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摘 要:随着天山污水处理厂周边高档住宅的兴建,居民对环境质量的要求越来越高,实施污水污泥的深度处理工程,改善周边大气环境。选用生物过滤除臭和离子除臭,是指以生物滤为核心的设备,利用微生物的生化作用去除收集气体中除臭功能的成套设备,利用微生物将臭味气体中的有机污染物降解或转化为无害类物质的过程。污泥深度脱水机房大空间的换风除臭采用离子法的除臭,离子换风系统对大空间的臭气进行净化处理,改善操作人员工作和厂区环境。
关键词:脱水机生物过滤离子除臭填料
1.概述
实施污水污泥的深度处理工程,达到60%含水率以下再外运填埋,以保障城区污水处理厂污泥的出路,使处理后污泥满足近期进入填埋场处置的泥质要求,同时尽可能在体积上减量。脱水机房和污泥调理池,在消石灰和三氯化铁作为污泥调理剂调理中和板框机运行压缩污泥过程中挥发出大量的恶臭气体中混有悬浮致臭成分以氨,H2S,CS2气体等。设计生物过滤除臭处理,除臭风量共19000m3/h(二套引风机),和二套离子法的除臭处理车间大空间,风量共72000m3/h。
2.工艺流程
2.1本厂共设计三个石灰调理池,调理池是一个封闭的钢筋砼,连接玻璃钢风管收集,恶臭气体被集中1号风机(风量5490m3/h,1500pa,3.7 kW )的负压下,经风管收集输送到总风管。不影响操作与维护的前提下,尽可能减小除臭空间。脱水机房二台板框机分别通过不锈钢骨架玻璃全封闭,上段是可以移动的不锈钢框玻璃门方便运行后的清理和维修,上面与风管连接收集气体在2号风机(风量13460 m3/h,2000pa,15 kW )的负压下,经风管收集输送到总风管。总风管进入加湿器经预洗喷淋,包括去除颗粒物和调温调湿,然后经过气体分布器进入生物过滤床。生物过滤床中填充了有生物活性的介质(简称:生物碳填料)。填料均含有一定的水分,填料内表面生长着各种微生物。当臭气进入过滤床时,臭气中的污染物从气相主体扩散到介质外层的水膜而被介质吸收,同时氧气也由气相进入水膜,最终介质表面所附的微生物消耗氧气而把污染物分解/转化为二氧化碳、水和无机盐类。微生物所需的营养物质则由介质自身供给。
生物除臭基本工艺原理图
2.2脱水机房内送新鲜的离子风作为补充新风。有二套离子除臭风机(风量分别为Q=36000m3/h 30kw 1158pa )送风,采用的高效节能正负氧离子净化技术运用离子净化空气技术。离子空气净化工艺是针对异、臭气体的治理技术。将该净化工艺应用脱水机房内大空间,这一技术成功解决了一系列废气治理中的难题,脱水机在运行中所产生的被污染的空气(恶臭气体),优良的空气净化工艺成功解决了一些常规治理污染空气异臭味难以解决的问题。
3.生物除臭装置
1)风机是整个臭味处理系统的动力,是臭味处理系统长期高效稳定运转的关键设备。以确保臭味处理系统始终具有强劲的动力、优异的性能,同时,满足低噪声的环保要求。
2)加湿器水泵 是臭味处理系统的前级装置。加湿器由水泵、池体、喷淋循环水系统三部分组成。加湿器带有冲洗水池,由循环水泵提供必要的压力和流量以保持持续的喷淋除尘和气体温、湿度的调制作用。加湿器带有压力显示、温度显示仪表和水位管装置,以保护水泵正常、可靠运行。
3)生物滤床 是整个生物除臭系统的关键设备。生物滤床由池体、内部生物碳填料和布气系统组成。
