高能离子除臭工程在城镇污水处理厂的设计与应用

ValueEngineering0引言城镇污水处理厂在污水处理过程中产生的恶臭气体主要来源于污水和污泥处理，其物质组成主要有碳、氢和硫元素[1]，主要成分为NH3、H2S、甲硫醇等物质。恶臭气体不仅能刺激人的嗅觉器官使人感觉不愉快，而且能损害人的消化、循环、内分泌和神经系统，对人的精神状况产生不利影响。随着人们公众环境意识的增强，大气恶化问题逐渐得到关注，恶臭气体的妥善处理也成为人们研究的焦点之一。1城镇污水处理厂常用除臭技术除臭方法多种多样，常用的工艺为：直接燃烧法、催化燃烧法、液体吸收法、吸附法、生物氧化技术、天然植物液除臭技术、高能离子除臭技术等。目前，城镇污水处理厂的常用的除臭技术有生物氧化技术、天然植物除臭技术、高能离子除臭技术。生物氧化技术是利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或其他养分，通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质转化为简单的无机物（二氧化碳和水）及细胞组成物质，从而达到除臭的目的。天然植物除臭技术是将植物提取液喷洒形成具有很大比表面积的小雾粒分散在空气中，吸附空气中的臭气分子，并发生分解、聚合、取代、置换等化学反应，生成无味、无二次污染的产物。高能离子除臭技术是在电场作用下，离子发生器产生大量的琢粒子，琢粒子与空气中的氧分子进行碰撞而形成正、负氧离子。正氧离子具有很强的氧化性，能在极短的时间内氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氢等污染因子，且在与VOCs分子相接触后打开有机挥发性气体的化学键，经过一系列的反应，最终生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子。同时，氧离子能破坏空气中细菌的生存环境，降低室内空间细菌浓度，带电离子可以吸附大于自身重量几十倍的悬浮颗粒，靠自重沉降下来，从而清除空中悬浮胶体，达到净化空气的目的。上述三种城镇污水厂常用除臭技术优缺点比较如表1。表1城镇污水厂常用除臭技术优缺点比较表除臭工艺优点缺点生物氧化技术1、效果稳定、运行费用较低、基建投资较低；2、实施简单、管理方便；3、设备易损件少；4、采用组装式，运输安装方便。1、占地面积大；2、对环境和气候变化敏感；3、耐冲击负荷的能力差；4、操作复杂，运行管理要求较高。天然植物液技术1、基建费用低，除臭效果好；2、输液系统的动力设备简单，电耗省；3、占地面积小，设备放置灵活；4、根据臭气性质的变化，可随时调整天然植物液成分，除臭针对性强。1、天然植物液需进口，运行费用稍高；2、敞口池除臭时，受气候因素的影响较大。高能离子除臭技术1、效果稳定、运行费用较低；2、对臭气性质变化的适应性强；3、操作简单，设备使用期长；4、运行灵活，可连续，可间歇，不影响除臭效果；5、设备占地面积小，基建投资较低。/从表1可以看出，高能离子除臭技术除臭效果最稳定可靠，操作管理最简单，运行方式最灵活，运行费用最低。2城镇污水处理厂除臭工程设计2.1密封系统设计臭气的密封系统对于臭气的收集至关重要。密封系统需要遵循的原则：选择密闭程度高的密闭形式，降低无组织进风量；控制密闭空间，即水面以上和密封装置间的空间；根据不同的臭气源特点，可针对核心设备进行加罩密封。城镇污水处理厂除臭构筑物或设备的密封形式主要有以下几种[2]：淤外铺板材密封：采用方管或圆管不锈钢型材作为支撑骨架，外铺设板材作为构筑物或设备的密封罩。恶臭气体具有腐蚀性，因而外铺板材必须选用耐腐蚀性材料，常用的板材有阳光板、有机玻璃钢板、钢化玻璃要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要作者简介院许新灵（1965-），男，浙江杭州人，工程师，从事环境保护工作；李珊珊（1987-），女，浙江杭州人，从事环境保护工作。