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夏天来了,又到了污水厂防范臭气的季节。
相关数据统计,连续4年,我国恶臭异味投诉占全部环境类投诉的20%以上。虽然投诉举报件数逐年减少,但占总投诉举报量的比例还在上升。
对此,老吴深表理解,毕竟那一股味道给年少的我留下过难以磨灭的阴影!
那年我还小,不知世道险恶。去污水厂实习的时候,一路小跑+嬉笑来到污泥处理车间,推门就进,结果......
“Yue,要臭死了!”一瞬间,我的胃里翻江倒海,嘴里直冒酸水。
直奔鼻腔深处的异味,迫使我头也不回地往后跑去。但悲催的是,我跑去的方向是下风方向,不仅没有远离气味,反而在快跑的喘气过程中,吸入了更多、更大口的恶臭异味,属实是“过足了瘾”。
来源/广东应急管理
从实习到上岗,我也渐渐了解到,污水厂的臭气不仅存在于污泥处理车间,预处理段、生化段的厌氧池也是恶臭异味的重灾区。这些地方释放的臭气中大致可分成五大类:
◎硫化氢、硫醇类、硫醚类和噻吩类等含硫化合物;
◎氨类、胺类、酰胺类以及吲哚类等含氮化合物;
◎烷烃、烯烃、炔烃以及芳香烃等烃类化合物;
◎醇、醛、酮、酚以及有机酸等含氧有机物;
◎还含有其他成分复杂的挥发性有机化合物。
长期处于恶臭环境中,恶臭气体刺激感觉器官会使人情绪烦躁,产生厌食、恶心,呕吐等反应,引发呼吸系统或神经系统疾病,甚至致癌。
因此,污水厂不仅要实现厂界外臭气高标准排放,对厂内操作间也需要维持无臭工作环境,实现臭气源全收集处理、臭气厂界、厂内全控制。
# PART.01
生态环境部:将对“恶臭异味治理”作出部署
推动安装在线监测、开展溯源识别
从投诉举报量来看,公众对身边的恶臭异味等环境问题的容忍度越来越低,污水处理厂的恶臭污染释放和治理亟待攻坚。
来源/新闻联播
近日,生态环境部大气环境司综合处处长石晓群在公开场合表示,“《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》中明确提出,加大恶臭异味治理力度,体现了国家对恶臭污染防治的高度重视。”
同是,石晓群处长也透露:“当前,生态环境部正抓紧推动《空气质量全面改善行动计划》出台,相关文件仍在修改完善中,其中将对‘恶臭异味治理’作出相关部署。”
结合文件内容,生态环境部今后针对恶臭污染防治工作将突出3点考虑:
一是全面排查整治群众反映强烈的恶臭异味扰民问题,将按要求开展专项整治行动。
二是对于恶臭污染治理初步提出4方面的分类整治工作。其中包括对污水、垃圾处理等市政设施采取除臭治理措施。
三是针对投诉集中的涉臭工业园区及重点企业,推动安装运行在线监测、开展溯源识别等,加大恶臭污染防治(ps:生态部科技与财务司刘海波表示,恶臭污染治理长期面临着“识别难、监测难、溯源难、治理难”等问题,亟待科技创新解决)。
# PART.02
面对恶臭异味治理,污水厂须知以下内容
加盖收集技术+除臭工艺方案选择
1、预处理段、污泥处理区是异味重灾区
污水厂臭气主要来自于预处理段、生化段中的厌氧池及污泥浓缩/脱水处理/储存运输段。其中,预处理段及污泥处理区是异味最严重的区域,应加强管理。
预处理段包括进水、粗格栅、提升泵房、细格栅及曝气沉沙池,污水在长距离的管道运输中产生厌氧环境,在厌氧微生物作用下,污水中的硫酸盐被还原成为硫化氢,有机物被降解生成硫醇、硫醚和氨气等恶臭气体。
在进水、粗格栅、提升泵、细格栅和沉沙池等工段,水流扰动剧烈,污水及栅渣等若在敞开体系操作,势必会造成臭气组分外溢,产生浓烈异味,会引起极度不适。
污水经过生化处理后,臭气浓度相对于预处理段会大幅减轻,含有厌氧工艺的生化段,也会产生高浓度废气。
污泥中富集了大量的难挥发物质,在脱水、储存和运输过程中都会产生浓郁的臭味。
2、加盖收集系统
对于新建污水厂来讲,在设计建设过程中就涵盖了臭气的收集处理。然而,对于大多数现有污水厂,加盖收集系统往往是后期改造。
臭气加盖收集系统需要考虑以下几方面因素:1)密封效果;2)检修方便性;3)材料抗腐蚀性;4)抗击强风、雨雪等恶劣天气的性能;5)美观性;6)投入及运维成本;7)使用寿命等。
