一種新型的組合式除臭方法的應(yīng)用
來源：南京斯凱達(dá)環(huán)保技術(shù)有限公司 閱讀：1835 更新時(shí)間：2008-12-05 10:57——通途路污水泵站生物除臭系統(tǒng)
摘要：本文論述了組合式生物過濾法治理硫化氫的機(jī)理及應(yīng)用。重點(diǎn)介紹了污水泵站生物除臭系統(tǒng)工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
1．概述
污水處理設(shè)施經(jīng)常排放出含有惡臭污染物的有害廢氣，已經(jīng)成為較大的惡臭污染源，其中污水處理廠提升泵站也是產(chǎn)生惡臭的主要場(chǎng)所之一。在污水提升輸送過程中產(chǎn)生大量的惡臭氣體及有毒有害氣體，主要含有硫化氫、氨、甲烷、揮發(fā)性脂肪酸（VAFS）等惡臭成分，成為一種公害。隨著國家各項(xiàng)環(huán)保法規(guī)的完善和落實(shí)，惡臭污染物的排放開始受到嚴(yán)格的限制，目前污水處理廠及污水泵站除臭已經(jīng)逐漸受到人們的重視。通途路泵站地處寧波市江東區(qū)通途路院士路交匯路口，是寧波市污水處理系統(tǒng)中不可缺少的一部分。通途路泵站主要是將城市生活污水和寧波楓林綠色能源開發(fā)有限公司的垃圾滲濾液輸送到寧波市江東北區(qū)污水處理廠。在污水提升過程中產(chǎn)生的惡臭氣體嚴(yán)重影響了寧波市的外部形象，危害了泵站操作人員和周圍群眾的身心健康；谏鲜鲈颍ㄍ韭繁谜镜母脑旃こ虩o論是從環(huán)保健康的角度還是關(guān)系到對(duì)外形象，改善投資環(huán)境，適應(yīng)社會(huì)城市發(fā)展，都顯得極為重要。
2．廢氣生物處理工藝選擇
隨著寧波環(huán)保模范城市的創(chuàng)立及市民對(duì)環(huán)境需求的不斷提高，環(huán)保工作的要求也越來越高，相應(yīng)的環(huán)保設(shè)備在環(huán)保處理工藝上越來越先進(jìn)、高效。在空氣凈化方面，目前的環(huán)保設(shè)備在和工藝多種多樣。生物除臭法是近年來應(yīng)用最廣泛的工藝之一，其中典型的處理工藝包括生物滴濾床（池）、生物濾池、生物洗滌塔等。生物滴濾床（池）是一種高效的廢氣凈化裝置，它用惰性填料作為填料，在運(yùn)行前期馴化、篩選一定量的微生物菌種在填料表面生長繁殖并形成生物膜，循環(huán)液從上方噴淋而下，給生物膜提供營養(yǎng)，同時(shí)還起到調(diào)節(jié)pH的作用，惡臭氣體被輸送到生物膜界面后，被吸收進(jìn)入生物膜內(nèi)，一部分作為微生物的營養(yǎng)源和能源，另一部分被氧化分解成二氧化碳和水等簡單物質(zhì)。（生物滴濾床（池）處理工藝流程如下圖）
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生物滴濾床（池）因?yàn)槠渚哂协h(huán)境條件易于控制，毒性新陳代謝物質(zhì)經(jīng)營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)可以及時(shí)排出，具有更低的壓降、pH值和營養(yǎng)控制及低運(yùn)營成本等優(yōu)點(diǎn)，因此在本次除臭技術(shù)選擇時(shí)考慮采用高效率的生物滴濾床（池）裝置。
3.組合式生物除臭工藝機(jī)理簡介：
組合式除臭技術(shù)是一種將生物滴濾床法和生物濾池法的優(yōu)點(diǎn)充分、合理的結(jié)合的生物除臭工藝。其特征是：設(shè)置二級(jí)裝有生物填料層的濾室，前一級(jí)濾室的出氣口與后一級(jí)濾室的進(jìn)氣口相通，至少有一級(jí)濾室中設(shè)有噴淋裝置，噴淋裝置與設(shè)于濾室下方的循環(huán)液箱組成循環(huán)回路。兩級(jí)濾室所配的填料不同，在一級(jí)濾室采用惰性填料，該填料具有表面積大，孔隙率高，質(zhì)量輕，風(fēng)阻小、不堵塞、菌種易附著等優(yōu)點(diǎn)，在二級(jí)濾室中濾料采用特殊天然有機(jī)填料，該天然濾料自帶微生物菌，無需加入其他營養(yǎng)物質(zhì)，能高效的氧化降解惡臭氣體中惡臭成分，兩種填料的混和配比，使得生物濾層具有一定的填料一定的強(qiáng)度且受壓不變形，有著較好的通氣能力和適度的持水能力，且具有緩沖性，構(gòu)成了適合各種微生物生長的良好環(huán)境，建立了一個(gè)多模塊、多單元的組合式生物處理系統(tǒng)（包括生物處理單元，布水、布?xì)鈫卧詣?dòng)控制單元、濾體單元等）具有良好的除臭效果。
