某城市污水厂臭气收集系统改造方案设计

徐卫民

（南京市给排水工程设计院有限公司）

1 引言

某城市污水处理厂采用具有脱氮除磷功能的A-A2/O 工艺，处理对象为城市污水，日处理量10 万m3/d。该项目已建有1 套除臭系统，设计除臭气量为20000m3/h，对厂区臭味较为严重的构（建）筑物的废气进行集中收集处理。厂界废气设计排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。根据分析，除臭系统主要问题为臭气收集效果不佳，需对臭气收集系统进行改造。

2 臭气收集系统问题分析

目前城市污水厂常用的处理方法有：天然植物液喷淋法、高能离子法、生物过滤法、化学反应法、活性炭吸附法、光催化氧化法、土壤除臭法、生物过滤法。针对废气中污染物的种类、污染程度以及使用环境和应用条件进行合理选用。

2.1 除臭系统

该厂原除臭系统，设计除臭气量为20000m3/h，对厂区臭味较为严重的细格栅间、曝气沉砂池、生化池的厌氧缺氧段、储泥池及浓缩脱水机房的废气进行集中收集处理，除臭系统流程：臭气→臭气收集系统→离心风机→一体化生物滤池→净化空气排入大气。

各单体通过管道池面开孔收集臭气并通过风机抽吸至生物滤池。

2.2 存在问题

细格栅间及曝气沉砂池为室内敞开空间，换气量较大，收集效果不佳，臭味较重；生化池加盖部分的体积太大，所需换气量大，臭味较重；现状收集管路设置不合理，风压损失较大，距离较远的收集口基本无风量。且目前管路系统中低点存在积水现象，影响收集效果。

目前除臭系统收集所需设处理风量分别为：细格栅间及曝气沉砂池17984 m3/h、生化池厌氧缺氧段183221 m3/h、储泥池150.7 m3/h、污泥浓缩及脱水机房51.4 m3/h，合计201407.1 m3/h，而现状处理系统设计风量仅为20000m3/h，远低于所需处理风量的要求。

3 臭气收集系统改造方案

综合对于工程现状的评价，在现状除臭系统基础上需考虑对细格栅间及曝气沉砂池、生化池厌氧缺氧段进行密封处理改造，现状储泥池及离心机臭气收集管路保留，并根据密封后的系统对现状收集管道、处理系统进行校核设计。

3.1 密封系统设计

构（建）筑物的封闭覆盖装置的功能是将构（建）筑物进行密封或封闭，使其形成密闭空间，产生的臭气不会自然外溢，同时对密闭空间里产生的臭气进行统一收集，通过风机抽吸，将臭气吸入输送管道，由管道输送至处理装置，集中处理。本次密封根据各建（构）筑物的具体情况，选择不同的密封加盖方式，既满足臭气封闭不泄漏，不影响日常巡检，集气空间尽量小等原则、又达到美观、大方、景观性强的视觉效果。

目前污水厂臭气源加盖密封采用较多的材料主要有反吊膜、有机玻璃钢、不锈钢骨架+钢化玻璃、钢筋混凝土结构。本次改造的污水处理厂不能停产改造，因此采用的密封工艺必须具有施工周期短、对污水厂生产影响小的特点。根据需要密封的设备所在的环境、使用功能、外观及经济性等因素的影响，密封罩的材料、方式有所不同。对细格栅机、曝气沉砂池、砂水分离器可选用钢骨架+钢化玻璃密封。对生化池厌氧缺氧段选用有机玻璃钢弧形盖板密封。

表1 各单体密封空间体积和每小时换气量汇总表

表2 各单体密封空间吸风管口径表

图1 生化池厌缺氧端管路系统图

3.2 吸风管路系统设计

各处理构筑物的换气次数根据实际工程经验及项目需要确定如下：有人进入空间 5 次/h ～10 次/h；无人进入空间3 次/h ～4 次/h。各单体密封空间体积和每小时换气量见表1。

除臭风管支管管径宜不小于DN200，支管设计流速宜为4 m/s ～6m/s，次主干管设计流速宜为6 m/s ～10m/s，主干管设计流速宜为10 m/s ～14m/s[1］。各单体密封空间吸风管口径见表2。

3.3 吸风管路损失核算

吸风管路损失包括沿程阻力和局部阻力[2］。

沿程阻力按照式（1）计算：

式中：λ 为摩擦阻力系数；v 为空气平均流速，m/s；ρ 为空气的密度，kg/m3；l 为风管长度，m；Rs 为风管的水力半径，m。

局部阻力按照式（2）计算：

式中：ζ 为局部阻力系数；v 为断面平均流速，m/s。

式中K 取1.15 ～1.20。

对最不利管路系统即生化池厌缺氧端管路系统进行计算。管路系统图详见图1。根据对管路系统的损失计算，最大管路损失约为1846.6Pa，满足离心风机设备参数（P ≤2400Pa）的要求。

4 结语

通过对细格栅间及曝气沉砂池、生化池厌氧缺氧段进行密封处理改造，除臭系统所需处理风量由201407.1 m3/h降为33411.7m3/h，降低约83%。虽然略超过原离心风机参数，但整体收集效率已大大提高。

对现状吸风管路系统重新设计，最大管路损失约为1846.6Pa，满足离心风机设备参数（P ≤2400Pa）的要求。