4)生物碳填料 其基材取自于精选的原生态的树木制成的生物碳填料,因而不会对环境造成二次污染,且具有良好的结构稳定性和透气性能,可以保证除臭系统经过长时间的运行,精选的原生态的树木制成的生物碳填料性能稳定、除臭效果明确,填料容许生长的微生物种类丰富;能为微生物栖息生长提供较大的比表面积;有好的吸水性,自身无异味,吸附性好,空隙率大;耐老化,运行、养护简
5) 布气系统 生物滤床具有完善而良好的用聚丙烯耐腐蚀材料构成的布气系统。在布气系统的引导下,经加湿器处理后的气体被均匀地充满整个滤床底部,然后,缓慢地上升进入活性生物滤床,在经由滤床的上升运动中与微生物实现充分接触而完成除臭过程。集装箱一体化式生物过滤除臭装置,即可保持滤床适宜的湿度,有利于微生物的生存,又不致因天气原因大量的雨水而导致滤床被水淹。精心设计的生物过滤除臭装置结构和精选的生物碳填料巧妙地解决了湿润与干化速度之间的平衡问题,使得生物滤床始终保持大致恒定的湿度,为微生物的生长和分布提供了最佳的条件。这种湿润与干化的平衡即使在恶臭污染气体中断的情况下,仍然能够较好的保持,并不因此而停止或破坏,因此我司提供的BF生物过滤除臭装置也适用于间歇生产的情况。生物过滤除臭装置可以在周末甚至几个星期的休息期间停止运行,而不会影响其再次启用时的除臭效果。
5)考虑添加消石灰后产生大量的氨气,在进入生物滤池前添加稀硫酸水洗后在进入生物滤体处理后排放。须达到国家标准GB14554-93《恶臭污染物排放标准》和GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的二级标准,厂界(防护带边缘)废气排放最高允许浓度如下:
H2S≤0.06mg/m3
NH3≤1.5mg/m3
CH4≤1.0mg/m3
臭气浓度≤20
由于微生物,温度很重要,所以水源和水泵的运行影响到运行除臭的能力和失败,断水和水泵的故障要及时排除故障恢复运行,本厂加湿器中的水源停止,使水箱内的PH值升高需要用酸来中和确保运行。生物滤床将致臭污染物吸附、降解成二氧化碳和水。反应式为:
微生物
异(臭)味污染物 + O2 ——→ 细胞物质 + CO2 + H2O
6)水泵及风管及水源管配件,阀门,压力表,检查所有驱动正常地运行,如风机,水泵。
检查液位计水位,喷淋管道的压力。正常工作压力在0.04-0.1MP。如果所显示压力低,表明需清洗过滤器或喷头掉落。如果压力高,需清洗喷嘴。清洗过滤器,将水泵置于停止状态,关闭DN50球阀,打开过滤器盖,取出滤网清洗。
4.离子除臭装置
1)新风过滤器每周清结一次(如抖拍,清扫等),每月所有的过滤网彻底清洗一次(必须干燥后才可使用,过滤网可多次清洗使用,每 2 至 3 个月视更换新过滤网;
2)风机是多冀式低噪音离心送风机(36000m3/h 30kw 1158pa 720r/min)二台,分上层风管和下层风管送风。
3)离子放生器(BENTAX5-F 设备功率:0.05kw/台 )共36台 离子发生装置是除臭工艺的核心设备具有产生大量高能量正、负氧离子的功能。该设备耗能小,单台设备仅0.05kW;该设备使用寿命长,离子发生装置主体使用寿命超过15年,离子管使用寿命超过20000小时以上;该设备不产生臭氧、无二次污染,对其他设备无任何侵蚀。在除臭的同时,还能杀菌,有利于人体健康,通过自控系统及人机界面,操作人员掌握设备运行状况和了解离子发生装置工况。