生物降解H2S的過程可以歸納為以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：
（1）H2S氣體與水接觸，溶于水，由氣相轉(zhuǎn)移至液相，此階段反應(yīng)遵循亨利定律。
（2）溶于水的H2S被微生物吸附或吸收在生物體內(nèi)，當(dāng)溶液流經(jīng)填料表面時(shí)，溶解在水中的H2S被棲息在填料上的生物所吸附，由液相轉(zhuǎn)移到生物相，此階段遵循一般生物化學(xué)反應(yīng)。
（3）H2S被微生物氧化分解，在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生能量，為微生物的生長與繁殖提供了能源，使H2S轉(zhuǎn)化持續(xù)進(jìn)行。其中，H2S部分轉(zhuǎn)化成為硫磺顆粒，另一部分轉(zhuǎn)化為硫酸鹽溶解于噴淋水中，此過程遵循能量守恒定律。
上述第一步中，H2S溶于水，H2S在水中的溶解遵循亨利定律。當(dāng)氣相壓力大時(shí)，H2S的溶解度增大，溫度升高時(shí)，溶解度減小。
同時(shí)溶于水的H2S發(fā)生電離，存在下列離解平衡：
H2S=HS-+H+ k=5.7×10-8 (1.1)
HS-=H++S2- k=1.2×10-15 (1.2)
在水溶液中，H2S、HS-、S2-的含量與溶液的pH值、氣體溫度、壓力等有關(guān)。在生物器中，水沿著被生物膜包裹著的填料自上而下流動(dòng)，含H2S氣體自下而上流動(dòng)。在反應(yīng)器內(nèi)氣液接觸，使H2S盡可能多的溶于水中。
在第二步中，水中溶解的H2S、HS-等離子逆水流方向，從下向上流動(dòng)。在濾床內(nèi)被微生物吸附，從而從液相中被除去。這一步是由于生物膜表面附著水，即依靠液膜傳遞來完成的。生物膜具有很強(qiáng)的吸附能力，表面總有一層附著水，附著水中的H2S被生物膜吸附、吸收，使水中的H2S濃度減低，同時(shí)流動(dòng)水中的H2S又不斷地向水膜傳遞，而水相中的H2S減少，又使氣相中的H2S不斷溶解。
在第三步中，被微生物吸附的H2S被生物氧化分解。
4.除臭系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本著“安全生產(chǎn)、以人為本”的原則，為了徹底消除有毒有害氣體對(duì)環(huán)境造成污染和對(duì)人身造成傷害等這個(gè)安全隱患，我們泵站運(yùn)營分公司對(duì)通途路泵站實(shí)施了惡臭氣體生物除臭改造工程。
生物除臭改造工程一共分為五個(gè)部分：生物除臭系統(tǒng)、有毒有害氣體報(bào)警系統(tǒng)、超聲波液位報(bào)警系統(tǒng)、螺旋輸送系統(tǒng)和機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。
4.1.處理風(fēng)量
惡臭源主要有：進(jìn)水閥門井、格柵房：換氣次數(shù)為無人操作場(chǎng)所4次，有人操作場(chǎng)所12次。總除臭氣量：6000 m3/h。
4.2.氣體收集系統(tǒng)
在集水井收集密封時(shí)加設(shè)陽光玻璃板結(jié)構(gòu)，由于進(jìn)水井設(shè)有螺旋輸送機(jī)，收集罩采用活動(dòng)板，方便工人進(jìn)出、運(yùn)輸殘?jiān)Ｓ捎谶M(jìn)水井下部設(shè)有操作臺(tái)，為保證操作人員及維修工人的人身安全。因此在設(shè)計(jì)時(shí)配置機(jī)械通風(fēng)裝置，風(fēng)量10000 m3/h。在有工人進(jìn)入集水井維修時(shí)，開啟送風(fēng)機(jī)，對(duì)系統(tǒng)送風(fēng)。
 新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng) |
 集水井陽光玻璃板密封 |
4.3生物處理系統(tǒng)
（1）臭氣輸送管道.
