组合式生物除臭技术在含油污水处理中的应用

刘崇华 索永胜

（中国石油辽河石化公司安全环保处）

组合式生物除臭技术在含油污水处理中的应用

刘崇华 索永胜

（中国石油辽河石化公司安全环保处）

采用组合式生物除臭技术对污水处理工程中的恶臭气体进行处理，生物除臭装置运行平稳高效。处理后NH3、H2S、CH3SH（甲硫醇）等气体的浓度，都能达到GB14554—1993《恶臭污染物排放标准》中的恶臭污染物有组织排放的排放标准值。

污水；恶臭气体；生物除臭；滴滤；氧化

0 引 言

恶臭气体的处理方法主要有化学法、物化法和生物法等，生物法由于装置简单可靠、净化效率高、抗冲击能力强、投资和运行成本低、可以自动操作、无二次污染等优点越来越受到人们的重视［1-3］。

石油加工污水处理场内的斜板隔油池、气浮池、污泥脱水间等多为敞口运行，挥发大量的无组织废气，包括大量恶臭气体，如苯系物质、NH3、H2S、CH3SH等气体，是较大的恶臭气体污染源。对环境造成污染，对员工及周围居民身心健康及生活质量造成潜在威胁［4］。

1 除臭系统简介

组合式生物除臭装置主体包含生物滴滤和生物氧化两个部分，装置设计处理能力为45000m3／h，年运行时数8000h／a。

1.1 除臭原理

臭气经过除尘、增湿等预处理后，气流以升流或下降方式通过一定厚度的生物活性填料层（填料层是具有吸附性的滤料如土壤、堆肥等），附着于生物填料上的微生物利用臭气中的污染物作为能源，维持生命活动，并将其分解为CO2、H2O和其他无机盐类，使废气得以净化。

1.2 装置单元组成

生物除臭装置由生物滴滤单元、生物滴滤池、生物氧化单元及排气系统组成，辅助有循环喷淋系统、生物加湿系统、换热调节系统等。生物氧化装置是臭气处理的核心，在滴滤单元和生物氧化单元内的格栅上分别填置滴滤介质和生物氧化介质。生物滴滤池主要由钢砼结构组成，滴滤单元和生物氧化单元由钢材焊接而成，为了避免污染气体和滴滤液的腐蚀，装置内部做玻璃钢防腐。

1.2.1 生物滴滤单元

单元内部格栅上装填有PVC材质的滴滤介质，特点是比表面积大、布气均匀、透气率强、压降小，确保液体、气体和生物质之间充分接触和扩散，同时具有一定的强度和耐腐蚀性能，使用寿命长等特点；在滴滤单元内设计不间断的循环喷淋过程是为对污染气体饱和性加湿设计的，同时增加滴滤液中的溶氧量，为滴滤液中丰富的好氧菌群提供了保持活性和生存的前提条件，滤液池中大量的滴滤液为微生物降解污染物质提供了足够的停留时间，是系统提高去除效果的关键环节。

1.2.2 生物氧化单元

单元内部格栅上装填从美国BRI公司进口的原装生物滤料，该填料是由塑料支架、堆肥技术混配的含有大量的微生物种群和营养底物的一个球型实心单体，其球形多面体立体空间结构化专利技术的设计，能有效增加介质表面积；在此单元中，对于来自生物滴滤单元的未被处理的、水溶性差的化合物进行最大化的降解，最终生成CO2、H2O及细胞代谢产物。处理后的气体由氧化单元出口排出管道，经风机抽出送入排气筒排至大气，细胞代谢产物随滤液排放至污水池内。

2 工艺流程

2.1 污染气体回路

工艺流程中各构筑物散发的污染气体经过密闭收集，在引风机的作用下，经由传输管线首先进入到装置的生物滴滤单元下部。气体通过均匀布气后向上流动，与经过循环喷淋的滴滤介质进行充分的逆向接触，废气中的部分成分，被附着在滴滤介质上的特定微生物群所捕获消化，这一过程可以对其中较少部分的污染物质进行降解，剩余的大部分污染物质则随着滴滤液，沉降到滤液池中，滤液池中含有大量微生物将对捕捉到的污染物质进行彻底降解，在此过程中，对于亲水性的污染成分（如NH3、H2S等）将得到较高的去除［5］。