4)室内空气净化系统利用二台离子除臭风机通过一楼和二楼风管将数万个正、负氧离子送入空间,瞬间覆盖氧化分解恶臭气体中的污染因子,达到迅速去除空气中的异臭味,立即改善工况操作环境;整套空气净化系统在治理废气的同时,不仅不产生臭氧,还能吸附污染空气中的细微粒和悬浮物,氧化、杀死空气中的细菌,对污染空气起到有效的消菌和杀菌作用,保障了操作人员的健康和卫生。其拥有的正负双极电离技术。
经过1年多的试运行,废气治理、空气净化方面有很大改善。运作流程能使废气在最短的时间内得到最大程度的氧化分解,从而降低废气中的污染物浓度。具有设备结构简单,维护保养简便、无二次污染、治理效果明显等优点,尤其在处理低浓度、组织成份复杂的废气以及非连续性排放废气方面更显优势。
净化机理
当带电高能颗粒碰撞到中性的氧分子时,它使氧分子中的氧原子失去了电子。变成正极基本离子,而释放的电子在瞬间与另一中性分子结合,形成负氧离子。结果是氧离子的两极分化,并且各吸附10 - 20个分子形成离子群。
其除恶臭味的机理:
(1)利用恶臭气体可氧化、氧离子具有较强氧化性的化学特性,有效氧化分解空气中的污染因子,去除异臭味。使阈值低的化合物分解成阈值高的物质,以降低恶臭浓度;
(2)利用正负氧离子的极性吸附污染气体中的细微颗粒和悬浮物;
(3)对污染的空气起到有效的消毒和杀菌作用。
5.运行问题及整改
由于恶臭气体中氨,硫化氢,成分有腐蚀性,除臭装置运行1年后,在预洗涤器和生物过滤舱内的不锈钢喷头发生严重腐蚀和孔的堵赛,无法正常喷淋,降低生物舱内的湿度导致生物舱进气端填料干化。填料舱的水泵根据填料舱的湿度来启动水泵运行喷淋,补充水分,使填料保持一定的湿度,填料湿度降低,导致微生物死亡,生物除臭会降低或失效。
5.1运行管理注意事项
1)收集系统
由于有效地控制了臭气在整个空间自由弥漫、飘散,所以能保证其他非臭气散发区内操作人员不受恶臭气体侵害,并保证该区域内的设备不受臭气和其他污染气体腐蚀因为有效地将臭气控制在相对较小的空间内,所以,除臭气量也相应减少很多。或者在相同除臭气量的设备条件下换气率有所提高,直接降低了设备造价或提高了除臭效果。
2)收集系统是用风管联接到各臭气来源单元把废气集中起来,利用风机把废气输送到生物过滤池。系统中各支路风管设有风阀,用以调节各单元中的抽气量,根据各单元废气量大小,废气浓度,合理调节风阀开启度,一般以单元能产生负压为准,以防废气进入大气。尽量使气体在扩散前被收集起来。
3)臭气收集系统内应保持适度负压,收集和输送过程没有泄露。根据臭气浓度来选择换气率,浓度高的相对使用高换气率。
4)在封闭的板框机内工人经常活动的地方,适当提高换气率,注意安全。
6.结语
本除臭装置是根据调理池和板框机运行中产生的气体流量的恶臭物质的含量进行设计的,选用生物除臭和离子除臭共同作用,脱水机房的除臭装置设计最佳的风管工艺路线以满足不同的臭源的气体状况的需要。使污水脱水处理过程中产生的恶臭气体通过生物除臭处理后,能够达标排放。经过过滤的清洁新鲜空气经过氧离子发生装置即被激活成新生态的正负氧离子群,通过风机,将这些氧离子源源不断的送进脱水机房构筑物内。经过一年多的试运行情况良好达到设计要求,与原脱水机房的H2S指标和恶臭有很大的改善,工作人员的操作现场环境有很大的提高。推进环境保护建设,创建生态性城市作出应有贡献。
参考文献
[1.]能环境保护:Energy Environmental protection 2007.4期作者:卢义程,李天琪,金耀华
[2.]环境科学与技术 第29卷 第6期 2006年6月作者:何厚波
[3.]尹军,王晓玲等,城市污水处理厂除臭技术,环境污染治理技术与设备,2006.7(8):90-94.