氣體經(jīng)收集口收集后，再用風(fēng)管（Ф315）集中送至抽風(fēng)機(jī)，風(fēng)管控制流速：8～10m/s。管材采用UPVC管。
（2）風(fēng)機(jī)。
風(fēng)機(jī)采用臺(tái)灣知名品牌臺(tái)灣頂裕高性能玻璃鋼風(fēng)機(jī)。
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型號(hào)：TF-181，風(fēng)壓：2000Pa，功率：5.5Kw；噪音：＜70dB（A）
防護(hù)等級(jí)： IP55 數(shù)量：一臺(tái)。
（3）生物滴濾床裝置：
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型號(hào)：SW-6000 外形尺寸：4600*2200*3400
生物滴濾床工藝采用組合式除臭工藝，包含有三個(gè)部分，預(yù)處理段、生物一級(jí)、二級(jí)濾室。
生物滴濾床裝置為一體化成套裝置，外殼采用具有保溫功能的雙層不銹鋼材質(zhì)，生物滴濾床由下往上依次是配氣空間，填料支撐托架、填料，填料為混和填料（有機(jī)生物填料和惰性填料）填料支撐采用具有良好通透性的塑料格柵板，生物滴濾床過濾面積：10.12m2，填料層高度：1.8m，生物滴濾床壓力損失小于400Pa。
生物滴濾床裝置直接安裝在30mm后的鋼筋混凝土澆注的基礎(chǔ)上。
（4）電氣控制系統(tǒng)
根據(jù)工藝特點(diǎn)配備高性能、高可靠性的西門子S7系列PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，并能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)、工藝曲線的歸檔和查詢功能。電氣控制系統(tǒng)采用觸摸屏，人機(jī)互動(dòng)界面。主要檢測(cè)功能有：各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障的檢測(cè)；液位、溫度、pH值、硫化氫濃度等參數(shù)的監(jiān)測(cè)，以及相關(guān)電氣設(shè)備的電氣自動(dòng)控制。
5.設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
通途路泵站生物除臭系統(tǒng)已運(yùn)行一年多時(shí)間，設(shè)備處理后的尾氣排放經(jīng)寧波市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站監(jiān)測(cè)達(dá)到（GB/T14554-1993）《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表1惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值新擴(kuò)改二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)要求。附監(jiān)測(cè)報(bào)告
本項(xiàng)目中，因?yàn)樯镌谒嵝詶l件下對(duì)除硫效率仍很高，故不需要投加藥劑。
通過項(xiàng)目的研究，從硫細(xì)菌的培養(yǎng)、掛膜、馴化到運(yùn)行條件等多方面對(duì)硫化氫氣體的好氧生物處理進(jìn)行了初步的探討，研究得到了如下幾點(diǎn)結(jié)論：
1. 采用脫臭菌劑馴化獲得成功。利用該掛膜具有速度快、效果好的特點(diǎn)。生物膜培養(yǎng)馴化期短，培養(yǎng)出高選擇性生物脫硫桿菌，并觀察到菌體結(jié)構(gòu)，脫硫效率達(dá)到95%，操作方便。
