论文部分内容阅读
摘 要：某石油化工污水处理厂在处理污水的的过程中，需要使用合适的集气管网、集气罩和新型生物滴滤法来进行化工污水的处理，通过相应的运行过程，可以得到如下的运行结果，这一技术有着容积负荷大、效率高和运行操作简单的方法，这样性能就比较优良，对异丙苯和硫化氢的去除中，其去除率已经达到了90%以上，也符合相应的排放要求，这样对于污水处理厂气体的治理是极为重要的，有着较为广阔的前景。
关键词：新型生物滴滤法；污水处理厂；气体治理
石油化工污水处理厂污水的处理能力已經达到了65t/h，主要使用了水解酸化与生物工艺来进行生产废水的处理，在处理的过程中，使用的是本酚酮装置来进行生产废水的处理。本文就是对新型生物滴滤法在污水处理厂气体治理中的应用继进行分析，为相关的研究提供借鉴。
1 气体来源和浓度
污水处理厂气体在处理的过程中，需要了解气体的来源，气体主要来源于污泥浓缩池、生物反应池、曝气池、进水格栅和均质池等。污水处理厂在对气体处理的过程中，需要对不同的气体类型进行相应的研究，城市的污水处理厂在对气体进行研究的过程中，发现其组分是十分的简单的，一般为氨气和硫化氢，这些气体的处理难度比较低，在这样的情况下，污水处理厂对于气体的处理就会更加的简单，产生工业污水气体的物质主要分为五种：第一种是含氧有机物，例如有机酸、醛、酮、醇和酚等；第二种是含氮化合物，例如氨类和氨气；第三种是卤素和衍生物，例如氯化烃；第四种是烃类化合物，例如芳香烃、烯烃、烷烃等；第五种是含硫化合物，例如硫醚类、硫化氢和硫醇类等。
在本厂的污水处理过程中，通过表1可以看出相应的分析结果，可以发现气体的成分是极为复杂的，在上述的分类中，必须要对相应的污水组分进行相应的分析，表中的这几种物质对于人体有着较大的危害。
2 生物滴滤法技术
2.1 基本机理
生物滴滤法的基本机理主要包括：（1）生物膜表面与相应的气体物质会与水膜相接触，将其溶于水中变为液相分子。（2）液相中的相关物质就会被吸收，这样就会转移到生物体内。（3）相关的物质就会在生物体内利用新陈代谢进行利用、分解以及转化。
2.2 技术特点
新型生物滴滤法的特点主要包括：（1）水相与气相的相关污染物需要进行同步的治理，这样就能够将其分解为硫酸根、二氧化碳和水等，不会产生二次污染。（2）营养液主要是生活污水与工业污水，在正常运行的过程中，是不需要向内添加多余的氮磷钾等物质的，否则就会加剧富营养化。（3）使用新型的工程菌和调料，这样就能够提高整个工程的去除效率。
2.3 工艺流程
新型生物滴滤法在经过了风机进行加压之后，就可以进入到相关的加热单元中，在经过了塔底部气管之后就会进入到填料层，一系列的生物膜反应之后就要从塔顶排出。循环液会从塔顶向下进行喷淋，在经过了填料层之后，就要从塔底部气管内排出，知道循环液中，，最终会返回到塔顶。
3 生物滴滤法的应用
3.1 气体收集系统
3.1.1 废气量的核算。废气的收集量需要根据相应的换气次数和空间容积来进行相应的计算，在对格栅井的排气次数进行设计的过程中，时间为8次/小时，需要溶解的酸化池的排气次数大约为6次/小时，对于需要接触的氧化池的废气的收集量的换气次数大约为2次/小时，在这一基础上增加排气量，在经过了相应的核算，本厂需要收集的气体大约为5000m3/h。
3.1.2 集气罩的选择。气体净化系统是离不开氧气罩的，氧气罩在设计的过程中，一定要根据具体的型号要求来选择集气罩，需要考虑的因素主要有以下几点：密封性、抗风性、耐腐蚀性、强度、材质和重量等。本污水处理厂使用的集气罩组分比较复杂，综合考虑池体跨度和系统造价等因素，该污水处理厂采用“普通碳钢骨架（内嵌）+玻璃钢板（外侧）”式拱形集气罩。
3.1.3 集气管网布置。集气管网系统的布置应重点考虑管网密封性和各支管间的压力平衡等因素并力求顺直。鉴于该污水处理厂恶臭污染源较为分散，在集气管网设计上采用了干管配管方式，并在水解酸化池和接触氧化池等处分别设置了独立收集系统，以保证各支管间的压力平衡和各吸气点的风量，防止气体向外逸散。
3.2 生物滴滤系统
3.2.1 主要设备。设置2台生物滴滤塔，并联运行，单台设备尺寸为3500mm×6300mm，筒体选用碳钢，内衬玻璃钢。生物滴滤塔上部安装有循环液分布器，中间为两层填料床，填料床间设有循环液再分布器；底部安装有布气管束和循环液收集设施。
