生物滴滤塔处理含H2S臭气的研究及工程设计

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恶臭气体会导致呼吸不畅,引发心情不愉悦感。污水处理厂、污水提升泵站等的各个工艺流程都会产生大量的恶臭气体,因此人们越来越关注污水处理厂等的臭气排放,我国也制定了严格的硫化氢臭气排放标准。本课题依托三个并联的中试生物滴滤塔对污水提升泵站的H2S臭气展开研究,考察不同H2S进气负荷、停留时间、压降和填料填装方式(竹炭-陶粒分层填装、完全混合及全竹炭填装)等因素对H2S去除率的影响。对生物滴滤塔的出气浓度、滤出液pH、SO42-离子等进行测试分析,并建立传质、降解动力学模型进行分析。在停留时间为25s连续进气条件下,考察进气负荷在0.59~5.00g H2S m-3h-1范围内生物滴滤塔对H2S臭气的去除表现。在稳定运行阶段,各生物滴滤塔的去除率(RE)都维持在98%以上,而且出气浓度达到厂界废气排放三级标准。作为生物滴滤塔的填料,竹炭和陶粒均显示出很好的生物亲和性和高效的除臭性能,二者的组合填装方式可以用于降低装置投资成本。研究结果表明:相较于完全混合填装方式,分层填装在去除H2S臭气时略显优势。实验中发现一个有趣的现象——在进气端,仅仅通过生物滴滤塔10%的填料就有超过97%的H2S臭气被吸收降解。采用Michaelis-Menten方程描述生物滴滤塔的去除表现,表观半饱和常数Ks和最大表观去除速率Vm分别为3.636ppmv和4.27g H2S m-3h-1。最后,根据中试实验结果和工程经验,采用生物滴滤工艺对某污水处理厂进行工程设计,并介绍了简要的工艺流程和工程参数。
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