工业污水处理厂除臭系统设计刘鹏

【作者简介】刘鹏（1983~），男，安徽安庆人，工程师，从事环境技术设计与咨询研究。工业污水处理厂除臭系统设计TheDesignofDeodorizationSystemofIndustrialSewageTreatmentPlant刘鹏（上海环境保护有限公司，上海200233）LIUPeng（ShanghaiEnvironmentalProtectionCo.Ltd.，Shanghai200233，China）【摘要】根据大型污水处理厂对恶臭污染物的控制要求，针对不同水处理构筑物设计合理的恶臭气体收集系统、输送系统和净化系统；臭气净化工艺选用稳定性强、能耗低的生物滤池净化工艺，将恶臭污染物净化处理满足相关标准后高空排放。【Abstract】Accordingtotherequirementsofodorpollutioncontrolinlarge-scalesewagetreatmentplant,differentwatertreatmentstructuresneedtodesignreasonablecollectionsystem,transportationsystemandpurificationsystem.Odorpurificationprocessuseshighstabilityandlowenergyconsumptionofthebiofilterpurificationprocess.Theodorconcentrationsmustmeettherelevantstandardsinordertohigh-altitudeemissions.【关键词】污水处理厂；工程设计；恶臭污染物；生物滤池净化【Keywords】sewagetreatmentplant；engineeringdesign；odorpollutants；biofilterpurification【中图分类号】X505;TU279.4【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2018）03-0122-031项目概况本项目污水处理厂位于上海市某工业区，处理水量为2.5×104t/d。其中：工业废水占三分之一，生活污水占三分之二。污水处理厂在实际运营过程中，在处理污水时调节池、污泥浓缩池、储泥池、污泥脱水机房等处会有一定浓度及相当数量的臭气产生，臭气内恶臭污染物主要包括硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）、氨（NH3）、胺类、硫醇、有机硫化物、粪臭素、吲哚等，会对周边大气、附近居民、企业及厂区内工作人员产生异味影响。因此，需对污水处理厂区进行整体环保除臭治理。2污水处理工艺本项目污水处理厂选用二级生化处理工艺。废水经初沉池除渣、调节池调质后进入兼氧酸化池，大分子有机物得到降解；沉淀后上清液进入氧化沟进行第二级的生化处理，完成反硝化、硝化过程。氧化沟好氧段出水进入二沉池，进行泥水分离，上清液溢流后经排海口最终排入杭州湾。底部的污泥进入浓缩池浓缩之后，排入污泥均质池，上清液则排放至厂区污水管。均质之后的污泥经螺杆泵提升，进入离心脱水机进行脱水(出泥含水率75%左右)。脱水后，将泥外运处置。根据现场恶臭浓度分析，本项目除臭系统主要针对格栅井、调节池、污泥浓缩池、污泥均质池、污泥脱水机房的臭气进行处理。臭气主要成分为硫化氢和氨。3恶臭治理设计3.1治理工艺流程将调节池、污泥浓缩池、均质池（储泥池）采用玻璃钢集气罩封闭，由设置于集气罩内的排风口将池体内产生的恶臭气体排出，通过玻璃钢风管系统经玻璃钢离心风机送入生物滤池；格栅井、污泥脱水房内污泥脱水机区域和污泥堆棚区域采用彩钢板封闭，由设置于内部的排风口将产生的恶臭气体排出，通过玻璃钢风管系统经玻璃钢离心风机送入生物滤池；恶臭气体经过生物滤池处理净化后在15m排气筒高空排放。3.2净化系统划分根据废气治理设施集中布置的原则，同时考虑污染物源尽量靠近废气治理设施，将上述污染源划分为2套净化系统，系统风量见表1。