污水处理厂生物除臭技术方案

某污水处理厂生物除臭项目技术方案II目录223261总论 371631.1工程概况 392691.2设计依据 4149351.2.1参考标准 451621.2.2设计原则 5307111.3进口气体浓度预测及验收标准 5263521.3.1进口气体浓度预测 5164721.3.2排放尾气浓度 684031.4废气排气量统计 6230962供货及服务范围 8314162.1相关设备及附件供货 8234512.2制造商的服务 8144592.3设备清单 838853臭气收集系统 11162113.1臭气源头收集 11239673.2废气收集管道 11215603.2.1废气收集管道选择 1189333.2.2废气收集管道的安装 13272994废气处理工艺比选 16221554.1恶臭气体污染的特点 16281894.2恶臭废气处理的研究现状 17264844.2.1物理法 1714024.2.2物化法 18283464.2.3生物法 1912014.3工艺原理介绍 21149994.3.1生物滤池工艺原理介绍 21109284.3.2生物法除臭工艺机理 22310945生物除臭设备详细说明 24293445.1离心风机 24201235.2水泵 26154755.3HS-Newbiofilte生物除臭系统介绍 2794765.4电气控制系统 31283376经济技术指标 35313546.1电耗 359916.2水费 36276186.3人工 36184246.4其他 36218326.5运行费用汇总 36283667项目管理及实施计划 38110847.1实施原则及步骤 38128777.2项目建设管理机构 3883977.3运行管理建议 39245627.3.1设备运行 397727.3.2喷淋循环液更换 41140777.3.3水泵及风机维护 41技术方案1总论1.1工程概况1、项目背景：污水处理过程中的处理设施运行过程中会产生并散发出恶臭废气，这些臭气主要成份为H2S和NH3，此外还有少量的有机气体如甲硫醇、甲胺、甲基硫等。这些气体挥发性较大，易扩散在大气中，而且部分气体有毒、刺激性气味大。为防止臭气危害人的健康、污染空气，必须采用除臭技术有效遏止空气污染，达到恶臭污染物厂界标准。2、建设目的：处理服务范围内的臭气，大幅度减少排入空气中的污染物，缓解空气污染状况。通过臭气的集中收集处理，达到要求的废气处理率目标，从而改善车间操作环境，提升厂区及周边环境空气质量，同时也改善周边居民的居住环境，充分发挥工程的环境效益、社会效益和经济效益。3、建设规模：本项目设计处理气量2300m3/h，拟采用“生物滤池”进行处理，设置1套除臭设备，建在厂区内业主指定位置。4、建设内容：项目服务范围内散发臭气的构筑物及设备设施加盖密封、臭气收集管道架设及成套生物除臭设备（含生物滤池、风机、排气筒）的设计安装。5、处理尾气排放：臭气源臭气经收集系统后进入除臭系统进行臭气处理，达标后通过排气筒排放；除臭装置排放口臭气排放执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）15米高有组织排放标准。设计依据1.2.1参考标准除臭系统的设计、建设、运营、维护以及为本项目所选用的设备和材料均应符合国家相关的规范和标准。《大气环境质量标准》GB3095 《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 《恶臭污染物排放标准》GB14554-93 《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 《工厂企业边界噪声标准》GB12348 《空气质量恶臭的测定、三点比较式臭袋法》GB/T14675 《釆暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-98 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002 《玻璃钢管和管件》HG/T21633-1991《中华人民共和国环境保护法》自2015年1月1日起施行《城市区域环境噪声标准》GB3096-93《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2001《建筑设计防火规范》GBJ16-87《供配电系统设计规范》GB50052-95《低压配电设计规范》GB50054-95《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92《民用建筑照明设计标准》GBJ133-90《工业企业照明设计标准》GB50034-92《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-201.2.2设计原则1、执行国家关于环境保护的政策，符合国家及地方的有关法规、规范及标准。技术方案采用的各项设计参数可靠，保证必要的安全系数；2、力求经济合理。