对生化等区域除臭技术改造的应用研究

文燕

冀中能源峰峰集团河北峰煤焦化有限公司 河北邯郸 056201

1 研究背景

焦化厂污水处理站、熄焦水池中污水、污泥处理设施运行过程中会产生并散发出异味气体，影响相关人员的人身健康和周围的大气环境。经过对整个污水处理工艺过程进行分析，其中H2S、NH3、甲硫醚、甲硫醇和挥发性有机物是臭味的主要组成成分。为了完善焦化污水处理站的功能、创造良好的生活投资环境，配套建设焦化污水处理站除臭工程势在必行[1]。

2 生化除臭技术发展现状

2.1 常用废气处理工艺

污水处理站产生气味的物质大多是有机化合物，如低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类等，这些物质都带有活性基因，容易发生化学反应，特别容易被氧化，当活性基团被氧化后，气味就消失，从而达到除臭的原理。除臭方法种类繁多，主要有：水吸收法、药液吸收法、冷凝回收法、吸附法、生物滤池法、热力燃烧法、催化燃烧法、低温等离子体分解法等。

2.2 除臭工艺费用及使用优劣性对比

工艺特点净化工艺 安全性 净化效率 总投资（一次性投资） 维护费用 能耗 有无二次污染低温等离子体法 安全 高 较高 低 低 无吸附法 安全 高 低 高 较高（需再生） 有吸收法 安全 高 低 低 高（溶剂需再生） 有生物分解法 安全 低 低 低 低 有光催化氧化法 安全 较高 较高 高 低 无燃烧法 不安全 高 高 高 非常高 有

通过比较上述几种技术，根据污水处理系统产生的废气成分的理化特性和排放特性，结合现有工程技术经验和科技创新成果，采用“加盖收集+脉冲式低温等离子技术+喷淋吸收”协同效应的废气耦合净化技术方案，达到除臭目的和环保要求。

3 除臭方案的确定

1.气量核定，气量核定原则：参考《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》；

污水处理构筑物的臭气风量宜根据构筑物的种类、散发臭气的水面面积、臭气空间体积等因素综合确定；设备臭气风量宜根据设备的种类、封闭程度、封闭空间体积等因素综合确定：

（1）进水泵吸水井、沉砂池臭气风量按单位水面积10m3/（m2·h）计算，增加1-2 次/h 的空间换气量；

（2）初沉池、浓缩池等构筑物臭气风量按单位水面积3m3/（m2·h）计算，增加1-2 次/h 的空间换气量；

（3）曝气处理构筑物臭气风量按曝气量的110%计算；

（4）封闭设备按封闭空间体积换气次数6-8 次/h 计；

（5）半封口机罩按机罩开口处抽气流速为0.6m/s 计。

除臭系统宜与通风换气系统分开，难以分开时，对于人员需要经常进入的处理构（建）筑物，抽气量宜按换气次数不少于6 次/h 计算。当人员短时进入且换气次数难以满足时，需要考虑人员进入时的自然通风或临时强制通风措施。

2.处理规模，经计算生化废气总量计算值为86619m³/h，为确保系统风量充足和长期有效运行，废气总量按90000m³/h 设计。

3.加盖设计，废气收集点为隔油池、调节池、气浮池、厌氧池、好氧池、絮凝沉淀池、污泥井、污泥浓缩池、二沉池、熄焦塔等污水处理设施，构筑物为敞开式建筑，产生的臭气直接排往大气环境，需要进行加设玻璃钢罩收集，以解决废气四溢的无组织排放问题，并在玻璃钢拱罩顶部设置玻璃钢排气管，排气管汇集到排气干管，然后通过引风机送入废气治理设施。

4.除臭工艺，根据污水处理系统产生的废气成分的理化特性和排放特性，结合现有工程技术经验和科技创新成果采用“加盖收集+脉冲式低温等离子技术+喷淋吸收”协同效应的废气耦合净化技术方案[2]。

（1）脉冲式低温等离子。本方案采用高频脉冲电晕放电低温等离子设备，通过频率和放电电压调节脉冲电晕放电过程，使等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中除了硫化氢和氨气外，还含有部分有异味的挥发性有机物，且这类有机物水溶性较差，简单的喷淋洗涤不能完全去除，低温等离子体产生的高能电子在迁移过程中与废气中的组分碰撞，将有机物分解成小分子的物质，同时废气中的 O2 和H2O 分解产生大量的 OH、O 等活性自由基，再次与分解的有机小分子物质反应，最终转化为 CO、CO2、H2O、或小分子等物质，从而脱除挥发性有机物达到净化废气的目的。

（2）碱液吸收塔。废气经过等离子裂解净化后，绝大部分的污染物被彻底净化完全，生成了 CO2 和 H2O，一部分污染物被裂解为小分子物质，并被氧化成醇类、醛类、有机酸类等水溶性较高的物质。部分未降解完全的有机物的废气进入碱液喷淋吸收塔后，残留的挥发性有机物等污染物被溶解于水中，完成废气净化的目的，最后净化的废气经除雾器由塔顶达标排放，喷淋循环碱液将定期更换，更换下来的废水可直接排入生化污水处理系统前端。

4 成果分析

本项目实施后，对企业带来了以下好处：

（1）除臭项目实施前后生化区域恶臭气体排放值对比明显下降。生化等区域废气经过装置处理后，在正常工况和常温气象条件下，废气排放浓度处理后满足国家标准，收集处理后相关污染物达到各项限值要求。

（2）环保效益，生化除臭项目改造不但改善了公司生产区域环境，为周边环境改善做出了应有贡献，同时减少了因环保因素导致的公司生产减产，提高企业的竞争力。

（3）社会效益，污水处理设备玻璃钢集气罩的建设，可大大减少疫病暴发或流行病的潜在危险，有利于提高厂区环境质量，改善厂区形象，将为居民提供健康上和环境上的益处，产生明显的社会效益。