污水处理工艺介绍

污水处理厂臭气的成分较为复杂，一般主要由碳、硫、氮等元素组成。按气体的化学组分不同，将其分为：(1)含硫的化合物，如h2s、硫醇、硫醚类；(2)含氮的化合物，如氨、胺类、酰胺、吲哚等；(3)卤素及衍生物，如卤代烃等；(4)烃类，如烷烃、烯烃、炔烃以及芳香烃等；(5)含氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。除h2s 和nh3 外，恶臭物质大多是有机物。VOCs物质主要来源于污水中所含的各类VOCs组分。

执行标准：恶臭污染物排放标准(GB14554-1993)

大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)

挥发性有机物无组织排放控制标准(GB 37822-2019)

工艺路线：生物洗涤+RTO

生物氧化洗涤工艺

（1）生物氧化洗涤法概述

微生物净化的关键在于气液接触效率，常规生物滤池流速低，气液接触时间虽然长，但效率不高，导致设备占地面积大，后续运行围护成本高。

本工艺采用特种生物菌分解挥发污水臭气，降低了采用传统活性污泥接种菌类分解臭气的较长停留时间问题。生物洗涤设备占地面积较小，气液接触效率高，吸收后有机物在后续洗涤塔内循环作用，加快了分解效率。

生物洗涤法主要由一个装有填料的生物洗涤塔和一个具有活性污泥的生物反应器构成。生物洗涤塔喷嘴将直径很小的水雾逆流喷洒，通过特殊的填料层，填料的比面积比普通的生物洗涤器大，使废气中的污染物充分接触，气相转变为液相，实现质量传递。污染物通过活性污泥中微生物的氧化作用，去除污染物。生物洗涤塔工艺中的液相（通常是带有悬浮微生物）是流动的，在两个分开部分连续循环。这有利于控制反应条件，便于添加营养液、缓冲剂和更换液体，除去多余的产物。其反应的温度和pH值等因素也可以控制。

为了防止活性污泥沉积和降解有机物，活性污泥反应器需要曝气设备，并控制有关条件，如温度、湿度、pH值、碳、氮、磷之间的比率，以确保微生物在最佳的条件下发挥作用。通常采用有活性淤泥的生物洗涤塔再生水，在其中，被吸收的物质进行微生物氧化。在沉淀容器中水分离出多余的微生物后返回注入到吸收器。同时在洗涤塔内添加生物药剂来实现吸收的目的，废气中的可溶性及易反应物将转移、富集到液体中，充分满足气体混合反应时间。

采用此种结构，设备阻力小，避免填料塔等堵塞的问题，同时在保证较高效率的情况下，运行平稳，方便。顶部设计除雾层，保证后续系统的有效运行。

微生物菌种一般是通过污泥驯化或培养的方法来进行，菌种有假单胞菌属、真菌、诺卡式菌属、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌等等数十种菌种。需要添加营养液。

而对于含有复杂的、多种污染成分的目标污染物，则必须用混合培养的方法，驯化、培育出分工协作的微生物菌群来完成污染物的降解任务。

经过预处理的废气由风机送入RTO中，经高温氧化分解，有机成分被分解成CO2和H2O。VOC废气首先进入一个蓄热室预热废气，然后进入氧化室氧化分解，接着烟气进入另一个蓄热室放热，最终烟气排出GRTO系统，阀门交替运行处理VOC废气。GRTO出口尾气达标后经过烟囱排放。系统设计可根据风量自行调节设备处理量及运行工况，以达到节能的效果。若检测得VOCs浓度超过混合物爆炸下限的25%，为防止进气浓度过大引起安全隐患，GRTO入口设置系统旁通管道。当浓度达到爆炸下限的25%时，旁通阀门打开，避免高浓度废气进入炉体发生爆炸危险。

蓄热式氧化焚烧炉（Regenerative Thermal Oxidizer，简称RTO）是一种用于处理高浓度挥发性有机废气的节能高效安全环保装置。原理是将废气加热到800℃以上，废气中的有机物在高温下发生氧化反应，使废气中的碳氢化合物变成CO2和H2O，直接排放到大气。RTO特点：

1）VOC 的净化效率 99.5%；

2）低温燃烧不产生的氮氧化物；

3）具有很高热效率（达到95%以上）；同时可以实现余热回收；

4）投资和运行成本性价比高；

5）奥运品牌，世博品质，品牌可靠；

6）比国内其他厂家更安全、更高效；在国内有大量成熟的在五百强企业、央企成功的运行案例。是国内目前为止承建过世界五百强企业、央企、日本品牌企业的废气处理项目最多的 VOC 治理环保公司。

RTO系统运作流程

焚烧炉是由三个加固保温之室所构成，室内部分区域填满耐高温陶瓷蓄热材，焚烧炉利用天然气加热维持燃烧炉内之燃烧室设定温度。位于RTO旁边的切换阀和风管通道，不仅可以控制废气的进出方向，而且使废气在 RTO 炉内作一个顺时针和逆时针流动的作用。此方向切换的模式由PLC 控制完成，PLC 的这种定期切换的控制大大提高了系统热回收效率。一般一个切换动作的循环时间约为2到4分钟。