总体布置、单体设计及设备、药剂选用等都有降低工程造价和运行管理费用的措施；3、力求技术可靠。在经济合理的原则下，主要机电设备和自控装置及仪表均选用国内外知名厂商的优质产品，确保安全可靠；4、设备布局合理，充分考虑与周边总体环境相协调，严格控制设备排污对周围环境的不利影响，最大限度地避免二次污染；5、积极选用成熟、可靠、高效的先进技术和设备，在确保臭气稳定达标的前提下，努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标，力求环境效益、社会效益及经济效益的完美统一；6、优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；1.3进口气体浓度预测及验收标准1.3.1进口气体浓度预测项目为一个污水处理再生水厂，做厂区臭气处理，该项目恶臭主要来源于细格栅间、厌氧生化池、旋流沉砂池等。恶臭气体中主要含有硫化氢、氨等污染物。臭气浓度约为100（无量纲）。表1-1所有臭气收集后进口预测浓度表臭气成分浓度(mg/m3)硫化氢（H2S）≤5mg/m3氨（NH3）≤10mg/m3臭气浓度（无量纲）≤150注：上表数据为一般工程经验估算值，非实测，仅供参考1.3.2排放尾气浓度经处理后，处理后效果要求满足《大气污染物综合排放标准》（DB11/501-2017）中标准限值，即为氨气排放浓度得达到1.0mg/L硫化氢达到0.05mg/L,氨气排放速率得达到0.0072kg/h，硫化氢达到0.00036kg/h。烟筒高度可做成3m高。1.4废气排气量统计污水处理厂在日常生产作业过程中都存在着一定程度的恶臭污染。污水处理厂恶臭发生源主要是储泥池、污泥浓缩池、污泥脱水机房以及曝气池和格栅井处，不同的污水处理工艺产生的臭气强度有所不同，长泥龄污水处理工艺（如氧化沟）所产生的臭气浓度低于短泥龄处理工艺（如曝气池），臭气的主要成分是硫化氢、氨气和甲硫醇。根据污水处理工艺不同，不同阶段散发出的臭气性质及浓度也有所不同，本次方案针对本次设计对象，同时结合以往同类工程经验，污水处理厂的污泥处理区（污泥浓缩池、储泥池、污泥脱水间等）与污水进水区（进水泵站、格栅、沉砂池等）产生的恶臭气体无论在气量上，还是在排放强度上均高于其他处理单元。因此，对污水处理厂的恶臭污染进行治理，应首先对污泥处理区和污水进水区的恶臭气体进行有效控制。针对上述点位，分别采取整体换气或局部加罩收集等方式收集废气。本项目废气治理工程主要处理以下4股废气。表1-3本项目主要废气产生概况序号构筑物名称收集空间体积（m3）换气次数废气量（m3/h）1q1粗格栅87.587002q2细格栅4883843q3旋流沉砂池37.388299.044q4厌氧池15069005总风量2283.046总设计风量2300

2供货及服务范围2.1相关设备及附件供货我方提供的除臭装置为成套系统，包括除臭主体设备、就地控制箱、自动控制仪表含管道系统等安全和有效运行所需的全部附件。我方提供的除臭装置主要包括：•生物除臭设备•离心风机•风管及密封系统，按现场实际情况确定数量，后期确认。•尾气排放烟囱•电控箱•电控箱至设备的电缆•所有联接、固定附件、螺栓、螺母•质保期内备品备件及专用工具包括设备制造、供货、安装、调试、试运行、竣工验收、人员培训、售后服务、质保期服务和完成这些工作所需的设备、材料、工器具以及其他相关服务等。2.2制造商的服务我方负责生物除臭装置的安装调试，我方派有五年以上工作经验的工程师按买方的要求，于安装、调试期间，在买方认为合适的时间对操作人员进行培训和提供设备启动服务。2.3设备清单表2-1废气除臭工程设备清单序号名称型号、规格单位数量主要材质1一体化生物滤池型号：HS-SW2300；处理气量：2300m3/h；外型尺寸：5.0×2.0×3.0m；预处理池+生物滤池两段处理，采用一体式矩形全封闭结构安装，含检修、观察窗及爬梯等配套设备，含复合填料、填料支撑。套1碳钢防腐骨架+玻璃钢+保温层+不锈钢304外壳；2玻璃钢离心风机型号：，风量：2300m³/h；全压：2500Pa；功率：3kW；防护等级：IP55；整机含隔音箱，防震垫，进风阀及弹性接头台1玻璃钢3喷淋散水系统3.1循环水泵型号：CDMF5-4，Q=5m3/h，H=24m，N=5.5Kw；材质：过流部件不锈钢304，一用一备。台2过流部件不锈钢3043.2加湿水泵型号：CDMF3-3，Q=2.4m3/h，H=19.5m，N=0.37Kw；材质：过流部件不锈钢304台1过流部件不锈钢3043.3水箱尺寸：1000mm×1000mm×700mm只2玻璃钢3.4循环喷淋管路材质：UPVC，含管件、喷嘴、阀门等附件批1UPVC4仪器仪表4.1pH计材质：耐腐蚀；技术参数：量程：0-14，精度0.1%，输出4～20mA带安装支架台1耐腐蚀4.2加热器DN65台1耐腐蚀4.3温度传感器材质：耐腐蚀；量程：0～50℃；输出：4-20mA。台1耐腐蚀4.4液位传感器材质：耐腐蚀；量程：0～650mm；电源：开关量输出。