污水厂常见的加盖形式有玻璃房加盖、混凝土加盖、玻璃钢加盖、反吊膜加盖和充气膜加盖等。
1)玻璃房加盖密封
优点:整体密封性好,经久耐用,透明材质可视性好,便于观察设备运行状况,投资小,检修及维护方便。
适用范围:常用于粗细格栅、污泥提升泵房、污泥脱水设施以及污泥卸料间等小型构筑物的局部加盖收集。
2)混凝土加盖密封
对于新建污水厂来讲,往往采用混凝土加盖方式进行密封。
优点:具有较好的密封性和耐腐蚀性,可连续使用50年以上。在盖板顶部覆土,种植绿植,同时盖顶可根据设备维修需求设置检修口。
适用范围:仅仅适用于现有构筑物的除臭改造,跨度较小的提升泵房、沉沙池、污泥浓缩池等,而对于跨度较大的构筑物施工难度较大,费用较高,几乎等同于新建费用。
3)玻璃钢加盖密封
优点:玻璃钢(FRP),质轻、绝缘性好、耐腐蚀性强、经济实惠。最关键的是,玻璃钢作为一种增强型塑料,其可成型性好,可以根据需要设计成不同形式,以适应不同构筑物的加盖需求。
此外,玻璃钢本身质轻,强度好,拆卸和移动都较为简便,便于检修。日常检修口较小,可根据设备位置布点,采用滑轨式设计,仅需松开紧固件即可实现日常巡检的目的。
4)反吊膜加盖
优点:反吊膜材料比较轻盈,仅靠钢结构骨架即可实现大跨度构筑物的加盖密封,膜材料的密封安装比较便捷,依靠现场的热熔焊接即可实现,检修口可根据需求设置在边膜上。总之,膜材及钢骨架外观漂亮,强度较好,抗雨雪及强风性能优异。
适用范围:尤其适用于大跨度的沉淀池、生化池和污泥浓缩池等。
5)充气膜加盖
优点:与反吊膜、混凝土等加盖方式相比,充气膜钢结构用量小,膜受力均匀,膜的使用寿命长,抗恶劣天气影响能力强。
膜体可根据构筑物尺寸提前预制好,现场仅需必要的密封固定,不需要到池体上方施工,安全、快速,可开展个性化美观设计。
最后,需要特别指出的是,对于现有项目的改造,加盖方式往往根据臭气源构筑物的种类、臭气源的水面面积进行选择。
而收集方式应采用吸气式负压收集,防止无组织臭气外泄,构筑物尺寸较大时,吸气管道应均匀的分布在构筑物内,吸气管道材质应选用耐腐蚀的玻璃钢、不锈钢、UPVC等。
3、恶臭物质处理系统
为实现污水厂恶臭污染物达标排放,目前约81%∼91%的城镇污水处理厂安装了恶臭物质处理系统,包括生物法、物理化学法等处理技术。
其中,生物法是目前应用最广泛的处理技术,占比高达78%,包括生物滤池法、生物滴滤法和生物洗涤法。
各种恶臭气体处理技术比较
由于污水处理厂不同处理工艺产生的恶臭气体组成和浓度不同。因此,在实际应用中,全流程不同工艺,需要选择不同的恶臭处理技术。
1)对于气体不易收集且臭气浓度较低的环节
首先这些环节不应该加盖处理。如生物处理的曝气段虽会产生大量臭气,但臭气的实际浓度偏低,若采用加盖处理会影响其曝气效果,也不利于后续巡查发现问题,故采用不加盖处理。
植物液喷淋除臭的方法适用于不方便安装臭气收集系统的环节,且对于硫化氢、甲硫醇的处理效果较好,绿色环保无二次污染物的产生,维护费用低。
2)对于气体易于收集的环节
首先应对构筑物进行加盖处理。在粗格栅、细格栅等预处理区域、初次沉淀池、生化池、二次沉淀池以及污泥浓缩池等污泥处理环节都要进行密封加盖。
其中,对于细格栅可采用局部加盖处理以保护构筑物中易被腐蚀的部分;对于提升泵房、污泥脱水间这些不易于全封闭的环节,可采用对提升泵房检修口加盖;对污泥脱水间压滤机下平台进行加盖的方法,使其保持半封闭状态,再通过风机进行收集。
将臭气集中收集后,可采用化学除臭、高能离子除臭以及生物除臭的多种方式进行除臭。值得一提的是,组合除臭方式由于其能发挥不同除臭方式的优势,对构筑物所产生的多种气体实现最优除臭而逐渐被大家所运用。
不同工艺段处理技术的选择
下面为大家介绍几种恶臭气体组合处理工艺:
植物提取液喷淋法+生物滤池法
植物提取液喷淋法+生物滤池法是一种简易的臭气综合治理方法,适用于臭气收集体系不健全的污水处理厂。
