催化型活性炭除尘装置在污水处理厂中的应用

催化型活性炭除尘装置在污水处理厂中的应用

目前，许多城市的污水泵站分布在居住区、商业区和其他人口稠密的地方。在污水泵站的格栅入口、进水闸门预留口及污水池等处均会产生含有多种恶臭物质的臭气,这些发臭物质主要为硫化氢、氨等无机物及低分子脂肪酸、胺类、卤代烃等有机物,它们的嗅阈值低,会对人体健康产生危害。因此,臭气污染的治理已成为一个迫切需要解决的问题。目前,城市污水处理厂及污水泵站常用的除臭方法主要有水洗法、药液清洗法、活性炭吸附法、生物除臭法和等离子体法等。笔者以广州市某污水泵站产生的臭气为臭源,采用催化型活性炭除臭系统对其进行处理,考察了该系统的除臭效果和影响因素。1设备和方法1.1催化剂等部件构成除臭装置由风机、控制阀、催化型活性炭塔、反冲洗进水管和反冲洗排水管等部件构成,见图1。催化型活性炭塔的直径为1.2m,高为1.7m;进风量为1500m3/h,气体停留时间为4.6s。定期进行反冲洗。1.2臭气浓度测定H2S采用亚甲基蓝比色法测定;NH3-N采用水杨酸分光光度法测定;臭气浓度采用三点比较式臭袋法测定;风量采用ZRQF型智能风速仪测定。2结果与分析2.1效果2.1.1气体污染物hs的去除H2S是污水管网中产生的主要恶臭物质。在除臭系统运行稳定后,对H2S进行了连续三个多月的测定,系统对H2S的去除效果如图2所示。由图2可以看出,进气H2S浓度为0.681~2.777mg/m3,平均为1.605mg/m3;气体经催化型活性炭除臭系统净化后,出气H2S浓度为0~0.065mg/m3,平均为0.027mg/m3;系统对H2S的去除率为94.3%~100%,平均为97.9%。在试验的绝大部分时间里,系统排放的H2S浓度均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级标准要求。2.1.2系统的通气nh3浓度催化型活性炭除臭系统对NH3的去除效果如图3所示。由图3可见,污水泵站产生的NH3浓度较低,试验期间系统的进气NH3浓度为0.107~0.652mg/m3,平均为0.310mg/m3。经催化型活性炭除臭系统净化后,出气NH3浓度为0~0.081mg/m3,平均为0.040mg/m3,优于GB18918—2002中一级排放标准的要求。2.1.3质分类的影响污水泵站内污染物质成分的复杂性和微生物群落的多样性导致了产生臭气的物质种类繁多,其中有些物质的嗅阈值很低,因此在很低浓度下即可引起恶臭的产生。本试验测试了臭气浓度,结果表明进气臭气浓度为1303~4121,经催化型活性炭除臭系统净化处理后,出气臭气浓度为174~550。2.1.4催化型活性炭除臭系统对除臭气体的处理效果及厂界废气实验情况总览试验中对泵站厂界的H2S、NH3和臭气浓度进行了监测,结果如表1所示。从表1可以看出,泵站厂界的H2S和NH3浓度均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的要求。催化型活性炭除臭系统对恶臭气体的处理效果及厂界废气测试结果表明,该除臭系统对泵站恶臭气体的治理效果明显,所排放气体中的H2S、NH3浓度均达到国家标准要求,厂界H2S和NH3浓度远低于标准限值,但臭气浓度仍然超标。究其原因可能是恶臭气体成分复杂、种类繁多,同时很多恶臭物质具有很低的嗅阈值,在很低浓度下即可产生较强的恶臭,即使除臭系统有效地去除了臭气中的主要恶臭物质后,但仍能感觉到臭气的味道。2.2催化型活性炭的优点催化型活性炭是一种新型吸附剂,在吸附过程中,H2S及氧均吸附在其表面并发生氧化作用,生成SO2−442-及少量SO2−332-和S,同时可将NH3转化为硝酸根或亚硝酸根。催化型活性炭除臭系统对恶臭气体的去除主要受以下因素的影响:①反冲洗再生频率。催化型活性炭具有催化功能,能将H2S和NH3转化为硫酸盐和硝酸盐,这些物质易于通过水洗从系统中去除,从而使活性炭再生。因此,催化型活性炭使用方便,使用寿命长,再生简单,且再生后吸附能力衰减较小。试验期间分别在第8、40、72天对系统进行了反冲洗,结果表明反冲洗后系统对恶臭气体仍有较高的去除率,且能维持较长的时间。因此,在臭气浓度较低的情况下,可适当延长反冲洗时间,从而提高系统的使用寿命。②气体停留时间。延长气体在塔内的停留时间,有利于催化型活性炭对臭气的吸附和氧化,净化效率和去除负荷也会随之提高,但同时会增大反应器的体积,增加投资费用。因此,在实际工程中,应综合考虑恶臭物质的浓度、除臭要求和实际现场情况来进行方案设计。③压降。当催化型活性炭达到吸附饱和后,孔隙堵塞会导致压降上升,增加系统的阻力和运行费用;气体当中的颗粒物质也易导致孔隙的堵塞。因此,必须对气体进行预处理,减少进入系统的颗粒物质和油脂含量。3净化效果及筛选①催化型活性炭除臭系统对H2S、NH3、臭气浓度的平均去除率分别为97.9%、86.7%、87.4%;厂界H2S及NH3浓度均可达到国家标准要求。影响系统净化效果的主要因素有反冲洗再生频率、压降和气体停留时间。②催化型活性炭除臭系统能对臭气物质进行有