台1耐腐蚀5控制系统5.1电控柜不锈钢柜体，配触摸屏，PLC：西门子，主要元器件：施耐德；该控制柜为独立控制系统，可远程自动控制，在正常运行时无需人工操作。套15.2电缆及配件包括除臭电控柜到本系统内部的所有连接电缆及相关电气预埋件和配件。套1满足系统要求6安装辅材包含设备间连接风管，固定用支架、螺栓等辅材，随机备品备件等批1玻璃钢及其他7收集风管满足系统要求批1玻璃钢7.1DN100材质：玻璃钢,δ=4米10玻璃钢7.2DN200材质：玻璃钢,δ=4米50玻璃钢7.3DN250材质：玻璃钢,δ=4米12玻璃钢7.4DN300材质：玻璃钢,δ=4米20玻璃钢7.5风管管配件规格：满足现场安装要求批1玻璃钢7.6风管支架规格：满足安装要求批1碳钢防腐及其他8密封加罩系统满足系统要求批1玻璃钢、不锈钢、阳光板8.1厌氧池密封加罩规格：满足系统要求m288玻璃钢8.2粗格栅加罩2m*4m*3mm244不锈钢+阳光板8.3细格栅加罩2m*4m*3mm244不锈钢+阳光板8.4旋流沉砂池直径1.8mm23玻璃钢3臭气收集系统3.1臭气源头收集根据本项目工艺特点，同时参考国内已运行的污水处理厂臭气收集方式通常采用组合式，即在设备除臭接口设吸气管道，在车间设百叶式管道吸风口，重点除臭部位设吸入式集气罩。根据本项目污水处理区域级别的划分，污水处理站池体采用加盖收集的方式，将废气送至处理系统处理。加盖材质用拱形玻璃钢盖板。玻璃钢价格适中，使用寿命可达8～10年，可以大跨度加盖，由于玻璃钢盖板可分成小块组合而成，小块的盖板方便挪移，因此检修极为方便。本项目设计使用的玻璃钢盖板性能参数见表3-1，如采用框架密闭形式的，密闭房高度不小于2.5m。表3-1本项目玻璃钢盖板性能参数表项目控制值项目控制值厚度5~10mm抗压强度118~245MPa比重1.7~2.0g/cm3产品表面巴氏硬度≥40拉伸强度≥140MPa弯曲弹性模量≥6.86×103MPa弯曲强度≥180MPa吸水率≤0.3%注：玻璃钢盖板表面必须涂有防紫外胶衣（有蓝色和冰灰色等颜色供业主选则）3.2废气收集管道3.2.1废气收集管道选择常用的废气收集管道材质有PP、改性PP、PVC、玻璃钢和不锈钢等，都具有耐该工况下腐蚀性气体的特点。一般PP风管抗紫外能力较弱，经紫外线长时间照射会有表面风化情况，且在热胀冷缩的情况下容易变形，一般使用1~2年以上就会出现变形的情况。故本项目将不使用普通PP材质收集风管。改性PP与普通PP相比具有抗紫外的特点，价格较普通PP高，与玻璃钢材质相比具有微弱的价格优势，但是使用寿命5~6年，较玻璃钢材质8~10年相比较短。对于其他管材选择主要从以下几方面原则考虑：（1）密度：由于臭气收集风管一般都是架设在构筑物之上，为了减轻风管的自重对构筑物的荷载影响，应尽量选择材质较轻的管材；（2）耐腐蚀：工厂内空气中温度高、湿度大，有害气体H2S、NH3浓度高，容易引起收集风管的腐蚀，因此应尽量选择耐腐蚀性较好的管材；（3）使用寿命：对于风管的选择还应考虑其使用寿命、综合经济造价等因素。不锈钢、玻璃钢、PVC管的性能比较如下：表3-2管材性能表性能材质耐腐蚀能力造价强度是否老化不锈钢较强高高否玻璃钢（FRP）强较高高否PVC强低较高是废气处理项目常用304不锈钢作为收集风管的材质，不锈钢风管具有抗紫外的同时具有美观性，使用年限达到8年以上。但是因其成本价格昂贵，故本项目不使用304不锈钢材质收集风管。1）除臭用风管采用有机玻璃钢（FRP）材质，即以热固性树脂为基体的纤维增强复合材料FRP。风管内流动介质主要为H2S、NH3，三甲胺及硫醇类等臭气。2）设计温度按-5℃～40℃，设计压力为0.04MPa，风管室外露天布置，风管外表有与环境相适应的色彩且外表光滑。3）玻璃钢（FRP）管道的耐腐蚀性能好，所用树脂为热固性树脂，主要采用有双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂。承包商根据介质组成及浓度、使用温度、使用压力等工艺条件，以及外界环境因素和现场施工条件不同，选择不同的内称树脂及结构层树脂。因此结合项目需求及经济性原则，本项目建议选择玻璃钢材质收集风管。3.2.2废气收集管道的安装废气收集输送系统是废气处理流程的重要一道环节，该环节的设计合理与否直接影响到后续废气处理的效果及设备投资情况。本项目由于各个废气收集点位的距离间隔很远，因为阻力的因素常常导致后端没有抽风效果，因此如何做到废气的有效收集，是达到本项目废气治理合格的前提条件。本设计方案本着节能环保的理念，拟定采用“具有分支的均匀吸风风道”类型收集管路进行设计计算，同时结合调节风阀平衡主管、分管、支管的阻力。该设计过程是建立在空气流体力学的基础上，使每个吸风口的吸风量按照所需吸风量保持相对恒定，从而确保废气收集的有效性和完善性，达到在最优的收集效果的前提下完成废气源的有效收集。每个抽风口和风管的连接处必须用法兰连接，同时因为收集管路很长，故每隔一段距离或特殊管件之间的区间前后设置为法兰连接，以减少管道受热胀冷缩的影响，同时便于日后维修拆卸。