[4.]聂福胜 ,污水行业除臭技术及应用,环境工程,2003,21
关键词:脱水机生物过滤离子除臭填料
1.概述
实施污水污泥的深度处理工程,达到60%含水率以下再外运填埋,以保障城区污水处理厂污泥的出路,使处理后污泥满足近期进入填埋场处置的泥质要求,同时尽可能在体积上减量。脱水机房和污泥调理池,在消石灰和三氯化铁作为污泥调理剂调理中和板框机运行压缩污泥过程中挥发出大量的恶臭气体中混有悬浮致臭成分以氨,H2S,CS2气体等。设计生物过滤除臭处理,除臭风量共19000m3/h(二套引风机),和二套离子法的除臭处理车间大空间,风量共72000m3/h。
2.工艺流程
2.1本厂共设计三个石灰调理池,调理池是一个封闭的钢筋砼,连接玻璃钢风管收集,恶臭气体被集中1号风机(风量5490m3/h,1500pa,3.7 kW )的负压下,经风管收集输送到总风管。不影响操作与维护的前提下,尽可能减小除臭空间。脱水机房二台板框机分别通过不锈钢骨架玻璃全封闭,上段是可以移动的不锈钢框玻璃门方便运行后的清理和维修,上面与风管连接收集气体在2号风机(风量13460 m3/h,2000pa,15 kW )的负压下,经风管收集输送到总风管。总风管进入加湿器经预洗喷淋,包括去除颗粒物和调温调湿,然后经过气体分布器进入生物过滤床。生物过滤床中填充了有生物活性的介质(简称:生物碳填料)。填料均含有一定的水分,填料内表面生长着各种微生物。当臭气进入过滤床时,臭气中的污染物从气相主体扩散到介质外层的水膜而被介质吸收,同时氧气也由气相进入水膜,最终介质表面所附的微生物消耗氧气而把污染物分解/转化为二氧化碳、水和无机盐类。微生物所需的营养物质则由介质自身供给。
生物除臭基本工艺原理图
2.2脱水机房内送新鲜的离子风作为补充新风。有二套离子除臭风机(风量分别为Q=36000m3/h 30kw 1158pa )送风,采用的高效节能正负氧离子净化技术运用离子净化空气技术。离子空气净化工艺是针对异、臭气体的治理技术。将该净化工艺应用脱水机房内大空间,这一技术成功解决了一系列废气治理中的难题,脱水机在运行中所产生的被污染的空气(恶臭气体),优良的空气净化工艺成功解决了一些常规治理污染空气异臭味难以解决的问题。
3.生物除臭装置
1)风机是整个臭味处理系统的动力,是臭味处理系统长期高效稳定运转的关键设备。以确保臭味处理系统始终具有强劲的动力、优异的性能,同时,满足低噪声的环保要求。
2)加湿器水泵 是臭味处理系统的前级装置。加湿器由水泵、池体、喷淋循环水系统三部分组成。加湿器带有冲洗水池,由循环水泵提供必要的压力和流量以保持持续的喷淋除尘和气体温、湿度的调制作用。加湿器带有压力显示、温度显示仪表和水位管装置,以保护水泵正常、可靠运行。
3)生物滤床 是整个生物除臭系统的关键设备。生物滤床由池体、内部生物碳填料和布气系统组成。
4)生物碳填料 其基材取自于精选的原生态的树木制成的生物碳填料,因而不会对环境造成二次污染,且具有良好的结构稳定性和透气性能,可以保证除臭系统经过长时间的运行,精选的原生态的树木制成的生物碳填料性能稳定、除臭效果明确,填料容许生长的微生物种类丰富;能为微生物栖息生长提供较大的比表面积;有好的吸水性,自身无异味,吸附性好,空隙率大;耐老化,运行、养护简
