城镇生活污水处理厂废气产生、治理及环境影响分析

2022-10-19王超凡江苏龙环环境科技有限公司

节能与环保 2022年9期

文_王超凡江苏龙环环境科技有限公司

常州某城镇生活污水处理厂原设计规模为3万m3/d，其中一期规模1.0万m3/d，采用水解+MSBR工艺，原出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准。由于厂内设施陈旧简陋，系统设备故障严重，自控系统尚未建设，且未对厂区内恶臭气体进行收集处理,因此，污水厂进行了提标改造。

该污水处理厂改建后采用“预处理＋AAO工艺＋混凝沉淀池＋V型滤池＋消毒”工艺，以保证处理出水稳定达到《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB32/1072-2018）中表2标准，和《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，同步建设废气治理设施对全厂废气进行收集处理。

1 污水处理厂污水处理工艺流程

城镇污水首先通过污水管网收集至城镇污水处理厂，进入厂区后通过闸门井，经粗隔栅隔除大的垃圾、杂质后，再由进水泵房提升泵入曝气沉砂池，去除污水中粒径＞0.2mm的砂粒，减少污水、污泥中的砂粒。经过沉砂处理后废水进入生物反应池，生物反应池采用AAO工艺，通过生物法脱氮除磷。而后废水进入混凝沉淀池去除污水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物，混凝沉淀池出水进入V型滤池进一步去除生物过程和化学澄清中未能沉降的颗粒和胶状物质后再进行次氯酸钠消毒，达标后排入湟里河。

生物除磷后的剩余污泥在浓缩池内浓缩后进入贮泥池。剩余污泥和化学污泥在贮泥池中稳定后进入污泥脱水机房，通过带式压滤机压滤后变成泥饼，泥饼外运处置。污泥处理出水回流到进水泵房再次处理。

2 废气产生情况

恶臭是当前污水处理厂普遍面临的问题，主要来自污水处理厂的污水处理区和污水进水区。据分析，成分中氨的浓度(质量浓度)最高，其次是硫化氢，刺激性强。这些污染物具有易挥发、嗅阈值低等特点。

本次环评采用NH3、H2S、臭气浓度作为本项目特征恶臭污染物来评价污水处理厂恶臭的环境影响，根据《污染源源强核算技术指南准则》（HJ8884-2018），废气污染物的源强无法进行物料衡算，且无相关产排污系数直接计算，故本项目废气污染物的源强未采用物料衡算法和产排污系数法。

本项目对废气污染物源强的确定采用类比法，主要依据对常州东方前杨污水综合处理有限公司提升改造及配套工程等同类型污水处理工艺的环评报告、验收监测报告以及相关资料进行分析及类比，确定了本项目的恶臭污染物NH3和H2S的产污情况，详见表1。

表1 污水厂主要处理设施NH3、H2S产生情况

3 废气治理措施

本项目废水处理装置正常运行期间，恶臭主要来自粗格栅和进水泵房、细格栅、生物反应池（厌氧区、缺氧区）、曝气沉砂池、污泥浓缩池、贮泥池、污泥脱水机房等。恶臭主要成份为硫化氢、氨、甲硫醇、三甲胺等，最常见的是硫化氢和氨。

本项目对以上构筑物进行加盖或密闭收集，收集后经1套生物滤池除臭成套装置处理后通过1根15m高排气筒排放，排气筒风量为10500m3/h，直径为0.7m，生物滤池容积216m3，生物滤池臭气停留时间达到80s，本装置对恶臭废气捕集率约90%，处理效率可达85%以上。

3.1 废气收集系统

污水厂构筑物一般比较大，为减少设计集气量，一般采用密闭罩的集气罩型式。密闭加盖方式可分为构筑物全封闭式的加高盖和只对敞口部分加矮盖方式。相比加高盖方式，加矮盖方式具有空间小、投资费用低、加盖除臭总气量小、除臭设备费用低、操作管理方便、延长设备使用寿命等优点，因此本项目采用加矮盖方式收集废气。

本项目主要采用玻璃钢盖板和钢筋混凝土盖板两种，粗格栅和进水泵房、细格栅、现状生反池（厌缺氧区）、污泥脱水机房采用玻璃钢除臭罩，新建生反池（厌缺氧区）、曝气沉砂池、污泥浓缩池、储泥池采用混凝土加盖。利用成型的玻璃钢集气罩，在确保轻便、美观的同时，还保证了密闭系统的强度要求。钢筋混凝土盖板和主体结构的整体性较好，有较强的耐腐蚀性，单价较低，采用钢筋混凝土盖板和玻璃钢盖板，废气均能够有效收集，收集效率能达到90%以上。

本项目废气收集方式采用加盖或密闭，类比同类处理工艺，收集率按照90%考虑，设计除臭风量计算见表2。

表2 污水厂有组织废气捕集情况表

3.2 废气处理技术可行性分析

3.2.1 除臭系统原理

本项目臭气污染物主要是氨、硫化氢等气体，向上流动穿过生物滤池内的滤料，滤料将恶臭污染物彻底降解为H2O和CO2，实现总臭气浓度控制。

生物处理的过程主要分3步：①将污染物吸附在滤料上，这一过程是由滤料的优良吸附性能决定的。其涂层的疏水性增强了吸附难溶性有机污染物的能力。这一吸附过程保证了最大限度的对污染物进行降解，同时也使得生物滤池在系统运行的一开始就具有较好的处理效果。此外吸附作用可以保证滤池抵抗较高的冲击负荷能力。②污染物从滤料上进入附着在滤料表面的生物膜内。③还原硫化物在微生物的作用下被氧化成H2O、CO2、SO42-、NO3-以及生物组分。通过以上过程，对氨、硫化氢等恶臭物质的去除效率可以达到85%以上。

3.2.2 除臭工艺流程

本项目生物滤池除臭工艺流程为：①气体通过收集管道，输送到生物预洗过滤除臭系统。②臭气从生物预洗过滤除臭系统上部的进气口进入预洗段，雾化喷嘴将水充分雾化后与气流混合，迅速使待处理的气体湿度达到饱和状态，为生物过滤工序的稳定运行创造良好的条件。③经预洗段加湿后的饱和气体由下而上进入生物滤池，在气体由下而上运动时，气体中的异味分子穿过填料层，与填料表面形成的生物膜充分接触，被微生物氧化、分解，异味分子被转化为二氧化碳、水、矿物质等，从而达到异味净化的目的。④经生物过滤装置处理后的气体通过风机经由排放管道达标排放。

本项目恶臭气体经捕集系统抽送至生物除臭装置处理后集中排放，鉴于废气处理实际运行时的不确定性，确定本废气处理系统去除效率取85%。