图3-1废气收集管路简易流程示意图图3-2废气收集管路局部示意图一图3-2介绍：每个吸风口处安装一调节风阀，且调节阀为带法兰安装。经90°和45°弯后，汇入主管。图3-3废气收集管路局部示意图二图3-3介绍：风管过人行道处需制作2米高的拱弯，前后需安装风管支架。主管上的90°弯头应满足具有1.5倍的弯径。另主管上沿送风方向需布置一定量的坡度，并在拱弯前或直管段最低点设置排液管，减少管道中的积液。设计风管布置平面图见附件图纸，部分为架空风管，部分为落地风管。因项目需要的玻璃钢管规格尺寸种类繁多，故项目风管壁厚参照表3-3。表3-3本项目玻璃钢管壁厚对照表项目壁厚mm项目壁厚mmD≤200≥2.51000＜D≤2000≥6.2200＜D≤400≥3.2法兰10mm400＜D≤630≥4.0630＜D≤1000≥4.8注：玻璃钢管表面涂有防紫外胶衣（有蓝色和灰色等颜色供业主选则）4废气处理工艺比选4.1恶臭气体污染的特点恶臭是一种复合气味，作用于人的嗅觉。恶臭废气浓度通常很低，然而极低浓度的恶臭物质就可使人心理受到严重的影响，并且如此低浓度的恶臭物质，测定起来非常困难，目前还尚未找到一个可全面评述恶臭可检测性、强度、厌恶度及性质的简单测定方法。污水处理厂产生的恶臭废气组分主要有硫化氢、氨气，此外还有少量的有机气体如甲硫醇、甲胺、甲基硫等。这些废气组分挥发性较大，易扩散在大气中，部分气体有毒，而且它们的臭阈浓度很低，分析仪器对恶臭物质的最低检出限为10-6～10-9体积比，而人的嗅觉对多数恶臭废气的嗅觉阈值仅为10-9体积比，可见，少量恶臭气体的排放就会给人很强烈的感觉，引起严重的恶臭污染。污水处理厂中产生的臭气组分及相关阈值如表4-1所示。表4-1主要恶臭气体的特性名称化学分子式特征气味氨NH3刺激性硫化氢H2S臭鸡蛋味二甲胺(CH3)2NH腐烂味、鱼腥味二甲基硫(CH3)2S

腐败的卷心菜味二硫二甲烷(CH3)2S2腐败的蔬菜味

甲胺CH2NH2腐肉的、鱼腥味二丁基氨(C4H9)2NH鱼腥味三甲胺(CH3)3N刺激的、鱼腥味粪臭素C9H9N令人作呕的4.2恶臭废气处理的研究现状在污水处理过程中，每时每刻都会产生恶臭废气，其成分复杂多变，并且极具危害性，因此，需要对处理厂恶臭废气进行处理，减少和消灭恶臭废气污染。目前，恶臭废气处理技术主要分为物理法、物理化学法和生物法。4.2.1物理法物理法分为稀释法和掩蔽剂法。稀释法的途径有两个，一是通过增强大气湍流，臭气源和受污染点之间的距离逐渐扩大；二是通过烟囱抬升排放源的高度，降低影响范围内的臭气浓度。稀释法适用于浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理，费用低，运行简单。但是大气稀释法受当地气象条件和地形条件影响较大，另外烟囱高度也有一定要求，并且去除效果一般；应用此法时，应重点设计烟囱的合理高度，保证受控点恶臭物质浓度不超过环境标准，但是稀释法并没有从根本上消除恶臭废气组分，而仅仅是实现了污染物质的转移，因此，通常情况下，不提倡使用稀释法处理污水处理厂的恶臭废气。掩蔽剂法通过喷洒掩蔽剂来掩盖臭味。掩蔽的过程可能是物理过程，即只是掩蔽剂的气味盖过恶臭物质的气味，掩蔽剂本身与恶臭物质不发生化学反应，这种物理法受当地气候条件限制，适应性较差，当大气条件变化时很难得到理想的效果；掩蔽的过程也可能发生化学作用，即掩蔽剂通过化学作用与恶臭物质发生反应，破坏恶臭物质的发臭基团，达到除臭效果。天然植物提取液除臭法就是典型的掩蔽剂法。由于恶臭浓度和大气条件经常变化，掩蔽剂除臭效率不可靠，仅作为临时应急措施或者应用于臭气成分未知的场所，即适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体的场合。4.2.2物化法4.2.2.1水洗法通常，恶臭废气组分中含有能溶于水的组分，水清洗法即利用了恶臭废气的这种性质，使能溶于水的组分和水接触、溶解，达到脱臭的目的，该法价廉易得，设备和操作比较简单，但是，应用水洗法处理的污染物种类具有局限性，只适用于处理水溶性的恶臭物质。另外，任何一种恶臭物质在水中的溶解度是一定的，所以该法的去除效果并不理想，并且水洗法应用过程中，存在二次污染问题。4.2.2.2化学吸收法化学吸收法也称湿式吸收氧化法，是一种被广泛应用的恶臭控制方法。该法工艺简单，技术成熟，占地面积小，适合于处理大气量、高浓度的恶臭废气。常用的设备有填料塔、喷雾塔和文丘里洗涤塔，吸收法利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应，生成新的无臭物质，从而达到脱臭目的。臭气成分不同，对应的化学药剂也各异，处理效果取决于恶臭气体在化学溶液中的溶解度。该法对大风量、低浓度的水处理厂混合恶臭气体，净化效率不高，常需要多级洗涤塔串联，分别去除不同的恶臭物质，或吸收法后接后续处理系统。另外，该法的运行需配备较多附属设施，如药液贮存装置、药液输送和排出装置等，运行管理较为复杂，而且与药液不容易反应的臭气较难去除，效率较低。