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城市污水处理厂及工厂工业除臭设备的工艺方法分析
   编辑:东莞居峰环保企业   浏览:   时间:2011-05-04 
 
    恶臭气体的来源、组成物质与危害:污水处理厂的恶臭气体主要来源于污水和污泥的处理单元,其中厌氧池是污水处理单元产生恶臭的主要场所,而污泥脱水房是污泥处理单元恶臭产生的主要场所。污水处理工艺过程中产生的恶臭气体组成物质主要由碳、氢和硫元素组成主要有氨气、硫化氢、硫醇、VFAs、VOCs等组成。根据有关资料先容,从成分看氨的浓度最大,其次是硫化氢,而硫化氢是产生恶臭气味的主要物质之一。高浓度的含硫以及含氮恶臭物质会抑制硝化反应的进行,使污水脱氮效果变差,同时这些恶臭气体,对污水厂金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性,对厂区及周边环境会造成污染,也会影响周围居民的正常生活。甚至,臭气中的恶臭物质,对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害,使人体产生畸变、癌变。
近年来,随着污水处理行业的迅猛发展,污水处理厂的数量也大幅度上升,但是在污水得到净化处理的同时,污水中的有机物分解产生的恶臭气体不仅对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性,还会对周围居民的正常生活产生影响。因此,如何对污水处理厂产生的恶臭气体进行有效的治理已经成为污水处理行业面临的严重问题。
   污水厂恶臭污染现状及其特点:城市污水处理厂主要处理对象是校园、工厂、居民、工业生活污水和食堂废水等,采用的处理工艺是水解酸化—氧化沟处理工艺。因为所处理的污水COD值比较低(300-400之间),所以在污水处理过程中产生的恶臭气体较少,浓度较低,但是在污泥脱水房污泥浓缩时,压缩污泥而排出硫化氢等气体,与空气接触后加速挥发,使得污泥脱水房成为污水厂的主要恶臭来源地。
   同于恶臭气体不能通过扩散而稀释,而是聚集在污水厂周围,形成浓度较高的恶臭污染区域,不仅对污水厂的管道、设备具有腐蚀作用,而且对周边学生的学习生活和周围居民的正常生活造成了严重的影响和破坏,所以必须对其进行净化处理。对于污水处理厂而言,其恶臭的特点为:污染源集中,主要是污泥脱水机房;恶臭气体浓度随季节变化明显,夏季明显,冬季相对较弱。针对污水处理厂,其恶臭处理工艺的要求为:对不同浓度的恶臭气体有比较好的适应能力,处理达标,无二次污染;投资、运行及维护费用低;运行管理简单。由此可见,针对污水厂恶臭特点和工艺要求,应当在现有的各种处理工艺中寻求一种适合的处理工艺和方法,达到控制污水厂恶臭来源,改善污水厂和周边生活环境的目的。
   恶臭气体处理工艺概况:目前,污水处理厂治理恶臭气体的主要方法有物理法、化学法和生物法三类。其中物理法主要包括稀释法、吸附法等;化学法包括吸取法、燃烧法等;生物法包括生物制剂法、生物过滤法、填充塔式生物脱臭法和生物洗涤法等。对目前常用的处理方法进行分析和比较,如表1所示。
 
 
工艺名称
适用范围
优点
缺点
去除效果
大气扩散稀释法
适用于臭气浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理。
费用低,运行简单
大气稀释法受当地气象条件和地形条件影响较大,另外对烟囱高度也有一定的要求
受条件限制,去除效果一般
活性炭吸附
低浓度臭气和脱臭的后处理
初期投资比较低,维护容易而被广泛应用
活性炭吸附到一定量时会达到饱和,就必须再生或更换活性炭,因此运行成本较高
脱臭效果良好
湿式化学吸取
排放量大、高浓度的臭气排放场合
反应速度快、反应温度低、安全高效、运行可靠、占地相对最小
配备较多的附属设施,运行管理较为复杂,运行费用较高
与药液不反应的臭气较难去除,效率较低
燃烧法
当废气的质量浓度超过1500×10-6时,燃烧法是唯一有效的方法[9]
净化效率高、操作简单、动力消耗少
建设投资和运行管理费用都很高,高浓度臭气处理用直接燃烧法是有效的,但是燃料费用高,燃烧后的气体中存有NOX等气体成分,有二次污染的可能
针对高浓度臭气处理有效
活性污泥曝气法
适用于臭气浓度低、氧气浓度高的气体
设备投资、维护管理费较少
需注意鼓风机与配管等的防尘和腐蚀保护,活性污泥有异味
能有效去除高浓度气体
活性污泥洗涤法
用于净化可溶性污染物
可长期以高的脱臭效果运转,运行费用低
需添加炭源和营养液,并定期加入新鲜污泥和排除剩余污泥
与其它处理工艺联合使用提高效果
土壤脱臭
适用于臭气浓度低以及土地充裕的地方
土壤法具有设备简单,运行费用极低,维护操作方便的优点
高浓度或浓度变化较大的臭气方面,不太充分,占地较大
降解难溶性恶臭成分有效
填充塔式生物脱臭法
适用于各种恶臭成分的降解处理
管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好的优点对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性
生物滤池的缺点是占地较大
对污水处理过程产生的富有N、S成分臭气的处理效果优良
 