5) 布气系统 生物滤床具有完善而良好的用聚丙烯耐腐蚀材料构成的布气系统。在布气系统的引导下,经加湿器处理后的气体被均匀地充满整个滤床底部,然后,缓慢地上升进入活性生物滤床,在经由滤床的上升运动中与微生物实现充分接触而完成除臭过程。集装箱一体化式生物过滤除臭装置,即可保持滤床适宜的湿度,有利于微生物的生存,又不致因天气原因大量的雨水而导致滤床被水淹。精心设计的生物过滤除臭装置结构和精选的生物碳填料巧妙地解决了湿润与干化速度之间的平衡问题,使得生物滤床始终保持大致恒定的湿度,为微生物的生长和分布提供了最佳的条件。这种湿润与干化的平衡即使在恶臭污染气体中断的情况下,仍然能够较好的保持,并不因此而停止或破坏,因此我司提供的BF生物过滤除臭装置也适用于间歇生产的情况。生物过滤除臭装置可以在周末甚至几个星期的休息期间停止运行,而不会影响其再次启用时的除臭效果。
5)考虑添加消石灰后产生大量的氨气,在进入生物滤池前添加稀硫酸水洗后在进入生物滤体处理后排放。须达到国家标准GB14554-93《恶臭污染物排放标准》和GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的二级标准,厂界(防护带边缘)废气排放最高允许浓度如下:
H2S≤0.06mg/m3
NH3≤1.5mg/m3
CH4≤1.0mg/m3
臭气浓度≤20
由于微生物,温度很重要,所以水源和水泵的运行影响到运行除臭的能力和失败,断水和水泵的故障要及时排除故障恢复运行,本厂加湿器中的水源停止,使水箱内的PH值升高需要用酸来中和确保运行。生物滤床将致臭污染物吸附、降解成二氧化碳和水。反应式为:
微生物
异(臭)味污染物 + O2 ——→ 细胞物质 + CO2 + H2O
6)水泵及风管及水源管配件,阀门,压力表,检查所有驱动正常地运行,如风机,水泵。
检查液位计水位,喷淋管道的压力。正常工作压力在0.04-0.1MP。如果所显示压力低,表明需清洗过滤器或喷头掉落。如果压力高,需清洗喷嘴。清洗过滤器,将水泵置于停止状态,关闭DN50球阀,打开过滤器盖,取出滤网清洗。
4.离子除臭装置
1)新风过滤器每周清结一次(如抖拍,清扫等),每月所有的过滤网彻底清洗一次(必须干燥后才可使用,过滤网可多次清洗使用,每 2 至 3 个月视更换新过滤网;
2)风机是多冀式低噪音离心送风机(36000m3/h 30kw 1158pa 720r/min)二台,分上层风管和下层风管送风。
3)离子放生器(BENTAX5-F 设备功率:0.05kw/台 )共36台 离子发生装置是除臭工艺的核心设备具有产生大量高能量正、负氧离子的功能。该设备耗能小,单台设备仅0.05kW;该设备使用寿命长,离子发生装置主体使用寿命超过15年,离子管使用寿命超过20000小时以上;该设备不产生臭氧、无二次污染,对其他设备无任何侵蚀。在除臭的同时,还能杀菌,有利于人体健康,通过自控系统及人机界面,操作人员掌握设备运行状况和了解离子发生装置工况。
4)室内空气净化系统利用二台离子除臭风机通过一楼和二楼风管将数万个正、负氧离子送入空间,瞬间覆盖氧化分解恶臭气体中的污染因子,达到迅速去除空气中的异臭味,立即改善工况操作环境;整套空气净化系统在治理废气的同时,不仅不产生臭氧,还能吸附污染空气中的细微粒和悬浮物,氧化、杀死空气中的细菌,对污染空气起到有效的消菌和杀菌作用,保障了操作人员的健康和卫生。其拥有的正负双极电离技术。
