“十三五”規(guī)劃迎來開局之年，將土壤污染防治、VOCs治理和黑臭水體治理列為了主要治理對象。而針對水行業(yè)，污水處理廠在改造和新建時，臭氣收集和處理設施將是必備。在羊年最后兩期探討屠宰廢水處理時，圈內群友就談及臭氣處理是一大難點，也針對此展開了簡單的討論;在去年11月出臺的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)中也對廢氣排放做了明確規(guī)定。

主題：污水污泥廠臭氣收集凈化工藝

背景：很多早期的污水廠當初建在遠離市區(qū)的郊區(qū)，有較大的防護距離，一般沒考慮加蓋除臭的問題，近年來由于城市建設的快速發(fā)展，形成城區(qū)包圍污水廠額格局。根據《城市污水處理廠污染物排放標準》，《惡臭污染物排放標準》的要求，在升級改造時急需對臭氣密閉、收集、處理。同時，新建的污水廠必須在設計建設階段即考慮除臭問題;污泥處理廠、垃圾處理廠也必須考慮密閉除臭。

話題：

1、污水廠惡臭的來源與強度

2、污水廠臭源密封收集方式

3、污水廠臭氣輸送方式

4、污水廠臭氣處理方法及案例

基本知識概覽：

1、 臭氣的定義：

惡臭是污染環(huán)境、危害人體健康的重要公害之一。通常，我們用令人愉快或令人不愉快來簡單地對氣味從感覺上分類，因此，《惡臭污染物排放標準》(GB 14554-93)定義惡臭污染物為：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。

2、 惡臭污染物來源及強度

污水處理廠產生的惡臭物質主要來源于有機物經微生物分解所產生的含硫和含氮的物質(如硫化氫、氨氣)和低分子脂肪酸、胺類、硫醇、硫醚、吲哚等有機物。

不同的污水處理設施及處理過程散發(fā)的惡臭物質也有所不同。一般就污水處理廠來說，其中進水部分(格柵間、進水泵房、沉砂池、調節(jié)池、初沉池)，厭氧處理部分，污泥處理部分(貯泥池、脫水機房、污泥儲存、污泥堆肥、污泥干化)散發(fā)的惡臭物質濃度較高，需密閉收集處理。好氧段產生的臭氣較少(如曝氣池、二沉池)，一般無需收集處理。

下表為各污水處理設施臭氣的來源：

微水會內容呈現

臭源密封收集方式

1、原則：密閉空間盡量小、自重輕、耐腐蝕耐老化、不影響巡檢及維護、造價低、外觀美觀。

2、目前常用的密閉收集方式為三種。

(1)玻璃鋼加蓋結構

包括自支撐(如拱形蓋板)和骨架+玻璃鋼瓦兩種方式，第二種可用在跨度不超過8-20m的構筑物上。

(2)反吊膜結構

以碳鋼圓管為骨架，將膜反吊在骨架下方，骨架在封閉罩以外，不接觸腐蝕性惡臭物質，能夠延長使用壽命。

(3)懸吊膜結構

該結構以經過防腐處理的不銹鋼懸索為骨架，其上固定耐腐蝕膜材。在圓形及方形池上均可使用。與反吊膜相比，該結構可以降低封閉的內部空間，減少通風量，降低了工程造價。與傳統加蓋方式相比，還具有材料輕，施工方便，易于維護等優(yōu)點。

3、帶有刮泥機的構筑物加蓋收集

像平流式沉淀池、曝氣沉砂池等帶有刮泥機的構筑物在進行臭氣加蓋收集時，傳統做法是將刮泥機包在密閉空間內部，這樣的缺點是：空間加大，從而使通風量加大，提高了造價;此外，刮泥機還易受到惡臭物質的腐蝕。

改進：柔性氣囊式密閉方式，密閉加蓋裝置一部分是固定的，另一部分是在刮砂機的吸砂管位置為柔性氣囊，當吸砂管移動到某一位置時，通過柔性變形，將位置撐開，離開后，柔性氣囊依靠自身彈力恢復到密閉狀態(tài)。

