城市污水处理厂升级改造中脱臭工艺的选择与应用

□文/石晓川

城市污水处理厂升级改造中脱臭工艺的选择与应用

□文/石晓川

城市污水处理厂在更高的环保要求下，需要进行升级改造并对污水厂所产生的臭气进行脱臭，某厂由于属于传统的城市污水厂，在结合自身特点和现场实际情况的基础上，经过工艺比选最终决定采用生物滤池法作为脱臭方法并通过后期实际运行情况证明脱臭效果非常良好。

城市污水处理厂；升级改造；脱臭；生物滤池法；液体吸收法

1　城市污水处理厂升级改造简介及脱臭的必要性

某传统城市污水厂所处的位置是城郊结合部，随着其周边居民区以及工业区的日益扩大，生活及生产用水量与日俱增，污水厂的处理规模和设备工艺都急需大规模提高，因此决定对该厂进行升级改造。计划从30万t/d的处理量改造为45万t/d，处理后的水质标准从GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B提升为一级A。其中在改造过程中，需要对因历史建设原因没有建造且严重影响周边居民群众生产生活的污水厂产生的臭气进行统一的脱臭处理，从而减少对周边居民区的不利影响。

2　臭气的主要处理地点

该厂产生臭气的主要构筑物分布在在粗细格栅、工艺处理池、储泥池、沉砂池、脱水机房及污泥浓缩间等主要的污泥和水处理车间。结合本工程环境影响批复要求并结合现场实际条件，粗格栅间（室内）、进水泵站、细格栅间（室内）、旋流沉砂池、污泥浓缩间、污泥脱水机房、储泥池作为主要臭气处理地点。

3　脱臭标准的确定

国家对恶臭污染物厂界标准值和恶臭污染物排放标准值已做出具体规定，DB12/059—95《恶臭污染物排放标准》，用以控制恶臭污染物对大气的污染，保护和改善环境。

本工程脱臭项目环评报告中有明确要求，“对污水、污泥处理过程中主要的臭气产生源进行臭气收集和脱臭处理，脱臭后气体排放达到GB18918—2002二级标准。

4　脱臭方案

目前城市污水厂升级改造中经常采用的脱臭方法有以下两种：一种是生物滤池法，另一种是液体吸收法（化学洗池），这两种方法都可用于该厂的升级改造中。

4.1生物滤池

臭气首先会从生物滤池底部进入分配系统，然后以非常慢的速度通过滤池底部的生物活性填料床，最后会以气流扩散的形式离开滤池表面。

填料放置在耐腐蚀且具有良好通透性能的支撑架上，小型池体采用FRP玻璃纤维增强塑料制作，大型池体采用钢筋混凝土结构，可以全天候工作，耐腐蚀能力强。

滤池的专用填料组成部分为添加剂和多种纤维物质，可以持久保证结构的疏松，降低风机的运行费用，压力损失会比较小。持续运转6月后，生物滤池的损失压力约为790Pa左右。运行的时候，生物填料会用含有多种微生物的溶液进行处理。

水是微生物赖以生存的自然环境，微生物的转化能力取决于填料中的水份以及在滤池停留时间内废气的相对湿度。该工艺中，用水量可调节到水份吸收速度与干燥速度平衡的状态，因此保证滤池中湿度恒定。这为生物菌群的生长和分布提供了最佳的条件。

此种滤池缓冲空间较大，能够通过自动调节浓度高峰来使微生物始终保持正常的工作状态，其耐冲击能力很强，水泵在维修时也能很好地进行脱臭作业。该工艺的异味处理效果特别好，能够满足四季的环保要求。依靠滤池中的有机质微生物就能够生长，不需要另投加其他营养剂，所以其停止运行后再启动速度快，能够在几个小时之内迅速达到非常好的处理效果。易于损坏的部位很少，维护管理工作特别简单，完全可以实现无人管理，采用全自动控制的运行方式，是稳定的，厂内的工人只需按时间定点巡视是否有无机器发生故障就可以了。

该工艺的缺点是需要有一定的占地面积，但也可以设置在地下，周围直接回填土，顶部与地面平，上部加盖。

该工艺经常运用于污水处理、泵站、电镀及烟草、食品深加工、纺织和化工等行业，其方便管理、较好的处理效果、较低的运行费、后期维护也较为简单。

4.2液体吸收法

液体吸收法是一种化学处理方法，通过加入不同的化学药剂在多级交叉湿式填料洗池中从而吸取各种污染物，见图1。

图1　液体吸收法工艺流程

废气水平地通过交叉洗池的填料床，循环水泵从洗池底部清洗水池中提升清洗水，从填料床顶部持续向下喷淋再回到清洗水池，采用水泵保证了喷淋的均匀性和填料足够的湿度。交叉流的方式使得压力损失小，确保运行的低能耗。

洗池内装有专用的螺旋玫瑰状填料，喷淋的清洗液滴撞击到填料丝条的顶部后分散开来，又在丝条最底部形成新的液滴。在洗池中由上到下的运动过程中，清洗液滴的外表面不断重新形成，使得液面持续更新，保证了高效吸收和净化能力。开放式的填料结构使得压力损失小，能耗低，填料具有自清洗功能。

各级中分别设有液滴分离器，防止清洗液从一级转移到下一级。在第一级中，去除固体污染物；在第二级中，加入H2SO4吸收NH3和氨基化合物；在第三级中，加入N AO H和H2O2。NAOH用于吸收产生臭味的化合物，例如H2S和硫醇类物质；H202用于氧化难吸收的化合物，例如脂肪酸等。

该工艺的缺点是对防腐的要求特别高且存在二次污染，后期运行费用也比较高，后期管理工作也比较多，对后期的生产成本有较高的要求。

5　脱臭方案确定

液体吸收法和生物滤池法两种工艺各具特点，见表1。

表1　液体吸收法和生物滤池法综合比较

从表1可以看出，生物滤池法没有二次污染，运行费用较低，处理效果较为稳定，占地面积大。根据该厂升级改造脱臭部分的现场条件，全厂脱臭将分为两个系统，即污水预处理段、污泥处理段，计划将脱臭装置整体布置在进水泵站和污泥脱水机房附近，在该厂占地面积较为宽松且对后期运行成本有较高要求的前提下，本工程适合采用生物滤池法作为脱臭工艺。

6　实际运行情况

该厂实施升级改造工程后，脱臭项目也随之同期投入使用。在近1a的使用过程中，总体运行平稳，后期运行费用也控制在预算内。改造后每天所测定的臭气浓度均达到GB18918—2002二级标准（采用“三点比较式臭袋法”进行测定），具体臭气浓度改造前后的测定结果见表2和表3。

表2　2013年臭气浓度每季度测定平均值（改造前）

表3　2014年臭气浓度每季度测定平均值（改造后）

7　结语

选用生物滤池法脱臭法后某厂的臭气浓度有明显降低，符合环评批复的要求，除臭效果明显，达到了改造后的预期效果。

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.02.026

□X505

□C

□1008-3197（2015）02-70-02

□2015-03-05

□石晓川/男，1985年出生，工程师，天津工业大学工程硕士研究生在读，天津创业环保集团股份有限公司，从事合同预算管理工作。