3.2.2 填料。填料床高度为3500mm，上下两层各1750mm，采用大孔级配聚氨酯作载体，单位质量填料比表面积>1.0×104m2/m3，孔隙率>90%。与传统载体相比，该填料具有比表面积大、孔隙率高、压降小、传质速度快和不易堵塞等特点。同时，利用专用发泡剂和表面活化剂等药剂对载体进行活化，引入强极性基团，增强了载体填料的亲水性。经活化处理，填料挂膜后平均湿密度为1.0g/cm3，单位体积生物量达10g/L。
3.2.3 循环液单元。循环液池的规格尺寸为3000mm×2000mm×1500mm，循环液主要由污水处理厂废水和新鲜水配制而成，其主要作用是：（1）为填料表面微生物提供营养物质；（2）保持填料一定湿度；（3）吸附溶解性恶臭物质，以提高去除率。循环液水质主要通过投加氢氧化钠（或碳酸钠）和补充循环液控制。
3.2.4 气体反洗单元。该工艺设置了气体反洗单元，使用压缩空气作为反洗气，经恶臭气体进气管道进行反洗。当生化塔压降>2kPa时，使用空气进行反洗。从运行情况看，在恶臭气体进气浓度<1000mg/m3时，每年需要进行2～3次反洗；在进气浓度<500mg/m3时，每年需要进行1～2次反洗。
3.2.5 工程菌。为提高微生物驯化速度，增强对芳烃类、杂环类等难降解化合物污染物的去除效率，该厂生物滴滤塔投加专用工程菌，主要由特种微生物、酶制剂、微生物表面反应剂和微生物养分组成，单位体积微生物含量高达20～40亿个/g。
4 结论
4.1 该方法主要大孔级配聚氨酯载体有着诸多的优势，例如较大的表面积、较大的生物量等。
4.2 一般情况下，塔内生产膜的具体生产情况主要依赖于循环液水质的科学控制，而循环式属于外置的一种形式，在操作的过程中较为便捷。
4.3 该方法主要采取工业污水亦或是生活污水当作相应的循环液，不需要在里面添加有关药液，可以起到节约成本的作用。
4.4 该方法对于难以降解的芳烃类化合物有着显著的降解效果，在经过了降解之后，可以满足排放的基本要求。
参考文献
[1]潘勇延，韩忠明.新型生物滴滤法在污水处理厂恶臭气体治理中的应用[J].安全、健康和环境，2015，15（9）：32-36
[2]李国炜，赖震宏.污水处理厂除臭设计体会[J].广东化工，2010，37（10）：239-241.
[3]董志权.工业废气净化与利用[M].北京：化学工业出版社，2001.
关键词：新型生物滴滤法；污水处理厂；气体治理
石油化工污水处理厂污水的处理能力已經达到了65t/h，主要使用了水解酸化与生物工艺来进行生产废水的处理，在处理的过程中，使用的是本酚酮装置来进行生产废水的处理。本文就是对新型生物滴滤法在污水处理厂气体治理中的应用继进行分析，为相关的研究提供借鉴。
1 气体来源和浓度
污水处理厂气体在处理的过程中，需要了解气体的来源，气体主要来源于污泥浓缩池、生物反应池、曝气池、进水格栅和均质池等。污水处理厂在对气体处理的过程中，需要对不同的气体类型进行相应的研究，城市的污水处理厂在对气体进行研究的过程中，发现其组分是十分的简单的，一般为氨气和硫化氢，这些气体的处理难度比较低，在这样的情况下，污水处理厂对于气体的处理就会更加的简单，产生工业污水气体的物质主要分为五种：第一种是含氧有机物，例如有机酸、醛、酮、醇和酚等；第二种是含氮化合物，例如氨类和氨气；第三种是卤素和衍生物，例如氯化烃；第四种是烃类化合物，例如芳香烃、烯烃、烷烃等；第五种是含硫化合物，例如硫醚类、硫化氢和硫醇类等。
在本厂的污水处理过程中，通过表1可以看出相应的分析结果，可以发现气体的成分是极为复杂的，在上述的分类中，必须要对相应的污水组分进行相应的分析，表中的这几种物质对于人体有着较大的危害。
2 生物滴滤法技术
2.1 基本机理
生物滴滤法的基本机理主要包括：（1）生物膜表面与相应的气体物质会与水膜相接触，将其溶于水中变为液相分子。（2）液相中的相关物质就会被吸收，这样就会转移到生物体内。（3）相关的物质就会在生物体内利用新陈代谢进行利用、分解以及转化。
2.2 技术特点
新型生物滴滤法的特点主要包括：（1）水相与气相的相关污染物需要进行同步的治理，这样就能够将其分解为硫酸根、二氧化碳和水等，不会产生二次污染。（2）营养液主要是生活污水与工业污水，在正常运行的过程中，是不需要向内添加多余的氮磷钾等物质的，否则就会加剧富营养化。（3）使用新型的工程菌和调料，这样就能够提高整个工程的去除效率。