废气通过热回收室进入氧化室，在这个过程中，高温蓄热陶瓷会先预热入口废气然后导入氧化 炉腔。当废气经过蓄热床时，温度会急剧上升。在燃烧室氧化反应后，高温干净的气体会通过并 加热另一侧的蓄热床。为了提高蓄热床的热回收效率，系统通过 PLC 定时控制双切风门作动来切 换废气的流动方向。这样周期性的切换使温度更加均匀的分布到整个氧化炉体。

工艺风量在足够浓度的挥发性有机气体(3-4% LEL最低爆炸极限)下，碳氢化合物所形成的热能将会自行维持燃烧的过程，而不需要额外的热能。

◆污水臭气来源◆

 

(1)污水臭气主要来源于污水预处理的格栅间与厌氧生物，后者的异味废气量大，味道刺激。

(2)污水在反应器中通过厌氧生物过程厌氧反应过程中产生小分子烃、甲烷、硫化氢，氨、甲硫醇等恶臭废气，以及少量的存在废水中的挥发性有机废气。这些组分不仅刺激味道，而且有毒性。

 

◆污水臭气主要成分◆

 

(1)硫化氢

无色，臭气蛋气味气体，溶于水与乙醇，易燃，强烈的神经毒物，对中枢神经系统、呼吸系统、心肌损害严重。易燃，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

(2)氨

刺激性气味无色气体，极易溶于水，氨水对金属有腐蚀性，氨中毒会抑制中枢神经系统，会出现肌随意性兴奋、角弓反射及抽搐。

(3)甲硫醇

易燃，蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，遇热源、明火等有燃烧爆炸危险，与水、水蒸汽反应产生有毒和易燃气体，吸收后可引起头痛、恶心及不同程度的麻醉作用;高浓度吸入可引起呼吸麻痹死亡。

 

◆污水臭气处理方案设计原则◆

 

(1)协助企业采用科学合理的收集方式，在达到收集效果的前提下，尽量减少气量。

(2)积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的污染治理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。(2015-01-01)

(3)妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染。

(4)严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的规范、法规与标准。

(5)选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。

(6)总平面布置力求紧凑、合理通畅、简洁实用。尽量减小工程占地和施工难度。

(7)严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。(GB16297-1996)

(8)依据国家和地方有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。

 

◆污水臭气处理工程范围及标准◆

 

>>工程范围

(1)设计方负责废气处理设备的设计、制造、安装、调试以及相关管路的设计。

(2)设计方负责对业主单位设备操作人员的培训。

(3)业主单位负责项目配套的公用工程，包括电源、水蒸气、压缩空气、循环冷却水等。

 

 

>>技术要求

(1)本工程不考虑征地，利用原厂用地，不能严重影响生产。

(2)采用成熟的废气处理工艺，要求技术安全可靠、经济合理。

(3)副产品的处理，不应产生二次污染。

(4)所有的设备和材料是新的。

(5)观察、监视、维修简单。

(6)确保人员和设备安全。

(7)节省能源、水和原材料。

 

◆污水臭气处理排放标准◆

 

污水臭气排放标准执行《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)规定，臭气排放标准如下表：

 

 

◆污水臭气处理方案定制依据◆

 

(1)业主提供的与本项目有关的资料

(2)《中华人民共和国环境保护法》(2015-01-01)

(3)《中华人民共和国大气污染防治法》(2016-01-01)

(4)环境空气质量标准(GB3095-2012)

(5)中华人民共和国主席令第72号《中华人民共和国清洁生产促进法》

(6)《国家环境保护“十三五”计划》

(7)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)

(8)《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)

(9)《建设项目环境保护设计规范》(GB50483-2009)

(10)《采暖通风和空气调节设计规范》(GB50019-2003)

(11)《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)

(12)《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)

(13)四川青亿环境治理类似项目工程取得的经验。

 

◆污水臭气处理系统设计◆

 

>>污水臭气处理工艺流程

污水臭气处理需要考虑运营成本及安全性，方案工艺路线拟采用以“通风系统(风机、收集罩、管道)+预处理系统(净化塔+除雾器)+核心净化系统(UV光解净化设备)”为核心工艺来处理该污水臭气。污水臭气处理工艺流程图如下：

 

 

>>污水臭气处理工艺流程简介

(1)经集气罩收集后的废气臭气由风管引入净化塔，经过填料层废气与水进行气液两相充分接触吸收中和反应，氨气、硫化氢等气体易溶于水，废气臭气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后进入下道工序。

(2)废气进入到核心净化系统(UV光解净化设备)，UV光解净化设备发出特制的高能UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧(即活性氧)，同时高能UV紫外线光束及臭氧对有机废气、臭气进行协同光解氧化作用，使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，达标高空排放。