经加湿处理后的气体进入装置的生物氧化单元。在生物氧化单元中，来自生物滴滤单元、已被加湿但未被处理的气体成分与定期喷淋加湿的生物介质球进行充分接触，并被介质上特定微生物群所捕获消化，对于有机硫及分子量较大、水溶性差的化合物在此部分进行充分的降解，此过程在污染气体有足够停留时间的情况下（视气体成分和浓度的不同而不同），可实现对疏水性污染物质最大程度去除，处理后的气体由氧化单元出口排出管道经由引风机送入玻璃钢排气筒排至大气［6］。

2.2 循环水回路

装置滴滤池内的滴滤液由循环泵抽送、经过滤器过滤后，被滴滤单元内的喷淋系统均匀喷洒到滴滤介质上，参与对亲水性气体成分的滴滤过程；随后滴滤液在重力的作用下沉降到滴滤池中，滤液中溶解的污染物被滤池中大量的微生物捕获并降解，从而使得滴滤液可以循环利用；当滴滤液的pH值超过设定值时，启动排污泵外排一定量的滴滤液，自控系统根据预设液位值自动打开电动阀补充循环水，确保滤液的pH值和液位处于正常范围。循环补水来自现场公用工程的给水管网。

装置的氧化单元定期加湿用水来自现场公用工程的给水管网，加湿液经由缓冲罐在自控系统预设的时间逻辑控制下，定时打开电动阀对单元内的生物氧化介质进行加湿，以保障介质上微生物正常生命活动对环境湿度的要求。带有生物残骸的部分加湿液在重力作用下沉降到单元底部，经由池底导流管道回流至滴滤单元底部的滴滤池中。

除臭系统工艺的流程如图1所示。

图1 除臭系统工艺流程

3 主要操作条件

系统中的微生物在正常生命活动时，需要维持其适宜的生存环境，主要包括：pH、温度、湿度等条件；此外系统需要克服管程及自身填料的压降，控制合理的进气、进水温度、循环水量、压力等，详见表1。

4 装置运行效果

装置自2013年5月份运行至今，对恶臭气体的处理效果十分理想。以2014年4月连续10d监测数据为例，H2S、NH3和臭气浓度都有显著下降，其结果分别如图2、图3和图4所示。

表1 生物滴滤单元及生物氧化单元操作参数

图2 H2S进入装置前后浓度

图3 NH3进入装置前后浓度

GB14554—93《恶臭污染物排放标准》中的恶臭污染物有组织排放的排放标准值如表2所示。

图4 臭气进入装置前后浓度

表2 恶臭污染物有组织排放数值

经过比较分析，NH3、H2S、CH3SH和臭气浓度均达到排放标准。

5 结 论

生物过滤装置运行稳定、可靠，实现了恶臭气体的有效控制。

◆NH3、H2S、CH3SH和臭气浓度均高水平控制在GB 14554—93《恶臭污染物排放标准》以下。

［1］ 张颖，靳少培，姬亚芹，等.污水除臭技术的应用及研究现状［J］.环境污染与防治，2013，35（1）：81-99.

［2］ 汪凤诞，初庆东，刘强，等.陶粒填料生物滴滤塔处理二甲苯废气［J］.化工环保，2004，24（2）：121-123.

［3］ 李立清，杨健康，陈丽宜.恶臭污染及其治理技术［J］.化工环保，1995，15（3）：141-144.

［4］ 荣健宾.石油化工废水的特点及其处理技术研究［J］.商品与质量，2010（6）：16-18.

［5］ 殷永泉，邓新彦，刘瑞辉，等.石油化工废水处理技术研究进展［J］.环境污染与防治，2006，28（5）：14-16.

［6］ 白雯，张春波，钱德洪.各类石油化工废水处理技术［J］.辽宁化工，2009，38（5）：24-26.

（编辑 李娟）

j.issn.1005-3158.2015.02.003

1005-3158（2015）02-0007-03

2014-11-18）

刘崇华，1988年毕业于抚顺石油学院环境工程专业，高级工程师，现在中国石油辽河石化公司安全环保处从事环境保护管理工作。通信地址：辽宁省盘锦市兴隆台区新工街中国石油辽河石化公司安全环保处，124022