化学洗涤法处理工艺较成熟，适用于高、中浓度的恶臭废气的处理，处理流量大，但处理效率不高，吸收剂消耗量大，并未从根本上去除污染物，仅由气相转移到液相。4.2.2.3吸附法吸附法是利用多孔性固体物质如：活性炭、硅胶、沸石等物质作为吸附剂，去除气体中的一种或多种组分的方法。其原理是利用多孔性物质较大的比表面积（活性炭500～2500㎡/g），直接吸附臭气中的极性和非极性组分，吸附分为物理吸附和化学吸附，在实际应用中物理吸附与化学吸附之间不易严格区分，通常物理吸附发生在化学吸附之前。化学吸附具有很强的选择性且不易脱附。吸附法适用于处理成分复杂、低浓度、高净化要求的恶臭废气，设备简单，动力消耗少，运行管理容易。但吸附剂费用昂贵，并且对待处理的恶臭废气的湿度和含尘量要求严格，通常吸附之前要对气体进行预处理，去除颗粒物质及水分。4.2.2.4燃烧法燃烧法是将恶臭物质通过高温氧化成无毒无害的物质（H2O和CO2），因此又称热破坏法。适用于可燃性恶臭废气的治理。燃烧法可分为直接燃烧法和催化燃烧法两种。直接燃烧法燃烧温度高，为600~800℃，且燃料消耗大，又被称为直接火焰燃烧法。直接燃烧法适用于处理高浓度，且热值较高的易燃型恶臭废气；催化燃烧法通常是用贵金属、过渡金属、金属氧化物等作为催化剂，氧化恶臭废气，从而达到除臭的目的，催化燃烧法克服了直接燃烧法带来的困难，大大降低了燃烧所需的温度。燃烧法操作简便，效率高，但是设备复杂，投资大、费用高，对催化剂的选择要求严格。4.2.2.5臭氧法臭氧法能成功去除污水处理厂的恶臭气体，其原理是利用臭氧的强氧化性来氧化分解恶臭物质，臭氧剂量通常为1×10-6～25×10-6g/m3，但是臭氧需要现用现制，所以利用臭氧法处理臭气时，必须有一个臭氧发生器。臭氧法不适合处理高浓度恶臭废气，并且剩余的臭氧会对空气造成污染。4.2.3生物法生物脱臭法是一项新兴的，并且较有应用前景的恶臭废气污染控制技术。恶臭废气的微生物处理早在1957年就在美国获得专利，20世纪80年代在德国、日本、荷兰等国投入运行，我国20世纪80年代末、90年代初开始进行相关的实验室研究。生物法即微生物通过生物化学作用，将废气中的恶臭组分作为营养物质进行利用和分解，经过微生物细胞作用转化为无臭组分，同时生物体得到增长繁殖。生物处理恶臭废气的过程：首先是恶臭废气组分被微生物载体吸附，之后发臭物质向微生物表面扩散、被微生物吸附，最终微生物将发臭物质氧化分解。微生物吸收恶臭物质后产生的代谢物可被其它微生物当作养料利用。几乎所有的恶臭废气组分都可以被微生物降解，所以生物法除臭能够取得良好的处理效果。常见的生物法及其相关特点归纳如表4-2所示。表4-2恶臭气体生物处理技术特点比较处理方法特点应用现状优点缺点生物滤池单一反应器；微生物和液相固定国内外均有应用气/液表面积比值高；设备简单；运行费用低占地面积大生物滴滤池单一反应器国内外均有应用与生物洗涤塔相比设备简单传质面积小；需处理剩余污泥；运行费用高土壤过滤法利用土壤中的微生物吸收、降解日本中国维护管理费用低，控制温度5~30℃对土壤种类、土质、土层厚度、湿度有要求，占地多将物理法、物化法、生物法处理恶臭废气的特点进行综合对比，如表4-3所示。表4-3恶臭气体处理方法综合对比处理方法优点缺点适用范围物理法造价低、工艺简单除臭效果不稳定应急措施或预处理物化法去除率高工艺复杂、二次污染广泛生物法处理范围广、负荷大、成本低廉、无毒、效果持久、二次污染少菌种的培养受到气候等因素的影响，没有成套的工艺参数中低浓度的恶臭气体处理综上所述，本工程项目采用生物滤池处理工艺。即对产生臭气的处理设备设施采取全部或局部密封收集然后通过收集系统集中送入生物除臭装置，臭气在生物除臭装置内进行分解、氧化等反应，使臭气中的氨、硫化氢、甲硫醇和甲烷等恶臭污染物质有效分解，处理后的气体通过排气筒达标排放。工艺流程如图4-1所示，风机可根据现场情况置于设备前后均可。图4-1本工程除臭工艺流程图4.3工艺原理介绍4.3.1生物滤池工艺原理介绍生物滤池法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：产生臭气的构筑物或设备通过密封收集，利用引风机将臭气引入生物滤池处理系统。臭气首先进入预处理系统，与其中的填料进行气液交换，臭气中携带的颗粒物被吸附于填料表面得到初步预处理。经除尘后的臭气进入生物滤池，臭气中绝大部分污染物在本处理单元被去除。生物滤池段是将除臭填料充填到除臭滤床中后，通过挂膜，使其表面形成一定厚度的生物膜，把具有脱臭能力的各种优势菌群固定。含臭气体自下向上通过填料空间，恶臭成分被截留并分解；填料上部间歇喷水，保证填料的湿润，为生物新陈代谢和繁衍提供有利条件。臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞具有个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物。