收集輸送系統

1、收集輸送管道

一般選用纖維纏繞玻璃鋼管道或其他耐腐蝕有機合成管道。其中玻璃鋼管道具有輕質高強、抗腐蝕、運行維護成本低、使用壽命長等特點，可采用埋地鋪設或架空鋪設。管道風速一般支管按3-6m/s，主管按8-12 m/s設計。管道應沿流向有一定坡度，并在最低點設凝結水排放閥，每個支管應設風閥以調整風量。

2、風機選用

一般選用耐腐蝕玻璃鋼風機，為防止噪聲，可配置隔音罩，需要時可采用變頻電機以控制風量。風量按設計風量，風壓一般在2000-4000pa之間，風機風壓要比計算值高10%-15%;各支管壓差在15%之內。

3、臭氣風量確定

除臭設施收集的臭氣風量按經常散發(fā)臭氣的構筑物和設備風量計算。按下式計算：

Q=Q1+Q2+Q3

Q3=K(Q1+Q2)

式中：Q—除臭設施收集的臭氣風量(m3/h);

Q1—除臭污水處理需除臭的構筑物收集的臭氣風量(m3/h);

Q2—除臭污水處理需除臭的設備收集的臭氣風量(m3/h);

Q3—收集系統漏失風量(m3/h)

K—漏失風量系數，可按10%計。

關于污水處理構筑物的臭氣風量宜根據構筑物種類、散發(fā)臭氣的水面面積、臭氣空間體積等因素綜合確定;設備臭氣風量宜根據設備種類、封閉程度、封閉空間體積等因素綜合確定。具體要求可參考《城鎮(zhèn)污水處理廠臭氣處理技術規(guī)程》。

4、臭氣濃度設計

污水廠臭氣污染物濃度可采用硫化氫、氨氣等常規(guī)污染因子和臭氣濃度表示。

在無實測資料時，可采用經驗數據或按下表取值。

污水廠臭氣污染物參考濃度:

臭氣處理方法

1、常用的處理工藝有以下幾種：

1) 掩蔽法：噴灑植物液掩蔽異味;

2) 擴散法：高空排放后擴散稀釋、自然降解;

3) 化學吸收法：分為濕式和干式;

4) 吸附法：活性炭吸附，需再生或產生固廢;

5) 生物處理法：利用微生物降解，適合大氣量、低濃度易降解的廢氣;

6) 離子除臭：利用等離子體去除異味;

7)燃燒或催化氧化燃燒法：適用于高濃度廢氣。

下圖為流速和濃度條件下對應的VOC處理工藝的適用范圍：

2、技術選擇原則

需考慮以下幾點：

1)廢氣的成分和濃度

2)廢氣的氣量(排放規(guī)律性，間歇或連續(xù))

3)廢氣成分的生物降解性和毒害性

4)廢氣成分的水溶性

5)廢氣的溫度、濕度、顆粒物含量

總體上講，對于高濃度有回收價值的，首先考慮用冷凝法回收，或用吸收法回收，其次可用焚燒熱氧化法回收熱量;對于低濃度可考慮生物法、吸收法、吸附法凈化后達標排放。

下圖為幾種除臭工藝的比較：

3、 生物除臭工藝

是通過附著在填料上的或懸浮液中的微生物吸收降解臭味物質。可用在污水廠、污水泵站、污泥脫水間、污泥堆肥廠、污泥干化廠、垃圾填埋場等地方的除臭。

1) 需要考慮的因素

(1) 廢氣的可生物降解性(一般生物過程產生的異味氣體易于生物降解)

(2) 廢氣成分的水溶性(可加助溶劑)

(3) 菌種(降解不同臭氣的特效工程菌株)

(4) 水分濕度(通過水洗和濾創(chuàng)噴淋調節(jié))

(5) 適宜溫度10℃-40℃(最好15℃-35℃)(通過加熱或冷卻滿足要求)

(6) 介質pH與堿度(中性，對于硫化氫氣體，也可用嗜酸菌酸性pH2-3運行)

(7) 營養(yǎng)(天然填料、緩釋肥料、中水噴淋)

(8) 污染物濃度與負荷(濃度過高可通過預處理)

(9) 氧氣含量

(10) 氣流流向

(11) 灰塵與油脂類(通過水洗等預先去除)