Construction&DesignForProject工程建设与设计【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2018.03.038122表1工程系统风量计算表注：尺寸栏下括号中的h为该构（建）筑物的高度。3.3恶臭气体收集系统构（建）筑物的封闭覆盖装置的功能是将构（建）筑物进行密闭或封闭，目的是将其形成密闭覆盖空间，产生的臭气不会自然外溢，同时对封闭覆盖空间里产生的臭气进行统一收集，通过引风机动力牵引至臭气输送管道，由管道输送至处理装置，集中处理。1）调节池、污泥浓缩池、储泥池密闭方式调节池、储泥池、污泥浓缩池的密闭系统采用拼装式的单跨、断面为波形的自支撑筒拱型结构的玻璃钢板集气罩（见图1）。既可满足臭气封闭不泄漏的原则，又坚固、美观、耐用、景观性强。图1玻璃钢集气罩玻璃钢集气罩以1.5~2.0m为1个单体，各单体之间采用扣接形式，与池体连接处用水泥砂浆找平，罩体与池体之间填有3mm橡胶垫，用304不锈钢膨胀螺栓和不锈钢压板固定。罩体上设有观察孔、检修孔，方便工作人员观察、取样和池中设备的检修。玻璃钢集气罩内层与池内废气接触，考虑硫化氢等污染物的腐蚀性，内衬防腐层采用乙烯基树脂制作，厚度1.0mm，可耐酸碱及大多数有机成分腐蚀，耐腐蚀性能优良。外层为结构层，采用不饱和聚酯树脂，厚度5mm，具有较高的强度。表面采用耐抗紫外线的胶衣型不饱和聚酯树脂，有较好的耐候性。集气罩性能指标：拉伸强度≥200MPa，设计使用荷载≥0.5kN/m2；压缩强度≥130MPa，设计施工检修荷载≥1.0kN/m2；剪切强度≥70MPa，设计吸风负压：-0.1kN/m2。为防止臭气排放产生负压，损坏集气罩，设立能自动进气的余压补风装置。余压阀是利用密闭集气罩内外压差对集气罩内补风。选用600mm×400mm余压阀，材质采用涂塑镀锌板制作。2）格栅井格栅井设置电动移动风雨棚，将格栅井、格栅设备封闭。平时运行工况下格栅井区域保持封闭排风状态，当格栅设备检修时，移动风雨棚移开，方便设备维修、配件吊运及更换操作。封闭区域尺寸8.1m×5m×3（h）m，换气次数6次/h。3）污泥堆棚区域污泥堆棚位于污泥脱水机房内，污泥堆棚内有污泥斗设备，运行过程中产生恶臭异味。污泥斗设备高约6.0m，用彩板将污泥堆棚污泥斗设备区域封闭，尺寸8m×6.4m×6.8（h）m，换气次数20次/h。一侧封闭隔墙上设3m×4m电动卷帘门，平时封闭排风；排泥操作时开启，方便污泥运输车辆进出。4）污泥脱水机区域污泥脱水机位于污泥脱水机房内，运行过程中产生恶臭异味，设备高度约2.7m，采用彩板将污泥脱水机封闭，尺寸9.3m×5.5m×3.7（h）m，换气次数20次/h。隔墙上开设用于人员进出的推拉门。污泥脱水机棚的顶棚要求易于拆卸，便于设备维修时电动葫芦吊运设备、配件等。上述所有臭气收集系统在风机抽吸下均处于负压状态，有效防止臭气泄漏。3.4恶臭气体输送系统臭气输送系统是影响收集废气气量、浓度的重要因素，其材质与设计由臭气性质、臭气泄漏状况以及其使用寿命决定。该系统主要组成为吸风口、臭气输送管路、引风机、排气筒等，以及配套的阀门、软连接、管架等附件。臭气输送管路采用玻璃钢材质，每个密闭的单元根据吸风口数量设置吸风支管，与各单元吸风口以法兰连接，然后汇集到主风管，再进入一体化生物除臭装置，处理后的废气通过排气筒排放。支管设置阀门调节风量，确保各部分废气保持压力平衡，以使收集气量相当。管道吊架、支架、管卡、管托均采
 /m/(/h)h/(m/h)hh/(m/h)hhh5h8.1h3hhh6729PF-1hhh23.1h60h1.5hhhh3h31871119440hhhh
14h1.5hhh51155hhh
14h1.5hhh51155hhhhhh9.3h5.5h3.7hhh203785PF-2hhhhh8h6.4h6.8hhh20696313058