对NH3、H2S等恶臭成份的去除率能稳定达到95～99％，保证设备出气口达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的有组织排放二级厂界标准和《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）的二级排放标准。4.3.2生物法除臭工艺机理微生物除臭过程分为三部：（1）恶臭气体在喷淋水的作用下与湿润状态的生物填料上水膜接触并溶解；（2）水溶液中的恶臭成分进入生物膜被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内，从而被分解清除；（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，用于进一步的繁殖，从而使污染物得以去除。生物除臭可以表达为：污染物+O2→细胞代谢物+CO2+H2O。a.硫化氢H2S+202→H2SO4b.甲硫醇2CH3SH+7O2→2H2SO4+2CO2+2H2Oc.硫化醇(CH3)2S+5O2→H2SO4+2CO2+2H2Od.二甲二硫2(CH3)2S2+13O2→4H2SO4+4CO2+2H2Oe.氨NH3+2O2→HNO3+H2Of.三甲胺2(CH3)3N+13O2→2HNO3+6CO2+8H2O从以上的反应所示，臭气成分会分解成二氧化碳，水和硫酸、硝酸等酸性物质，适当的散水能冲掉这些酸性物质，以保持适当的微生物生长的环境。污染物的转化机理可用下图4-2表示：污染气体污染气体C、H、N、P、S、O、维生素等O2同化（合成）微生物细胞ADP能ATPH2O、CO2、NH+、NO2-、NO3-、能量、有机酸、醇、胺等能量利用微生物图4-2污染物转化机理图5生物除臭设备详细说明5.1离心风机本除臭项目为每个生物除臭区域配置1套规模生物除臭装置，具体生物除臭装置配备风机情况见下表：表5-1风机选型序号技术说明数量单位备注1Q=2300m3/h，H=2500Pa，N=3Kw1台室外安装，含风机、电动机、隔振垫、带隔音罩、进出口补偿器等。图5-1除臭系统标配风机风机结构特点：风机采用汉山公司配套的玻璃钢离心通风机，风机型式采用侧吸式离心风机，卧式安装，与电机置于同一机座。风机的供货还包括相关的管件、阀门、隔音罩、减振垫等附件，均包含在供货范围内。额定风量以20℃、湿度为90%为准，总绝对效率不低于80%。风机的最高效率在稳定的区域内，总风量满足处理臭气量的要求。风量调节范围不小于50~110%。工频时风量为风机铭牌额定风量。风机采用耐腐蚀和抗紫外线的玻璃钢离心风机，风机轴为高强度合金钢，风机出厂前进行试运转试验，测量轴承温升和振动符合。风压计算时，考虑除臭空间负压、臭气收集风管沿程和局部损失、除臭设备自身阻力和使用时增加阻力、臭气排放管风压损失。风压在最大抽气量的条件下，具有高于系统压力损失10％的余量。风机压力满足以下方面的压力损失:除臭设备前风压损失（含风口、风管、调节阀等）；除臭设备的压降损失；尾气排放管的风压损失等。叶轮转子动平衡符合ISO1940规范之2.5mm/s等级，且能24小时连续运行。风机机组震动符合ISO2372规范之2.5mm/s等级。叶轮的动平衡精度不低于C2.5级，且能24小时连续运转。叶轮进行动、静平衡校正；叶轮满足最高转速的110％；叶轮有足够的刚度，搬运和运转中不得产生变形。电机的防护等级IP65（室外）或者IP55加装安全可靠的防护罩，电流380V、3相、50Hz，F级绝缘，能24小时连续运转；离心风机外加隔音罩。隔音罩的加工制作满足招标文件相关条款要求，加罩后的风机噪音招标文件相关条款的要求。且风机周围1米处不大于80dB(A)，保证不会因风机的噪声给周边地区带来二次污染。风机和隔音罩皆满足室外安装条件，全天候运行。设置防振垫，隔振效率≥80%。每台风机与风管之连接需配有调风阀及弹性接头，以避免风机正常震动影响风管及除臭装置。每台风机与风管之连接需配有调节风阀及防腐蚀的柔性接头，以避免风机之正常震动影响风管及除臭装置。风机进风阀门采用法兰连接，相互之间有足够的距离，便于风机与阀门之间的管道安装及设备的维修和装拆。表5-2风机主要零部件材质外壳和叶轮FRP机架碳钢防锈机轴高强度合金钢减震器橡胶避震器安装附件、地脚螺栓镀锌钢5.2水泵本除臭项目为每个生物除臭区域配备2台循环水泵（1用1备），1台加湿水泵，具体参数情况见下表：表5-3水泵选型序号名称技术说明材质数量单位备注1循环水泵Q=5m3/h，H=24m，N=0.55KwSUS3O42台一备一用2加湿水泵Q=2.4m3/h，H=19m，N=0.37KwSUS3O41台生物除臭装置系统所用水泵全部采用过流部件不锈钢泵，设足够的流量和扬程，能24小时连续运转。电机防护等级为IP55，绝缘等级为F。水泵的流量、扬程与除臭系统设备相匹配，带液位开关、控制隔离阀、滤网、接头、法兰管、喷嘴组件等。每台泵都装压力表，仪表量程满足使用要求。图5-2除臭系统标配水泵5.3HS-Newbiofilte生物除臭系统介绍我公司自产的生物滤池以碳钢为骨架，采用高强度乙烯基玻璃钢板为主体结构用料，通常以箱体形式呈现。