2. 本項(xiàng)目選用的生物除臭設(shè)備，價(jià)格低廉，在中低負(fù)荷條件下，性能優(yōu)良，具有開發(fā)價(jià)值。在10-30℃自然條件下進(jìn)行試驗(yàn)，獲得了滿意的效果。
3. 微生物填料塔運(yùn)行中，將產(chǎn)生H2SO4，使容器的pH值下降、SO42-濃度增多，但通過試驗(yàn)觀察到SO42-對(duì)濾池除臭效率影響比較小。濾池在強(qiáng)酸性條件下，能使H2S去除率保持在91%以上。而且不需要投加試劑來調(diào)節(jié) pH 值，使操作系統(tǒng)管理方便。
4. 應(yīng)用微生物填料塔處理H2S系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗擊沖擊負(fù)荷的能力，在供氣間斷、濃度不穩(wěn)定的條件下進(jìn)行時(shí)，微生物填料塔具有較好的自我恢復(fù)與調(diào)節(jié)能力，兩三天內(nèi)能夠恢復(fù)正常的處理性能。
6.生物除臭系統(tǒng)的應(yīng)用的現(xiàn)狀和展望
隨著人們對(duì)各類生物除臭系統(tǒng)這一經(jīng)濟(jì)有效工藝認(rèn)識(shí)的加深，以及對(duì)氣體凈化要求的提高，原來認(rèn)為操作要求較高而應(yīng)用不多的生物滴濾床工藝因其處理能力大，工況易調(diào)節(jié)、運(yùn)營成本低等特點(diǎn)被越來越多的污染單位所青睞，隨著生物技術(shù)的發(fā)展主要是細(xì)胞固定化技術(shù)、生物菌種篩選技術(shù)的研發(fā)，大大增加了單位體積微生物的濃度，為高負(fù)荷、多系統(tǒng)處理提供了可能。在生物滴濾床基礎(chǔ)上發(fā)展的起來的組合式生物除臭工藝將成為生物凈化污水廠、泵站等氣態(tài)污染物的趨勢(shì)。
生物除臭系統(tǒng)的推廣應(yīng)用前景：
1、由于可徹底改善環(huán)境，避免二次污染，改善了我國居民居住環(huán)境和生活質(zhì)量，為我國的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
2、完備的生物菌種的培養(yǎng)和研究體系的成立，為我國的生物環(huán)境治理提供規(guī)范化、程序化的生物固定化技術(shù)。
3、替代進(jìn)口產(chǎn)品，同時(shí)還可出口，可為國家創(chuàng)匯和節(jié)匯。
生物除臭系統(tǒng)在泵站運(yùn)營分公司的應(yīng)用案例：
由于市政排水泵站分布在城市的各個(gè)角落，其中很大一部分坐落在居民區(qū)內(nèi)，為了改善泵站周圍的環(huán)境、保護(hù)泵站操作人員和附近居民的身心健康，排水公司花了大量的財(cái)力和精力，本著“安全生產(chǎn)、以人為本”的原則，為了徹底消除這一安全隱患，在民安路、盛家橋、機(jī)場(chǎng)路、徐家漕等四座泵站安裝了生物除臭系統(tǒng)，處理效果良好，符合設(shè)計(jì)要求。
長期以來，由于資金、認(rèn)識(shí)等方面的限制，我國污水處理廠、泵站及其相關(guān)設(shè)施的建設(shè)極少考慮臭氣的處理問題。但隨著近年公眾環(huán)保意識(shí)的逐步提高以及城市的飛速發(fā)展，有關(guān)污水處理設(shè)施臭氣影響市民生活質(zhì)量和健康的投訴案例屢見報(bào)端，且呈上升的趨勢(shì)。在保護(hù)水環(huán)境的同時(shí)，做好惡臭氣體的治理工作,是每個(gè)環(huán)保工作者應(yīng)盡的義務(wù)。
以上僅為的一點(diǎn)心得，還望同行有類似經(jīng)驗(yàn)的單位相互切磋，共同尋求解決泵站惡臭的的最佳方法。