生物过滤是对臭气进行初步处理和采集,植物提取液可以喷洒到提升泵房、生物反应池、 污泥脱水车间等地以消除剩余臭气。
化学吸收法+生物滤池法
化学吸收法+生物滤池法是一种化学与生物相结合的综合除臭方法,其最完善的结构是臭气导入区、前级(化学药品)洗涤区、生物滤床区、后级(化学药品)洗涤区、净化气体排放区、前后级洗涤区分别使用了不同洗涤剂。
如果污水处理厂产生的臭气量过大,或者气温过低(低于10℃),那么生物滤池法的处理效率就会降低,这时就需要前后级洗涤区一起启动,才能保证废气达到排放标准。
等离子体法+生物滤池法
等离子体法+生物滤池法是将等离子体技术与生物处理技术相结合,对臭气进行处理,通过等离子体中产生的大量活性粒子,可以对有毒、有害的臭气进行直接分解、去除,而生物过滤法可以将等离子体分解产物和臭气继续好氧降解成无害的物质。
这个技术组合是一种新型除臭技术组合,不但可以减少生物除臭装置体积、等离子体装置电耗,还可以避免二次污染。
# PART.03
案例——国内标准最高的污水厂除臭工程
白龙港:加盖密封+负压吸引+集中处理
作为亚洲日处理水量最大的城镇污水处理厂,白龙港污水厂的除臭系统集合了生物、化学、物化、离子和吸附众多处理工艺。
其提标改造除臭工程不仅是国内第一次针对大型污水厂100多座污水污泥处理设施、上万个高浓度臭气释放源实施全封闭全收集全处理的专项整治工程,更是目前世界上规模最大、国内标准最高的污水厂除臭创新工程。
生反池加盖俯视图
据了解,白龙港污水厂预处理区域的除臭系统采用了加盖密封、负压吸引和集中处理的除臭方式。下面小编将该区域的除臭工艺应用进行说明。
1、加盖密封及负压吸引
白龙港除臭系统建立的整体思路就是先控制恶臭气体不外溢,再采取风机抽吸的方式将恶臭气体进行收集。
因此,预处理区域通过硬质玻璃钢加盖的方式,在原有构筑物上,增加了除臭盖板,实现了对预处理区域对构筑物封闭,有效阻止了恶臭气体的外逸,为恶臭气体的收集和处理奠定了扎实的基础。
然后,通过CFD对恶臭气体收集对流态进行模拟,在综合考量气流组织情况等多因素后,将盖板的位置开孔,安装收集风管支路,最后将各支管汇总到总管,引至除臭装置(风机设置在除臭装置一端)。
2、集中处理:三级串联处理工艺
预处理区域除臭装置进口的硫化氢浓度基本维持在100~400mg/m3之间,甲硫醇浓度为10~30mg/m3,臭气浓度(无量纲)范围为6000~12000。考虑到进口恶臭气体浓度较高,该处的除臭装置设计有三级串联处理工艺:生物、化学和物化,工艺流程如下:
预处理区域工艺流程简图
1)生物除臭工艺段
恶臭气体先进入生物除臭工艺段,该处的生物除臭采用生物滴滤工艺,生物工艺段填料采用1m厚的竹炭,并控制循环喷淋水pH值为3~4、空塔气体停留时间为25s。
该处理工艺,利用微生物新陈代谢将大部分的硫化氢等恶臭气体分解,生物段对恶臭气体,特别是硫化氢的去除效果较为明显。由于循环水在吸收硫化氢后,经过生物段处理后,90%以上恶臭气体浓度能够被有效去除。
2)化学洗涤单元
化学洗涤单元,化学段填料为1m厚的塑料球型填料,并控制空塔气体停留时间为25s,化学循环喷淋水的pH值为9~11,ORP值为350mv~450mv之间(通过添加次氯酸钠维持ORP值)。
化学段能够去除掉未被生物工艺处理掉的恶臭气体,一般情况下,化学段的出口已经能够达到相关排放标准。
3)物化处理工艺段
物化处理工艺段(即光解工艺),装置结构设计紧凑,占地小,空塔停留时间为3~5s。利用无极灯管的光解原理,降解未被生物和化学去除掉的恶臭组分。
光解对于硫化氢的去除效率不高,但是对于有机物对降解效果明显,因此物化工艺在三级串联的最末端,主要起到深度处理和保障处理效果的作用。
最后,经过除臭装置处理后,气体由15m烟囱排放至大气,循环水排至污水管路。
来源:中国环境、环境工程、张蔚. 除臭工艺在城市污水处理中的选择与应用、徐遵主,陆朝阳,金小贤,张纪文,刘东,李明. 城市污水厂加盖除臭技术及现状、马文林,刘文其,郭丽平.城市污水处理厂恶臭气体处理技术的研究进展、张钊彬. 污水处理厂高标准除臭技术研究.