箱体外覆不锈钢304折板作为防护层；箱体可见多个透明观察窗，附带玻璃钢循环水箱1-2套，循环泵若干，检修爬梯及其他附件。除臭系统整体含生产除臭主箱体、风机、控制柜系统、循环喷淋系统、烟囱和在线监测仪表。由于结构复杂，设备庞大，为了方便施工，该设备往往通过现场制作完成。如下为杭州汉山河南某项目工程竣工图。图5-3生物除臭系统竣工图5.3.1内部结构 一个生物滤池处理效果好坏，最为关键的影响因素即为滤池内部结构设计。依托多年技术积累，总结出来“合理布气、分时喷水、分段处理”的工程经验和设备制造原则。HS-Newbiofilter系列生物滤池内部结构包括臭气分段处理系统、水体循环喷淋系统、填料结构系统，将箱体内部设计成为生物预处理段和生物反应段：生物箱体内以导流管（导流折板）将箱体分批分层，引导箱体内臭气的按最为理想的布气形式通过生物滤池；同时循环喷淋系统以洗涤段和布水段分别布置，根据水量变化，可适时调整循环水量；填料结构系统以支架、耐腐蚀滤网、高强度格栅板构成，作为防止填料沉积、增大集聚的填料比表面积的措施，保证足够的刚度、强度和耐腐蚀性。5.3.2填料及生物系统填料系统是为了增大气液传质效率而必须具有的。在一套运行良好的生物除臭滤池中，填料系统的稳定运行是一套除臭系统处理效果的保证。汉山HS-Newbiofilter系列的生物滤池一般采用火山岩、炭基质、复合PP球等常见非生物质形式填料和汉山自有技术设计的“破碎-挤压造粒”法制作的有机质填料与无机填料的复合填料，以分层布置的形式，合理配比，使臭气依次经过各层填料，而各层填料由于性质不同，其体现的作用也不尽相同，汉山综合各种填料特性，找到了属于自己的生物滤池填料组合方式。HS-Newbiofilter系列的生物滤池为了提高填料性能，降低压降，所用填料颗粒（70%以上）粒径大于5mm；填料整体厚度不小于1000mm并具备以下特征：合适的比表面积和孔隙率；持水性强；缓冲能量强，可降低较大pH值变动影响；机械抵抗力强，具有化学惰性和稳定性，适宜微生物挂载、生长。通常情况下，泥炭、木屑、树皮等填料在运行过程中，常常因为有机质的分解而导致填料层塌陷，阻力系数增大，从而造成除臭效率降低；无机填料诸如多孔陶粒，火山岩、活性炭具有坚固、质轻、不易压实的优点，也经常被用作生物滤池填料，但是由于该类填料吸附能力小、保水性差的原因无法单独使用。表5-4HS-Newbiofilte所用填料性能比较性质树皮（植物骸体）火山岩柱状活性炭FOHS（复合型）粒径（mm）1615-208-128-20饱和含水率（%）70-8010-2030-4050-60孔隙率（%）69-57313750比表面积（m2·m-3）0.221241.1×109780堆密度（kg·L-1）0.241.320.760.63优势含水率高、可提供碳源生物附着率高比变面积大综合优势采用了专有复合填料技术（FOHS），以天然植物骸体（5年生松树皮）+火山岩+炭基质；并保证天然植物骸体体积量不超过总体积量的25%，填料更换年限大于10年/次。FOHS填料具有以下特点：1、保持水分性能良好，十分有利于微生物富集生长；2、抗酸性腐蚀，长期使用不会板结，不会自身腐烂；3、长期使用情况下都不会产生明显压缩，可保证长期运行的条件下生物滤床的压损持稳定；4、能有效储存所有微生物生长所需的营养；不含不透气的成分，没有粘连，自身不会腐烂，也不会产生臭味；6、由于生物填料的规则外型及均匀布置，故决定了除臭装置内不会出现气体短路，生物填料的体积用量可提供足够的与臭气接触面积及足够的接触时间以完成有效的生物降解。7、PH值恒定，有利于微生物生长和保持活性。5.3.3生物系统 HS-Newbiofilter系列的生物滤池所使用微生物，依托中国计量大学环境工程实验室，经过优选的微生物，经过菌种培养，生物复育，细胞接种，高效生物膜形成等几个步骤后，在用于生物除臭设备中的填料上附着大量的微生物菌种（真菌，细菌），其性质主要为化能自养型和甲基营养型的微生物，通过技术手段分离、鉴定认为起脱臭作用的微生物种类繁多，其中有Cladosporiumsphaerospermum，Exophialalecanii-corni，Phanerochaetechrysosporium，Cladosporiumresinae和Mucorrouxii等菌群，属于复合型脱臭菌群。下图所示为显微镜下拍摄菌胶团图片：图5-4某次实验用菌种的实验室培养结果图5.4电气控制系统1）电气设计所遵循原则：可靠性原则：自动化控制系统的设计必须保证设备运行的可靠性，因此除了我们规范化的设计外，电器元件采用施耐德或同档次的知名品牌。成熟技术原则：自动化技术采用成熟的PLC技术实现控制功能，满足所有设备的手动/自动/远程通讯功能.技术经济性原则：本控制系统操作简单、维护方便，可实现无人值守。标准规范化原则：系统的设计按标准化电气设计标准设计。可扩展性原则：为方便用户日后增加功能，本系统具备扩展功能。