(12) 有毒有害成分

2) 生物處理工藝根據微生物的固定狀態(tài)及液體的流動狀態(tài)分為生物過濾、生物滴濾、生物洗滌三種。其中生物洗滌法適用于高濃度、高含塵量、高溫度、高水溶性的廢氣(如污泥堆肥、污泥太陽能干化、污泥余熱干化等臭氣)，適合于與污水處理設施臨邊聯建。此方法停留時間短、投資少、占地少、運行費用低。

4、 化學法

1)化學洗滌塔

分為立式和臥式兩種，對于某些惡臭氣體間歇排放的場合，占地面積要求小的場合，均可使用。一般采用三段式，酸洗去除氨氣、胺類堿性氣體，堿洗去除硫化氫、硫醇等酸性氣體，氧化劑去除可氧化的硫醇、硫醚等。

在某些污水廠的厭氧池和污泥消化池，為避免高濃度的硫化氫對微生物產生毒害作用，可在生物除臭裝置前加設或直接使用化學洗滌塔進行處理。

2)二氧化氯

二氧化氯可用于飲用水的消毒處理，污水的消毒、脫色，同時也可利用其強氧化性進行臭氣處理(如硫化氫)。

精彩答疑

1、Q：冬季北方的除臭管線為防止冷凝水影響應采取哪些措施?

A：解決措施一般有兩種：一是通過在分管外面加保溫層，二是利用常規(guī)的伴熱。

2、Q：現在主流的收集系統有哪些，各自的優(yōu)缺點處理系統一般是生物法，如何保證生物掛膜，同時如何保證冬季處理效果?

A：目前分為三段：加蓋密閉收集系統、管路系統、收集系統。加蓋密閉主要有玻璃鋼、反吊膜、懸吊膜三種;收集系統主要用玻璃鋼管道、工程塑料管道

3、Q：一般里面的填料都是些樹皮類的，請問多久需要更換;營養(yǎng)液是否需要投加?

A：早期用樹皮、堆肥、木片等作填料，后期有采用火山巖、合成材料做的環(huán)保環(huán)來充當填料。

更換時間要根據臭氣濃度、濕度等決定(如樹皮等易腐爛、南方地區(qū)濕度大)，更換周期長3-5年，短1-2年。

污水廠臭氣處理一般不加營養(yǎng)液，直接用污水廠出水。

4、Q：玻璃鋼管道用得多么?

A：以做過的實例來說，管道造價在40-50萬左右。

5、Q：廢氣處理的選擇原則中講到，要考慮廢氣的成分，廢氣的收集，氣體是混合到一起的，怎么區(qū)分廢氣的成分?

A：利用軟件計算某種廢氣中的成分，將廢氣的分子式輸入，可自動計算水溶性、溶解度、生物降解性、半衰期，可初步判斷是否適合用生物處理。

6、Q：微生物處理是哪類型，如何培養(yǎng)?

A：依靠好氧異養(yǎng)菌降解，培養(yǎng)可借鑒污水處理中菌種的培養(yǎng)。

7、Q：關于臭氣濃度，有在線測定嗎?工程中在哪些地方設置?測定什么?

A：目前國內采用的是三點式比較臭袋法來測定。在一些國家和地區(qū)也有使用電子鼻來測定的，是在傳感器內裝入不同物質從而計算濃度。

8、Q：請問微生物除臭時間久了會產生生物粘泥堵塞濾層嗎?堵塞后可以不停車清洗嗎?

9、A：臭氣濃度高，微生物滋長較多，會堵塞濾層;此外，采用樹皮等自身會腐爛的物質作填料，使用過程中會逐漸壓實，會堵塞濾層;還有氣體中含有顆粒物，(如污泥干化的氣體中會不可避免的含有塵類)，也容易堵塞濾床。這是必須考慮的問題。

目前來說不停車清洗難以做到。相比較而言，由于濃度不是太高，堵塞不像曝氣生物濾池頻繁和嚴重，當表現為濾床阻力加大、風機吹不動時，常規(guī)做法是停下來，將填料導出，進行過篩，疏通下內部，補充一些新的填料進去。一般清理周期為2-3年。

10、Q：生物除臭工程的市場投資如何計算?利潤比例占到多少?這個問題可以解答嗎?

A：大致的概算性指標，以加蓋為例，按每平方米投影面積計算，玻璃鋼加蓋約400元，反吊膜加蓋約500-700元，懸吊膜加蓋250-500元。

主工藝設備的概算指標大約為20-50元/(立方米﹒每小時氣量)。

11、Q：運行根據什么來控制呢?濃度不能在線，實際與設計參數差別可能大?

