚合并一套设备,且每套设备的风量均为7００0m３。

处理系统分组如下表

处理系统分组表

序号

名称

尺寸（m3）

数量

单位

换风次数

总风量

m３

备注

1

调节池

4０m×18.2ｍ×１.５m

１

座

３

3276

池内液位超高按0.5米,曝气池通入空气量考虑在集气范围内

２

水解酸化池

３0.5m×13m×1．5m

2

座

3

3569

合计：

6845

3

原一级好氧段

1３m×1０m×1．5ｍ

２

座

6

2340

4

原二级好氧段

１2.85m×8ｍ×１.5m

2

座

６

1850

5

缺氧段

１3m×6ｍ×1.５m

6

座

3

210６

６

污泥浓缩池1

7ｍ×7ｍ×1.5m

1

座

３

63

7

污泥浓缩池2

５．75ｍ×5.7５m×1．5ｍ

2

座

3

298

合计:

６657

8

污泥脱水间+堆放棚

20．4m×9．4m×7m

１

座

5

　6712

合计：

6712

５.　除臭系统工艺设计

5.1.生物过滤法工作原理

生物过滤工艺采用了液体吸收和生物处理的组合作用。

臭气首先被液体（吸收剂）有选择地吸收形成混合污水,再通过微生物的作用将其中的污染物降解。

具体过程是：

先将人工筛选的特种微生物菌群固定于填料上,当污染气体经过填料表面初期，可从污染气体中获得营养源的那些微生物菌群，在适宜的温度、湿度、值等条件下,将会得到快速生长、繁殖,并在填料表面形成生物膜,当臭气通过其间,有机物被生物膜表面的水层吸收后被微生物吸附和降解，得到净化再生的水被重复使用。

污染物去除的实质是以臭气作为营养物质被微生物吸收、代谢及利用。

这一过程是微生物的相互协调的过程，比较复杂,它由物理、化学、物理化学以及生物化学反应所组成。

生物除臭可以表达为:

污染物+O２→细胞代谢物+2　+H2O

污染物的转化机理可用下图表示:

微生物除臭过程分为三步:

（1）　臭气同水接触并溶解到水中；

（２）水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；

（3）进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。

微生物除臭是利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，对臭气进行处理的一种工艺。

主要过程如下：

通过收集管道，抽风机将臭气收集到生物滤池除臭装置,臭气经过加湿器进行加湿后,进入生物滤池池体，后经过填料微生物的吸附、吸收和降解，将臭气成分去除。

5.2生物过滤工艺流程

整个生物过滤除臭系统主要由管道输送系统、生物滤池、排放系统和辅助整个除臭系统的控制系统组成,流程如下:

５.3加湿循环系统

预洗池由进气分配室、洗涤池体、鲍尔环填料、喷淋系统、循环水池、尾气收集室、循环水泵等部分组成。

抽吸过来的臭气先进入分配室，经配气后进入洗涤池体,臭气从池底送入,经气体分布器分布后，在填料表面及喷淋液在逆流连续、充分接触条件下进行传质，池内填料层作为气液两相间接触的传质介质,底部装有填料支承板，填料以无序方式堆置在支承板上。

喷淋液从池顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。

臭气先进行水洗喷淋，去除臭气中的粉尘、３以及少量Ｈ2S、3等气体，氨气溶于水形成碱性溶液，循环喷淋可去除臭气中的H2S,同时吸收少量有机臭气污染物。

喷淋洗涤池上设置了监视窗和检修人孔以便于人员进行监视洗涤塔的工作状况是否正常以及及时更换老化的填料。

为了避免尾气排放夹带液滴，在净化装置顶部设置气水分离器。

池内喷淋液循环使用，在使用过程中会有部分损失和消耗，需要定期更换喷淋液。

喷淋池也可根据实际工况灵活添加或更换化学吸收剂,但是一定要注意化学废水带来二次污染。

5.4生物除臭装置主体

生物除臭装置主为密闭式的生物滤池,采取点源排放形式，池体材质为玻璃钢。

设备内部的滤料承托层采用尺寸适宜的玻璃钢格栅板,池体上部设有检修口5００、排气口，侧面设有观察口、进气口等。

5．５生物滤料

生物除臭的最主要部分是滤料，一种好的载体材料必须满足:

容许生长的微生物的种类丰富;为微生物提供较大的栖息生长比表面积;营养成分合理（N、P、　Ｋ和微量元素）;有好的吸水性，自身无异味；吸附性好,结构均匀，空隙率大；材料易得、且价格便宜;耐老化,运行、养护简单。

本项目生物滤料采用复合填料，该生物填料的优点包括:

1）抗酸碱性强；

2）滤料粒径15~50,可选;

3）滤料的表面积大,孔径接近１,便于生物膜附着;

4）空隙率高，可以降低风压损失；

5）机械强度高，抗水力剪切能力强；

6）该填料在于酸性致臭化合物接触后，不会发生变质或者剥落,寿命持久。

可以实现如下功能：

1）作为有机微生物的载体；

2）为微生物提供潮湿的生态环境；

3）为臭气聚合物提供吸附作用表面;

4）复合填料具有调节值的措施和能力,运行时无需添加酸碱液;

5）为生物菌种提供营养。

该生物填料可以保证５年以上的使用寿命，不易板结，不会随着含水量的变化收缩或膨胀,不会因为菌种的重新植入而降低使用寿命或者丧失使用功能。

5.6滤料支撑系统

在池体内部采用玻璃钢材质的防腐滤板来支撑滤料的重量,滤板留有一定得间隙以保证臭气均匀通过生物滤池系统。

而且在防腐滤板上设置防腐滤网，以保证滤料落入配气槽内。

５.7生物除臭工艺特点

●建设成本投入低

●压力损失小，设备运行能耗低，运行成本低于所有其他方法,比如活性碳法，焚烧法

●真正的绿色方法——没有使用有害的化学药品，能源需求低廉,不产生二次污染物,最后的产物是良性的

●全自动控制，全天候工作，只需巡视，运行稳定可靠,适应不同条件的运行状况

●处理效率高、去除效果明显,对主要恶臭气体H2S的去除率达９8%

●维护简便

●多材料、多类型,满足不同工作环境

５．８设备运行、控制

生物过滤除臭系统在每天2４小时不间断的条件下运行。

菌种的生存和繁殖需要一定的外界条件，如温度、、湿度等，通过在线检测仪器对温度、进行检测和控制。

５．9保温系统

由于微生物适宜的工作环境为0～40℃,我方在除臭系统设置加热器,安装在循环水箱内，给循环水加热,循环水给气体和填料传热，保持滤池内温度维持在微生物正常生长温度2０～３5℃范围内，以保证微生物的正常工作。

6工程投资及运行费用估算

6.1供货清单

生物过滤除臭设备清单

序号

名称

规格型号

材质

单位

数量

备注

一

生物过滤系统

7００0ｍ³

套

3

1

生物滤池

7×4．5×3.５m

玻璃钢

套

３

1.1

预洗段

１.5×4.５×3.5m

玻璃钢

套

3

填料

Φ５0

多面空心球

M³

15

喷淋系统

配套

套

3

含保温

１.2

过滤段

5.5×4.5×３.5m

玻璃钢

套

3

生物填料

10~50

有机和无机复合填料

m３

150

喷淋系统

配套

套

3

含保温

2

风机

风量：

7000ｍ３

全压：

33０0

功率：

30

玻璃钢

台

3

3

立式循环泵

流量:

1０m3

扬程：

20m

功率:

3

不锈钢

304

台

6

一用一备

4

立式加湿泵

流量：

１0m３

扬程:

32m

功率:

3

不锈钢

304

台

3

5

循环液箱

0．8×０.6×1ｍ

玻璃钢

个

6

二

控制系统

套

3

１

控制柜

含

触摸屏

碳钢防腐

套

3

户外型

2

　电缆

批

1

含信号线

3

桥架

批

1

三

电器仪表

1

投入式

液位控制器

0-10０0

4－20输出

不锈钢

个

6

北京菲格瑞斯

2

计

０—１4

4-２０输出

台

3

3

供水电动阀

32

个

6

北京开立基业

4

排水电动阀

50

个

3

北京开立基业

５

塑料转子

水流量计

50

个

6

6

L型加热器

１０

不锈钢

套

6

7

温度传感器

0-５0

4-20输出

不锈钢

个

６

北京菲格瑞斯

四

排放系统

1

排气管

500

高15米

玻璃钢

个

３

带防雨帽

2

井字架

∠7５×７

防腐角钢

套

3

及排气筒配套

五

管路系统

批

1

1

风管

D200

玻璃钢

米

待定

2

风管

D400

玻璃钢

米

待定

3

主风管

D500

玻璃钢

米

待定

4

管道附件

弯头、等（异）径三通、变径等

玻璃钢

批

1

５

风量调节阀

玻璃钢

批

１

六

水池加盖

碳钢+氟碳纤维膜

批

１

七

风管支架

碳钢防腐

套

1

八

安装附件

连接附件、地脚螺栓、螺丝等

防腐

批

1

九

土建基础

混凝土

批

１

地坪基础等

6.2运行费用估算

6．2.１电耗

系统电费估算表

序号

主要设备

功率（）

运行时间

数量

总运行功率（）

总运行费用

（元/天）

1

离心风机

３0

２４

1

72０

5０４

循环泵

3

24

１

7２

50.4

加湿泵

3

１

1

３

２．1

加热器

10

1

2

２0

7

2

合计

８１5

57０.5

注：

1、泵运行时间约为:

停90分钟运行60秒。

2、加热器冬季使用。

3、生物除臭系统主要运行费用为电费，电费按0.7元／千瓦时计算。

6.2.2　水耗

生物除臭系统平均每天耗水约3m３。

水费按4.５元/吨计算。

则所耗水费为:

13．5元／天。

则平均处理1m³废气所需费用为：

（57０．5+1３．５）÷700０÷２4=0.0０4元。

注：

生物除臭系统为自动化系统，不用配专业技术员看守，污水厂的管理员日常巡检即可。

７售后服务

售后服务内容表

1、服务宗旨：

满足用户的需求是江苏海澜环科的出发点和最终目标。

2、系统在我公司和使用方共同调试符合运行条件后移交给使用方，我公司将安排专业技术人员对使用方现场使用人员进行指导、培训。

3、我公司安排专门质量检查人员,定期对设备进行检查,并对不同季节设备运行的频率和时间给出建议。

４、服务人员：

均经过严格系统的拓展性培训,技术全面、精湛，经验丰富，均具有至少两年以上的实践经验。

5、信息反馈:

江苏海澜环科建立用户客户档案、售后服务反馈单和安装验收单等详细资料,售后服务信息全部联网，使信息收集和反馈准确、快捷。

6、配件保障:

江苏海澜环科公司提供的设备核心部件及易损件长期备用,确保设备正常运行,可迅速解决用户问题。

7、服务及管理:

建立服务热线，电话：

传真:

－809。

设备的后期维护有我公司负责。

在接到客户的电话后，第一时间内赶到现场并解决问题。

８、维护:

江苏海澜环科承诺设备在质保期内保修，不可抗力和非人为损坏除外。

定期对设备进行检查维护，对易损件保证库存备货。

9、及客户建立信任关系：

江苏海澜环科愿意及我们的客户建立牢固的信任关系，即我们把自己的未来和客户的未来紧密联系在一起,把客户的需求作为我们唯一的目标,把客户的满意作为我们自己的成功。