2）配电说明：A、本项目电气系统范围为臭气体处理系统内全部供配电，包括380/220V低压配电系统，所有用电设备的供电及控制。B、电控柜的电源进线处设置电流表、电压表；C、工艺设备均采用就地手动控制和PLC自动控制；在柜体面板设有开、停机按钮、急停按钮；运行、停机及故障指示灯、手动－自动控制选择开关等3）自控方式:我公司提供的自控系统的软硬件配置符合国家和国际上有关标准，选用世界一流品牌，确保产品的可靠性、开放性，以满足产品的将来开发、升级和扩展，并负责将PLC的程序、参数提供给业主方，以便业主方在上位机对除臭系统进行编程，进而进行对系统的监控。完成该系统设备在污水厂中控室的监控、操作、运行及数据记录等。远方控制信号由PLC以通讯的方式输送到相应的现场控制站，通讯协议和污水厂现有相匹配（工业以太网）。自控系统按照分散控制、集中管理的原则设置，由PLC及自动化仪表组成的检测控制系统--现场控制站，对除臭系统各过程进行分散控制，再由通讯系统和监控计算机组成的中央控制系统，对所有仪表及设备实行集中管理和调度。除臭设备控制分为三级，控制等级由高到低依次为：就地手动控制级、现场自动控制级、中央控制级，对应主要设备控制的转换开关分为三挡：手动、自动、远程。自控系统能够实现控制、记录、调节、监控功能；实现所有相关运行设备的运行状况、相关工作参数实时显示；并与中央控制室以现场总线通讯方式进行数据通讯、信息交换。生物除臭装置的电控柜符合以下要求：--AISI304不锈钢外壳及底座，防护等级IP55。--380V/3P/50Hz电源，带有非自复位式总断路开关。--配备整套控制继电器--整套门装式操作器包括：系统及风机启动/停止开关、系统运行指示灯。控制柜到各风机、水泵电机、电磁阀、仪器仪表的电缆、控制线都由我公司提供、并安装好。操作人员通过人机界面监视处理过程，调整运行参数，控制现场设备，显示各主要设备运行状态、主要现场数据，如H2S、NH3、pH值、事故报警等4）控制柜描述控制要求:每套除臭装置配一套电气控制柜。电控柜外壳采用AISI304不锈钢制造，防护等级IP65，PLC控制系统能满足设备手动/自动切换并且能与污水处理厂的中控系统兼容；能满足泵站日后功能的完善，具备远期扩展功能。箱内主要电器元件选用国际知名品牌（施耐德、西门子、ABB等同档次)，电气元件和电缆线排列清楚，防短路。（2）控制箱的工作电源：AC380/220V(三相四线)/50Hz，采用下进下出电缆进出线方式。（3）控制箱接受电源侧设总空气开关，总空气开关有短路及过载保护，对各机械设备配电用的空气开关有短路及过载保护，并设热保护组件用于电机的过载保护。（4）控制箱箱面应设开--停按钮，自动--手动转换开关，紧急停车按钮，单项设备的开、停、故障指示灯。所有控制及保护回路分开，按钮及指示灯必须匹配。（5）整套除臭装置采用PLC控制，自成独立控制系统。具有手动/自动、就地/远程控制功能，能保证在正常情况下24小时全自动连续运行或间歇运行，且无须人工操作。（6）投标产品配备不小于8寸的真彩触摸屏。5）电气控制柜内元件A、电气控制柜（箱）内全部低压电器元件符合中国国家现行标准（GB）或国际电工委员会现行标准（IEC）；所有低压电器元件含断路器，接触器，控制继电器，转换开关，按钮指示灯等，其型号，规格及安装方式必须在中国具有互换性；B、电气主要元件采用施耐德品牌；PLC采用西门子产品，所有电气控制柜（箱）内部空间或开关容量必须预留一定的空间或余量，便于日后检修或增设设备；C、提供能满足该工艺设备正常，安全运行所必需的控制和保护功能的电气设备，不能因控制柜（箱）内控制和保护功能的欠缺而造成相应的工艺设备不能正常运行和损坏。6经济技术指标6.1电耗生物除臭系统采用交流380/220V低压供电，新增装机容量9.47kW，最大实际设备同时运行容量8.93kW，具体见表6-1。表6-1本项目废气除臭系统装机容量表序号设备名称装机容量/kW运行容量/kW运行时间（每年运行360d）h/a1循环泵1.10.5586402加湿泵0.370.377203离心风机3386404加热器559605合计9.478.93每天及每年实际电耗如表7-2所示。表6-2年运行电耗表电费序号设备名称运行数量（台/套/批）单机功率（Kw）运行时间（小时/年）工作效率耗电量（千瓦时/年）1风机13864080%259202循环水泵10.558640100%47523加湿水泵10.37720100%266.44加热器15960100%48005小计能耗35738千瓦时/年6小计电费28590元/年（电费以0.8元/千瓦时计）6.2水费本套处理系统补水量为1m³/d，采用水厂中水这不计入总费用。6.3人工生物除臭设备自动化程度高，操作维护简便，可由原厂内职工定期对设备进行日常维护及记录即可，人工费不计。6.4其他包括填料更换，酸、碱等。填料不需要更换，填料更换费为0元。如在折旧年限内填料失效，我方负责免费更换。碱的消耗为非正常工况下的应急消耗。在非正常工况下，进口臭气浓度、成份波动大，有可能导致循环液pH值偏低，可考虑投加碱调节pH值维持微生物所需的适宜生存环