2.3 工艺流程
新型生物滴滤法在经过了风机进行加压之后，就可以进入到相关的加热单元中，在经过了塔底部气管之后就会进入到填料层，一系列的生物膜反应之后就要从塔顶排出。循环液会从塔顶向下进行喷淋，在经过了填料层之后，就要从塔底部气管内排出，知道循环液中，，最终会返回到塔顶。
3 生物滴滤法的应用
3.1 气体收集系统
3.1.1 废气量的核算。废气的收集量需要根据相应的换气次数和空间容积来进行相应的计算，在对格栅井的排气次数进行设计的过程中，时间为8次/小时，需要溶解的酸化池的排气次数大约为6次/小时，对于需要接触的氧化池的废气的收集量的换气次数大约为2次/小时，在这一基础上增加排气量，在经过了相应的核算，本厂需要收集的气体大约为5000m3/h。
3.1.2 集气罩的选择。气体净化系统是离不开氧气罩的，氧气罩在设计的过程中，一定要根据具体的型号要求来选择集气罩，需要考虑的因素主要有以下几点：密封性、抗风性、耐腐蚀性、强度、材质和重量等。本污水处理厂使用的集气罩组分比较复杂，综合考虑池体跨度和系统造价等因素，该污水处理厂采用“普通碳钢骨架（内嵌）+玻璃钢板（外侧）”式拱形集气罩。
3.1.3 集气管网布置。集气管网系统的布置应重点考虑管网密封性和各支管间的压力平衡等因素并力求顺直。鉴于该污水处理厂恶臭污染源较为分散，在集气管网设计上采用了干管配管方式，并在水解酸化池和接触氧化池等处分别设置了独立收集系统，以保证各支管间的压力平衡和各吸气点的风量，防止气体向外逸散。
3.2 生物滴滤系统
3.2.1 主要设备。设置2台生物滴滤塔，并联运行，单台设备尺寸为3500mm×6300mm，筒体选用碳钢，内衬玻璃钢。生物滴滤塔上部安装有循环液分布器，中间为两层填料床，填料床间设有循环液再分布器；底部安装有布气管束和循环液收集设施。
3.2.2 填料。填料床高度为3500mm，上下两层各1750mm，采用大孔级配聚氨酯作载体，单位质量填料比表面积>1.0×104m2/m3，孔隙率>90%。与传统载体相比，该填料具有比表面积大、孔隙率高、压降小、传质速度快和不易堵塞等特点。同时，利用专用发泡剂和表面活化剂等药剂对载体进行活化，引入强极性基团，增强了载体填料的亲水性。经活化处理，填料挂膜后平均湿密度为1.0g/cm3，单位体积生物量达10g/L。
3.2.3 循环液单元。循环液池的规格尺寸为3000mm×2000mm×1500mm，循环液主要由污水处理厂废水和新鲜水配制而成，其主要作用是：（1）为填料表面微生物提供营养物质；（2）保持填料一定湿度；（3）吸附溶解性恶臭物质，以提高去除率。循环液水质主要通过投加氢氧化钠（或碳酸钠）和补充循环液控制。
3.2.4 气体反洗单元。该工艺设置了气体反洗单元，使用压缩空气作为反洗气，经恶臭气体进气管道进行反洗。当生化塔压降>2kPa时，使用空气进行反洗。从运行情况看，在恶臭气体进气浓度<1000mg/m3时，每年需要进行2～3次反洗；在进气浓度<500mg/m3时，每年需要进行1～2次反洗。
3.2.5 工程菌。为提高微生物驯化速度，增强对芳烃类、杂环类等难降解化合物污染物的去除效率，该厂生物滴滤塔投加专用工程菌，主要由特种微生物、酶制剂、微生物表面反应剂和微生物养分组成，单位体积微生物含量高达20～40亿个/g。
4 结论
4.1 该方法主要大孔级配聚氨酯载体有着诸多的优势，例如较大的表面积、较大的生物量等。
4.2 一般情况下，塔内生产膜的具体生产情况主要依赖于循环液水质的科学控制，而循环式属于外置的一种形式，在操作的过程中较为便捷。
4.3 该方法主要采取工业污水亦或是生活污水当作相应的循环液，不需要在里面添加有关药液，可以起到节约成本的作用。
4.4 该方法对于难以降解的芳烃类化合物有着显著的降解效果，在经过了降解之后，可以满足排放的基本要求。
参考文献
[1]潘勇延，韩忠明.新型生物滴滤法在污水处理厂恶臭气体治理中的应用[J].安全、健康和环境，2015，15（9）：32-36
[2]李国炜，赖震宏.污水处理厂除臭设计体会[J].广东化工，2010，37（10）：239-241.
[3]董志权.工业废气净化与利用[M].北京：化学工业出版社，2001.