EnvironmentEngineeringDesign环境工程设计123用热镀锌型钢刷环氧树脂漆防腐。臭气输送管道及管件采用防紫外耐老化性能的有机玻璃钢材质，管道的燃烧性能等级为难燃B1级。玻璃钢风管及管件制作安装要求符合《玻璃钢管和管件》（HG/T21633—1991）与《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243—2002）。每套生物除臭系统单独设置一座排气筒，采用耐酸碱腐蚀的玻璃钢材质，内衬层采用乙烯基树脂防腐。3.5恶臭气体净化系统本项目臭气主要含有硫化氢和氨等恶臭气体，臭气成分和气量比较稳定、气量较大但浓度低，因此在设计上采用针对性强、压降小、能耗低的“生物滤池”处理工艺，进行生物脱臭处理。臭气经收集系统收集后，由管道输送至生物除臭装置，先经过装置内前段预洗池段喷淋，与自上而下喷淋液充分接触，去除臭气内大部分粉尘和少量可溶性污染物，同时增加臭气湿度，并调节温度；经过增湿调温后的臭气进入生物滤床，在附着于生物填料上的微生物的新陈代谢作用下，最后降解为CO2、H2O以及其它无/低害物质，恶臭污染物经处理后满足上海市《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB31/982—2016)。本项目除臭系统设计共采用2套一体化生物除臭装置（见图2）。图2一体化除臭装置结构图PF-1系统选用处理风量为20000m3/h的一体化生物除臭装置，生物滤池段8.3m×10m×2.1（h）m，喷淋段1.7m×10m×2.1（h）m；配置喷淋水泵Q=12m3/h，N=3kW，H=30m，一用一备；配备加热器、内水箱、外水箱。排风风机选用4-72No8C玻璃钢离心通风机，N=22kW，Q=22435m3/h，H=2390Pa，风机一用一备。PF-2系统选用处理风量为15000m3/h的一体式生物除臭装置，生物滤池段7.0m×7.0m×2.1（h）m，喷淋段1.5m×7m×2.1（h）m；配置喷淋水泵Q=8m3/h，N=2.2kW，H=30m，一用一备；配备加热器、内水箱、外水箱。排风风机选用4-72No5A玻璃钢离心通风机，N=15kW，Q=14328m3/h，H=2335Pa，风机一用一备。4结构设计污泥堆棚和污泥脱水棚封闭采用门式刚架轻型钢结构，污泥堆棚单跨、跨度5.6m、柱距3.5m，柱顶标高7.1m，在其中一个柱距内设柱间支撑，相应位置屋面设横向水平支撑；污泥脱水棚单跨、跨度5.3m、柱距2.4~3.5m，柱顶标高4.0m，在其中一个柱距内设柱间支撑，相应位置屋面设横向水平支撑；为便于污泥脱水棚设备维修，其屋面构件宜尽可采用螺栓连接。两个建筑围护结构均为檩条、彩板。因污泥堆棚和污泥脱水棚为单层结构，无吊车等设备，建筑物对沉降不敏感，基础采用天然地基的独立基础。由于PF-1、PF-2生物滤池荷载分布较均匀，且平均荷载较小，一般在9~11kN/m2。因此设备基础采用天然地基上的基础筏板。排气筒荷载较轻，也采用天然地基上的独立基础，基础尺寸满足抗倾覆要求。用于格栅井封闭的移动风雨棚基础采用天然地基上的条形基础，移动运行钢轨及轨道联结采用国标GB325《吊车轨道联结及车挡（适用于混凝土结构）》。5电气设计PF-1系统安装容量42kW，计算电流71.8A；PF-2系统安装容量50kW，计算电流85.5A；用电负荷按三级设计。供电电压等级为220/380kV，PF-1系统和PF-2系统的电源总配电箱设置在电气控制室内，电源由工厂就近变电站引来。供电方为式放射式，电源总配电箱的出线经电缆桥架敷设至各设备控制箱，出桥架穿管明敷或埋地敷设，桥架沿顶板明敷。成束敷设的电缆须采用D级的阻燃电缆。本工程接地保护制式为TN-S；动力配电箱、金属支架、电缆桥架、灯杆等非带电金属件均妥善接地。排气筒设避雷带，防雷引下线采用热镀锌扁钢25mm×4mm沿排气筒外侧明敷，接地极优先采用桩基垂直主钢筋外，还辅以人工接地极。接地方式为联合接地，接地电阻不大于1Ω。（下转第130页）Construction&DesignForProject工程建设与设计124（上接第124页）6安全