高能离子除臭工程在城镇污水处理厂的设计与应用DesignandApplicationofHigh-energyIonDeodorizationEngineeringinUrbanSewageTreatmentPlant许新灵XUXin-ling曰李珊珊LIShan-shan（浙江富春紫光环保股份有限公司，杭州310012）（ZhejiangFuchunZiguangEnvironmentalProtectionCo.，Ltd.，Hangzhou310012，China）摘要院随着人们环保意识的增强，城镇污水处理厂产生的臭气问题已引起广泛关注。除臭工程中密封收集系统的设计和除臭系统技术的选择，对城镇污水处理厂的臭气净化效果起着至关重要的作用。高能离子除臭技术操作管理简单，运行方式灵活，设备占地面积小，运行费用低，具有较强的稳定性和可靠性，在城镇污水处理厂除臭工程中得到广泛应用。Abstract:Alongwiththeenhancementofpeople忆senvironmentalprotectionconsciousness,theodorproblemofurbansewagetreatmentplanthadcausedwidespreadconcern.Designofsealcollectionsystemandchoiceofdeodorantsystemtechnologyindeodorizationengineeringplaysavitalroleinthepurificationeffectofurbansewagetreatmentplantodor.High-energyiondeodorizationtechnologywaswidelyusedindeodorizationengineeringofurbansewagetreatmentplantasaresultofitssimpleoperationmanagement,flexibleoperationmode,smallareaofequipment,lowoperatingcostandstrongstabilityandreliability.关键词院污水处理厂；臭气；高能离子除臭技术Keywords:sewagetreatmentplant；malodorousgas；high-energyiondeodorizationtechnology中图分类号院X703文献标识码院A文章编号院1006-4311（2015）30-0165-02·165·价值工程板、不锈钢板等。适用于格栅、沉砂池等小型尺寸的设备或构筑物的密封加罩。于混凝土密封：适用于调节池、生化池、污泥储池等配套设备全部安装在水下的或无配套设备的混凝土构筑物的密封加罩。盂反吊膜密封：采用钢材作为支撑结构架，氟碳纤维膜作为覆盖密封材料。适用于初沉池等大尺寸的内有大型设备的构筑物的密封加罩。榆拱形玻璃钢密封：适用于小尺寸的构筑物的密封加罩。城镇污水处理厂内需除臭的构筑物或设备主要有：提升泵房、粗格栅、调节池、细格栅、沉砂池、初沉池、生化池、污泥提升泵房、污泥储池、污泥浓缩池、污泥脱水机房等。提升泵房中的提升井、沉砂池可采用玻璃钢盖板密封；粗格栅、细格栅可采用阳光板加罩密封；调节池、生化池、污泥储池及污泥浓缩池可采用混凝土加盖密封；初沉池可采用反吊膜密封；污泥提升泵房、污泥脱水车间可利用自身墙体防止恶臭气体散发。2.2收集系统设计2.2.1臭气量计算城镇污水处理厂的除臭构筑物产生的臭气量不仅与构筑物的空间有关，还与换气次数有关。通风换气的标准需要考虑在保证操作人员的健康和安全的前提下尽量减少臭气处理量。通常，对于无人进入的非工作密封空间换气次数取1耀3次/h；对于偶尔有人进入的非工作密封空间换气次数取5耀6次/h；对于人员进入不是特别频繁的工作密封空间换气次数取6耀8次/h；对于人员进入交频繁的工作密封空间换气次数取8耀12次/h。换气次数的选择应根据密封特点、收集臭气的难易度，以及环境舒适性等方面的要求来合理调整。对于同一构筑物，当恶臭弱区与恶臭强区连通时，应该把恶臭弱区的换气次数取得更小些，恶臭强区取得更大些，这样保证了恶臭弱区空气流向恶臭强区，形成了合理的气流组织。