对生化等区域除臭技术改造的应用研究

2020-11-06文燕

商品与质量 2020年38期

文燕

冀中能源峰峰集团河北峰煤焦化有限公司河北邯郸 056201

1 研究背景

焦化厂污水处理站、熄焦水池中污水、污泥处理设施运行过程中会产生并散发出异味气体，影响相关人员的人身健康和周围的大气环境。经过对整个污水处理工艺过程进行分析，其中H2S、NH3、甲硫醚、甲硫醇和挥发性有机物是臭味的主要组成成分。为了完善焦化污水处理站的功能、创造良好的生活投资环境，配套建设焦化污水处理站除臭工程势在必行[1]。

2 生化除臭技术发展现状

2.1 常用废气处理工艺

污水处理站产生气味的物质大多是有机化合物，如低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类等，这些物质都带有活性基因，容易发生化学反应，特别容易被氧化，当活性基团被氧化后，气味就消失，从而达到除臭的原理。除臭方法种类繁多，主要有：水吸收法、药液吸收法、冷凝回收法、吸附法、生物滤池法、热力燃烧法、催化燃烧法、低温等离子体分解法等。

2.2 除臭工艺费用及使用优劣性对比

工艺特点净化工艺安全性净化效率总投资（一次性投资）维护费用能耗有无二次污染低温等离子体法安全高较高低低无吸附法安全高低高较高（需再生）有吸收法安全高低低高（溶剂需再生）有生物分解法安全低低低低有光催化氧化法安全较高较高高低无燃烧法不安全高高高非常高有

通过比较上述几种技术，根据污水处理系统产生的废气成分的理化特性和排放特性，结合现有工程技术经验和科技创新成果，采用“加盖收集+脉冲式低温等离子技术+喷淋吸收”协同效应的废气耦合净化技术方案，达到除臭目的和环保要求。

3 除臭方案的确定

1.气量核定，气量核定原则：参考《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》；

污水处理构筑物的臭气风量宜根据构筑物的种类、散发臭气的水面面积、臭气空间体积等因素综合确定；设备臭气风量宜根据设备的种类、封闭程度、封闭空间体积等因素综合确定：

（1）进水泵吸水井、沉砂池臭气风量按单位水面积10m3/（m2·h）计算，增加1-2 次/h 的空间换气量；

（2）初沉池、浓缩池等构筑物臭气风量按单位水面积3m3/（m2·h）计算，增加1-2 次/h 的空间换气量；

（3）曝气处理构筑物臭气风量按曝气量的110%计算；

（4）封闭设备按封闭空间体积换气次数6-8 次/h 计；

（5）半封口机罩按机罩开口处抽气流速为0.6m/s 计。

除臭系统宜与通风换气系统分开，难以分开时，对于人员需要经常进入的处理构（建）筑物，抽气量宜按换气次数不少于6 次/h 计算。当人员短时进入且换气次数难以满足时，需要考虑人员进入时的自然通风或临时强制通风措施。

2.处理规模，经计算生化废气总量计算值为86619m³/h，为确保系统风量充足和长期有效运行，废气总量按90000m³/h 设计。

3.加盖设计，废气收集点为隔油池、调节池、气浮池、厌氧池、好氧池、絮凝沉淀池、污泥井、污泥浓缩池、二沉池、熄焦塔等污水处理设施，构筑物为敞开式建筑，产生的臭气直接排往大气环境，需要进行加设玻璃钢罩收集，以解决废气四溢的无组织排放问题，并在玻璃钢拱罩顶部设置玻璃钢排气管，排气管汇集到排气干管，然后通过引风机送入废气治理设施。

4.除臭工艺，根据污水处理系统产生的废气成分的理化特性和排放特性，结合现有工程技术经验和科技创新成果采用“加盖收集+脉冲式低温等离子技术+喷淋吸收”协同效应的废气耦合净化技术方案[2]。

（1）脉冲式低温等离子。本方案采用高频脉冲电晕放电低温等离子设备，通过频率和放电电压调节脉冲电晕放电过程，使等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中除了硫化氢和氨气外，还含有部分有异味的挥发性有机物，且这类有机物水溶性较差，简单的喷淋洗涤不能完全去除，低温等离子体产生的高能电子在迁移过程中与废气中的组分碰撞，将有机物分解成小分子的物质，同时废气中的 O2 和H2O 分解产生大量的 OH、O 等活性自由基，再次与分解的有机小分子物质反应，最终转化为 CO、CO2、H2O、或小分子等物质，从而脱除挥发性有机物达到净化废气的目的。

（2）碱液吸收塔。废气经过等离子裂解净化后，绝大部分的污染物被彻底净化完全，生成了 CO2 和 H2O，一部分污染物被裂解为小分子物质，并被氧化成醇类、醛类、有机酸类等水溶性较高的物质。部分未降解完全的有机物的废气进入碱液喷淋吸收塔后，残留的挥发性有机物等污染物被溶解于水中，完成废气净化的目的，最后净化的废气经除雾器由塔顶达标排放，喷淋循环碱液将定期更换，更换下来的废水可直接排入生化污水处理系统前端。