                                                                   目前污水处理厂最常用的恶臭去除方法比较
 
 
    工艺选择:由表1可以看出物理化学除臭法设备繁多、工艺复杂、二次污染后再生困难、后处理过程复杂,能耗大等缺点;生物法则具有简单、投资省、运行费用低、维护管理方便、效果好等优点,近几年来发展很快。
    在生物脱臭法中,综合处理效果与成本因素,填充塔式生物脱臭法是一种具有高效低耗特点的处理方法。
    填充塔式生物脱臭法是通过附着在固体过滤材料表面的微生物降解恶臭成分来实现脱臭的目的,其主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后,从填料层底部由下向上穿过填料,恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相,通过附着与填料上微生物的代谢作用而被分解。该方法具有较强的恶臭去除能力,而且装置简单、能耗低、不受冬季冰冷气候的影响,运行和维护费用很低,同时对臭气浓度变化幅度大、以及洗涤法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性等优点,是适合污水厂除臭的工艺。近年来,为了防止水分使活性炭的吸附能力下降,使用活性炭作为前处理的日渐增多,工艺流程如图1所示。将填充塔式生物脱臭与活性炭脱臭结合使用,利用它高效的前处理,降低活性炭再生、更换频率,可以更有效的减少运行费用。
   如上图所示填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法工艺流程:因此,针对污水厂恶臭特点和工艺要求,运用单一方法进行恶臭治理难以满足要求,应当采用生物法与物理法的组合工艺进行脱臭处理,即:填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法。填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法,是污水厂除臭技术的一种组合优化,适合于类似污水处理厂这类中小型污水厂的实际应用,是目前最常用的处理臭恶方法。
   针对目前国际国内治理恶臭的方法主要有物理法、化学法、生物法,包括吸附、直接燃烧、催化燃烧、化学氧化、生物滤池等处理手段。这些控制技术需从恶臭处理效果、工程投资、运行成本、自控程度、占地大小和有无二次污染等方面对技术装备进行评价都无法以我企业开发生产的紫外光冷燃烧除臭设备产品相比。
   JF-FC系列紫外光冷燃烧除臭设备是我企业从国外引进先进技术,与国内多所知名院校积极合作,共同研究开发生产的一种能高效快速去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇、苯等污染物各种臭味的高科技环保设备。脱臭效率可达99.5%以上,脱臭效果大大超过国家颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93),它具有适应性强、运行成本低、无需预处理和设备占地面积小等特点,紫外光冷燃烧除臭设备广泛应用于炼油厂、橡胶厂、化工厂、制药厂、污水处理厂、垃圾转运站等各种有污染源恶臭气体的脱臭净化,其中特别适合用于喷漆尾气的除苯除臭。
 
紫外光冷燃烧除臭设备产品特点:
 
 ①高效快速除恶臭:能高效快速去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效率可达99.5%上,脱臭效果大大超过国家颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93)。
 
 ②无需添加任何物质:只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备进行脱臭分解净化,无需添加任何物质参与化学反应。
 
 ③适应性能强:可适应高浓度、大气量、不同恶臭气体物质的脱臭净化处理,可每天24小时连续工作,运行安全稳定可靠。
 
 ④运行成本低:本设备能耗低(每处理1000m3/h,仅耗电0.54度),无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需作定期检查,设备风阻低<30pa,可节约大量排风动力能耗。
 
 ⑤无预处理和环境要求:恶臭气体无需进行特殊的预处理,如加温、加湿等,设备工作环境度在摄氏-300C-950C之间,温度在30%-98%、PH值在3-11之间均可正常工作。
 
 ⑥设备占地面积小,自重轻:适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件,设备占地面积<1.5平方米/处理10000m3/h风量。
 