2.2.2收集方式一般，对于城镇污水处理厂中加盖密封的除臭构筑物采用机械进风、机械排风的方式进行臭气收集；对于城镇污水处理厂中利用自身墙体防止臭气扩散的除臭构筑物采用自然进风、机械排风的方式进行臭气收集。机械通风的臭气收集方式需要使用排风机。排风机有两种收集方式：一是正压收集，即风机安装在除臭设备前端；二是负压收集，及风机安装在除臭设备后端。这两种收集方式主要取决于除臭设备的密封效果[3]，正压收集方式对除臭设备的密封效果要求较高，如果设备密封效果不好，会使臭气逸散出去，因此，负压收集方式较常用于机械通风的臭气收集。2.2.3通风管道的设计淤材质的选择。城镇污水处理厂的恶臭气体主要是含硫污染物、含氮污染物和含碳污染物，这些污染物具有较强腐蚀性并且湿度较大，因此，在实际工程中通风管道较多采用的是玻璃钢风管，其具有强度高、抗腐蚀、耐老化等特点[4]。于管径的设计。管径设计主要的考虑因素是管径内所产生的沿程阻力。一般工业建筑的机械通风系统风管内风速主管取6耀14m/s，支管取2耀8m/s。对于相同的流速，管径大的沿程阻力要小于管径小的沿程阻力。在沿程阻力差距微小的情况下，考虑经济因素，可尽量选取管径小的风管。盂风阀的配置。城镇污水厂的臭气收集一般采用风机统一收集，为了较好地控制调节各单元臭气处理量，可在每个单元吸风口处设置风阀。2.3除臭系统设计高能离子除臭技术的操作管理简单，运行方式灵活，设备占地面积小，运行费用低，具有较强的稳定性和可靠性。高能离子除臭系统的工艺流程为：臭气收集寅旋流板塔寅除水器寅高能离子除臭设备寅风机寅碱洗塔寅15m烟囱寅达标排放。臭气经风管管道聚集进入旋流板塔将大颗粒及溶于水的物质先喷洗下来，再经除水器将水雾分离，即利用除水器的脱水功能除去臭气上携带着的水分，出来的臭气进入高能离子除臭设备进行处理，净化后的臭气由风机抽出，利用碱洗塔进行中和高能离子设备处理后产生的一些酸性物质，最后从15m高的烟囱达标排放。此工艺流程比一般的离子除臭增添了旋流板塔和除水器，能在臭气进入高能离子设备前除尘除湿，既提高了臭气的净化效率又可减轻臭气中颗粒物质与水蒸气对高能离子设备的耗损。3应用实例本工程为浙江省某污水处理厂，采用改良型SBR工艺，处理规模为3万m3/d。经现场勘查，选取高能离子除臭工程处理臭气，完全可以满足项目要求。污水处理厂内的提升泵区、格栅、沉砂池、调节池、MSBR池、污泥脱水车间及储泥池需进行密封处理，并配置负压和臭气收集装置，对产生的臭气进行统一收集并处理后达标排放。对于格栅采用阳光板隔离罩加罩密封；格栅前的提升泵区、沉砂池采用玻璃钢格栅盖板密封；调节池、MSBR池、储泥池采用混凝土盖板密封；污泥脱水车间则利用自身墙体。根据各除臭构筑物的密封空间及换气标准，本工程设计臭气处理量为60000m3/h，通风系统主管风管风速取12m/s，选取DN1300的玻璃钢风管为主风管。臭气收集后进入高能离子除臭系统，经过除尘寅除湿寅正负氧离子分解臭气污染分子寅中和残留酸性气体的过程，气体从烟囱排放，经委托第三方监测，处理效果达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）中二级厂界标准要求，具有显著的社会效益和环境效益。4结语淤考虑到密封装置的技术性、经济性以及密封后对设备或构筑物操作维护，污水厂的小尺寸构筑物可采用外铺板材密封或拱形玻璃钢密封；无配套设备的混凝土构筑物可采用混凝土密封；尺寸较大且有配套设备并需操作维护的污水构筑物可采用反吊膜密封。于臭气量由密封空间及换气次数决定。合理选择通风管道管径、安装风机和风阀能有助于对既定臭气量的精确实现。盂高能离子除臭技术的操作管理简单，运行方式灵活，设备占地面积小，运行费用低，具有较强的稳定性和可靠性。实际工程应用中，污水厂的臭气经高能离子除臭系统处理后，达标排放。参考文献院[1]吴书杰，樊凯.污水处理系统除臭工艺比较分析[J].辽宁化工，2009，38（12）：937-938.[2]游建琼.臭气密封罩在市政污水处理厂臭气治理中的应用[J].城市建设理论研究，2012，16.[3]许小平，赵艳，潘婷，陈琳凤.污