A控制指標主要按照經驗，一般監(jiān)測和控制濕度、溫度、pH、營養(yǎng)及濾床的壓差幾個指標，保證運行問題不大。

12、Q：風量和濃度差別大嗎?設計與實際，都是變化的

A：監(jiān)測，參照類似項目設定

13、Q：生物洗滌之后的廢水如何處理呢?

A：目前一般利用污水處理廠，將洗滌下來的水重新回到污水處理系統中。

14、Q：塔體主要是什么材質?

A：目前采用改性工程塑料，玻璃鋼兩種材質，由于改性工程塑料制作加工方便，是主推材質。

15、Q：濾料直徑一般多大?空心球濾料可以嗎?

A：目前用的多數在5厘米左右。可以用空心濾料，單純用一種也是有限制的，一般是各種濾料組合來用。

16、Q：組合濾料的造價在什么范圍?

A：造價大約為每立方米1000元左右。

17、Q：設備使用年限?

A：使用年限一般按照10年來考慮。

18、Q：在運行中如何檢測微生物活性?

A：檢測與污水處理當中相似，一般在處理效果不好或運行堵塞大的時候，必須來考慮微生物的活性。

19、Q：可否介紹一下生物除臭法所用到菌種?

A：一般脫硫化氫用脫硫桿菌;脫氨用硝化菌;去除VOC用常規(guī)的異養(yǎng)菌。

20、Q：曝氣沉砂池的提升管位置的柔性氣囊，是什么氣體?如何保持里面的氣體壓力?鼓風機嗎?

A：氣體為傳統的空氣，因為來源方便，造價便宜。壓力用鼓風機定期進行補充。

21、Q：污水廠采用了生物除臭法后，增加的成本主要來自于濾料的更替和鼓風機電費嗎，噸水成本會增加多少?

A：主要是鼓風機電費，濾料的補充和更換成本增加不多;噸水成本需要重新評估，一般是從一方氣的角度考慮。

22、Q：對于格柵是怎樣密閉的?我見過的是做成格柵間，但是檢修很麻煩，尤其是大修。

A：目前格柵的密閉主要是做陽光房，通過陽光板把格柵封閉在里面，必要時留一些門。

23、Q：臭氣處理之后排向大氣，有做檢測嗎?依據什么標準?

A：有做檢測，目前基本測氨、硫化氫、臭氣濃度三項。

此外，對于石油化工工業(yè)、石油煉制工業(yè)、煤化工工業(yè)強制要求加蓋密閉，除了上述三項指標，還額外增加了笨、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴的驗收指標。

24、Q：池子加蓋，與池子鏈接是螺栓?如果要檢修池內和水下設備，對維持方便和安全方面有什么注意?

A：在混凝土池上打底角螺栓，外面通過膜的壓板壓住。

檢修池內和水下設備時，一種可以在密閉蓋留檢修口，另一種可以打開螺栓，把整個蓋板掀開，進行檢修。

結 束 語

首先非常感謝青島金海晟@王永儀博士及@邢峰。從臭氣來源、收集、工藝、治理方面為我們介紹了污水污泥處理廠的臭氣收集凈化工藝，并對群友提出的問題進行了詳盡解答。青島金海晟公司重點研制開發(fā)的HS系列二氧化氯發(fā)生器、加藥設備、漏氯吸收裝置、生物除臭裝置以及工業(yè)冷卻水機組、水凈化設備等產品在各領域都有成功應用，有些還取得了國家專利。

臭氣控制在市政和工農業(yè)生產中的重要性顯而易見，由于各行業(yè)有異，因此臭氣的處理方式也不盡相同。從眾多比較數據來看生物法除臭和吸附濃縮、熱氧化的優(yōu)勢明顯，但不論何種工藝沒有最好只有最合適。隨著VOCs治理、黑臭水體治理等日漸受到重視，未來臭氣治理是難點也是重點。

最后，感謝積極參與本期微水會的群友，2016年我們將繼續(xù)努力，做專業(yè)的技術交流平臺，也希望大家能夠多多參與，積極分享，實現該平臺的價值。敬請關注下期微水會的精彩內容。