 ⑦优质材料制造:防火、防腐蚀性能高,性能稳定、使用寿命长等
 ⑧环保高科技产品:采用国际上最先进的技术理念,通过专家及我企业工程技术人员长期反复的试验,开发研制的设备产品,可彻底分解恶臭气体中有毒有害物质,并能达到完美的脱臭效果,经过分解后的恶臭气体,可完全达到无害化排放,绝不会产生二次污染,同时达到高效快速消毒杀菌的作用。
 
 
除臭处理技术
设备
投资
处理
风量
处理
浓度
运营
成本
运行
管理
脱臭
效率
二次
污染
紫外光冷燃烧除臭法
直接燃烧法
活性炭吸附法
化学催化法
臭氧除臭法
生物洗涤分解法
等离子裂解法
 
紫外光冷燃烧除臭设备与其他处理方法的比较
 
除臭设备工程实例分析
 
1、深圳龙岗化工厂处理废水池挥发的恶臭气处理。
 
    该化工厂在生产过程中产生的废水属于苯过量,经过废水池后挥发出来的恶臭气有严重的刺激性,主要成份为苯、甲苯、二甲苯及苯乙烯等,并且带有酸性物质,人体在接触呼吸后感到头晕,恶心等症状。因为白天投诉不断,无法正常生产,经本企业紫外光冷燃烧臭气处理设备处理后达到国家排放标准。
 
2、惠州制药厂处理废水挥发池的恶臭气体处理。
 
    该制药厂在生产反应过程中排放的废水挥发大量的有机气体,废气主要成份是:苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙酮、硫化氢、氨气、甲硫醇、乙硫醚等恶臭气体,对挥发的气体进行收集后,采用本企业紫外光冷燃烧除臭设备处理后达到国家排放标准。
 
3、东莞谢岗某五金厂喷漆废气臭气处理。
 
    该五金厂在生产过程喷漆工序中,排放大量的喷漆废气,喷漆废气因含有大量的有机废气,废气主要成份是:苯、甲苯、二甲苯及苯乙烯等臭气,人体在呼吸后,产生头晕、恶心等症状,使该厂周边居民深受恶臭气体困扰,白天不敢开窗,有些居民甚至采取丢石块砸玻璃等极端手取阻止该厂生产。后该企业对挥发的气体进行收集后,采用本企业的紫外光冷燃烧除臭设备处理后,之后使空气变清新了,在也闻不到臭气了,气体排放也达到了国家排放标准。
 
附:《中华人民共和国国家标准-恶臭污染排放标准》GB14554-93
 
恶臭污染物厂界标准值是对无组织排放源(指没有排气筒或排气筒高度低于15m的排放源)的限值,见表。
 
序号
控制项目
单位
一级
二级
三级
新扩改建
现有
新扩改建
现有
1
mg/m3
1.0
1.5
2.0
4.0
5.0
2
三甲胺
mg/m3
0.05
0.08
0.15
0.45
0.80
3
硫化氢
mg/m3
0.03
0.06
0.10
0.32
0.60
4
甲硫醇
mg/m3
0.004
0.007
0.010
0.020
0.035
5
甲硫醚
mg/m3
0.03
0.07
0.15
0.55
1.10
6
二甲二硫
mg/m3
0.03
0.06
0.13
0.42
0.71
7
二硫化碳
mg/m3
2.0
3.0
5.0
8.0
10
8
苯乙烯
mg/m3
3.0
5.0
7.0
14
19
9
臭气浓度
无量纲
10
20
30
60
70
 
恶臭污染物厂界标准值
          
 
 
物质名称
恶臭气体主要来源
 
硫化氢
 
牛皮纸浆、炼油、炼焦、石化、煤气、粪便处理、二硫化碳的生产或加工
 
硫醇类
 
牛皮纸浆、炼油、煤气、制药、农药、合成树酯、合成纤维、橡胶
 
硫醚类
 
牛皮纸浆、炼油、农药、垃圾处理、生活污水下水道
 
 
氮肥、硝酸、炼焦、粪便处理、肉类加工
 
胺类
 
水产加工,畜产加工、皮革、骨胶
 
吲哚类
 
粪便处理、生活污水处理、炼焦、肉类腐烂、屠宰牲畜
 
硝基
 
燃料、炸药
 
烃类
 
炼油、炼焦、石油化工、电石、化肥、内燃机排气、油漆、溶剂、油墨印刷
 
醛类
 
炼油、石油化工、医药、内燃机排气、垃圾处理、铸造
 
恶臭气体的主要来源
 
 
紫外光冷燃烧除臭设备适应范围:
 
   广泛应用于炼油厂、橡胶厂、化工厂、制药厂、鱼粉厂、污水处理厂、垃圾转运站等各种有污染源恶臭气体的脱臭净化,其中特别适合用喷漆尾气的除苯除臭。
 
 
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