经过1年多的试运行,废气治理、空气净化方面有很大改善。运作流程能使废气在最短的时间内得到最大程度的氧化分解,从而降低废气中的污染物浓度。具有设备结构简单,维护保养简便、无二次污染、治理效果明显等优点,尤其在处理低浓度、组织成份复杂的废气以及非连续性排放废气方面更显优势。
净化机理
当带电高能颗粒碰撞到中性的氧分子时,它使氧分子中的氧原子失去了电子。变成正极基本离子,而释放的电子在瞬间与另一中性分子结合,形成负氧离子。结果是氧离子的两极分化,并且各吸附10 - 20个分子形成离子群。
其除恶臭味的机理:
(1)利用恶臭气体可氧化、氧离子具有较强氧化性的化学特性,有效氧化分解空气中的污染因子,去除异臭味。使阈值低的化合物分解成阈值高的物质,以降低恶臭浓度;
(2)利用正负氧离子的极性吸附污染气体中的细微颗粒和悬浮物;
(3)对污染的空气起到有效的消毒和杀菌作用。
5.运行问题及整改
由于恶臭气体中氨,硫化氢,成分有腐蚀性,除臭装置运行1年后,在预洗涤器和生物过滤舱内的不锈钢喷头发生严重腐蚀和孔的堵赛,无法正常喷淋,降低生物舱内的湿度导致生物舱进气端填料干化。填料舱的水泵根据填料舱的湿度来启动水泵运行喷淋,补充水分,使填料保持一定的湿度,填料湿度降低,导致微生物死亡,生物除臭会降低或失效。
5.1运行管理注意事项
1)收集系统
由于有效地控制了臭气在整个空间自由弥漫、飘散,所以能保证其他非臭气散发区内操作人员不受恶臭气体侵害,并保证该区域内的设备不受臭气和其他污染气体腐蚀因为有效地将臭气控制在相对较小的空间内,所以,除臭气量也相应减少很多。或者在相同除臭气量的设备条件下换气率有所提高,直接降低了设备造价或提高了除臭效果。
2)收集系统是用风管联接到各臭气来源单元把废气集中起来,利用风机把废气输送到生物过滤池。系统中各支路风管设有风阀,用以调节各单元中的抽气量,根据各单元废气量大小,废气浓度,合理调节风阀开启度,一般以单元能产生负压为准,以防废气进入大气。尽量使气体在扩散前被收集起来。
3)臭气收集系统内应保持适度负压,收集和输送过程没有泄露。根据臭气浓度来选择换气率,浓度高的相对使用高换气率。
4)在封闭的板框机内工人经常活动的地方,适当提高换气率,注意安全。
6.结语
本除臭装置是根据调理池和板框机运行中产生的气体流量的恶臭物质的含量进行设计的,选用生物除臭和离子除臭共同作用,脱水机房的除臭装置设计最佳的风管工艺路线以满足不同的臭源的气体状况的需要。使污水脱水处理过程中产生的恶臭气体通过生物除臭处理后,能够达标排放。经过过滤的清洁新鲜空气经过氧离子发生装置即被激活成新生态的正负氧离子群,通过风机,将这些氧离子源源不断的送进脱水机房构筑物内。经过一年多的试运行情况良好达到设计要求,与原脱水机房的H2S指标和恶臭有很大的改善,工作人员的操作现场环境有很大的提高。推进环境保护建设,创建生态性城市作出应有贡献。
参考文献
[1.]能环境保护:Energy Environmental protection 2007.4期作者:卢义程,李天琪,金耀华
[2.]环境科学与技术 第29卷 第6期 2006年6月作者:何厚波
[3.]尹军,王晓玲等,城市污水处理厂除臭技术,环境污染治理技术与设备,2006.7(8):90-94.
[4.]聂福胜 ,污水行业除臭技术及应用,环境工程,2003,21