煉油污水處理廠(chǎng)臭氣治理技術(shù)

惡臭是指大氣、水體、廢棄物等物質(zhì)中能夠引起人體厭惡或不愉快的揮發(fā)性氣味，是一種通過(guò)空氣介質(zhì)作用于人的嗅覺(jué)器官而被感知的嗅覺(jué)污染。工業(yè)和市政污水處理設施中的廢水處理池是產(chǎn)生揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的主要源頭，此惡臭屬于由廢水引起的二次污染。污水處理廠(chǎng)中比較典型的產(chǎn)生VOCs 的處理池包括：氣浮池、沉淀池、生化池、曝氣池、污泥濃縮池等幾種類(lèi)型，由于氣體成分的不同，產(chǎn)生的惡臭程度也不相同。

中油慶陽(yáng)石化公司污水處理廠(chǎng)生物除臭系統是高效生物濾池系統，主要對CAF、DAF、污泥脫水間3 個(gè)構筑物產(chǎn)生的惡臭氣體進(jìn)行生物除臭處理，處理后的總風(fēng)量10 314 m3，設計處理風(fēng)量10 000m3。煉油污水中惡臭氣體主要成分是：硫化氫、氨氣、硫醇、苯、苯乙烯、甲苯、二甲苯等。

1 生物除臭原理

生物除臭系統采用了液體水洗吸收和生物降解處理的組合工藝。惡臭氣體首先被液體（水）有選擇地吸收形成混合污水，再通過(guò)微生物的作用將其中的污染物降解。

先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上，當污染氣體經(jīng)過(guò)填料表面時(shí)，可從惡臭氣體中獲得營(yíng)養源的那些微生物菌群，在適宜的溫度、濕度、pH 值等條件下，會(huì )快速生長(cháng)、繁殖，并在填料表面形成生物膜。當臭氣通過(guò)其間，有機物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解，得到凈化再生的水被重復使用。惡臭氣體被去除的實(shí)質(zhì)是惡臭氣體作為營(yíng)養物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。

2 生物除臭的工藝流程

除臭系統整個(gè)工藝流程大體可以分為4 步：

（1）將氣浮池的惡臭氣體加蓋收集，用引風(fēng)機加壓后送至生物濾池。

（2）惡臭氣體進(jìn)入生物濾池，在循環(huán)水的噴淋潤濕下，惡臭氣體同水接觸并溶解到水中。

（3）水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收，進(jìn)入微生物細胞的惡臭成分作為營(yíng)養物質(zhì)為微生物所分解、利用，從而使污染物得以去除。

（4）處理后的氣體達標排放。

3 進(jìn)氣污染物指標

除臭系統的進(jìn)氣污染物指標如表1 所示。

表1 進(jìn)氣污染物指標

Tab. 1 Indexes of pollutants in inlet air

4 主要設備及性能參數

生物除臭系統裝置包括生物除臭裝置主體（生物濾池）、加濕循環(huán)系統、生物濾料、濾床灌溉系統、離心風(fēng)機、循環(huán)泵、電控柜、自控儀器儀表及處理后排放管道等。生物除臭系統裝置的自控裝置可監測進(jìn)氣流量、溫度、濾床的壓降、循環(huán)水系統的pH 值、流量、溫度等參數，以確保除臭裝置在最佳狀態(tài)下運行。

4．1 臭氣收集系統

對于敞開(kāi)式池體產(chǎn)生的惡臭氣體需進(jìn)行加蓋收集，慶陽(yáng)石化公司生物除臭收集系統覆蓋材質(zhì)采用的是玻璃鋼，支撐采用骨架鋼管桁架。

4．2 生物除臭系統

生物除臭系統包括預處理系統和生物濾池，兩者為一體化設備。主體采用封閉式的生物濾池，點(diǎn)源排放形式，池體材質(zhì)為玻璃鋼。設備內部帶有中堿C-glass 乙烯酯內襯，設備內部的濾料承托層采用38 mm× 38 mm（單個(gè)孔徑）的玻璃鋼格柵板。生物濾池設計表面負荷：150 m3 ／（m2·h），停留時(shí)間：25 s，預處理部分空池流速：0．25 m/s，生物濾池部分空池流速：0．05 m／s。

生物除臭系統包括以下幾部分：

（1）預處理系統

預處理系統尺寸為L(cháng) × W × H ＝ 2.0 m × 6.0 m ×2．8 m，自下而上為0．5 m循環(huán)水層、0．7 m布氣層（氣室）、1 m填料層（亂堆）、0．6 m噴淋層，總高度為2．8 m。外攜控制水箱1 個(gè)，尺寸為1．0 m×0．5 m× 0．6 m，采用DN 100 mm UPVC 管道與設備內循環(huán)水層連接，循環(huán)水箱內置儀器儀表，以便于實(shí)現對補水、溫度、pH 值、排水等的自動(dòng)控制。

該預處理部分為逆向噴淋填料塔形式，噴淋采用立式（不銹鋼304）離心泵，噴淋水量為15 m3/h，噴淋水循環(huán)利用，直至pH 值小于3 時(shí)排出。

（2）生物濾池系統

生物濾池系統尺寸為L(cháng) × W × H ＝ 11.0 m × 6.0m × 2．8 m，自下而上為0．3 m排水層、0．6 m布氣層（采用穿孔布氣管布氣）、1．4 m填料層（亂堆）、0．5m噴淋層，總高度為2．8m。外攜噴淋水箱1 個(gè)，尺寸為1．0 m× 0．5 m× 0．6 m，噴淋水箱內置儀器儀表，以便于實(shí)現對補水、溫度等的自動(dòng)控制。該噴淋系統為間歇噴淋形式，每隔4 h 噴淋1 次，1 次噴淋40 s，由于用水量少，并且含有大量生物膜殘片，因此該噴淋水不回用，直接排出至污水場(chǎng)進(jìn)口。

該生物濾池部分加濕采用立式（不銹鋼304）離心泵，噴淋水量為8 m3/h。

在布氣層設置2 條DN 400 mm 布氣管，玻璃鋼材質(zhì)，均勻在管壁上打孔，孔徑為Φ 10 mm。

生物除臭系統采用的濾料為高效火山巖、腐殖樹(shù)皮、泥炭、腐殖木屑的混合體，其中80％為無(wú)機部分（高效火山巖），20％為有機部分，填料總體積為93 m3。

（3）控制系統和在線(xiàn)監測系統

控制系統及在線(xiàn)監測系統由現場(chǎng)儀器儀表及PLC 配電柜組成，通過(guò)對進(jìn)氣流量計、溫度傳感器、壓力傳感器、加熱器儀器儀表及PLC 的相關(guān)參數的設定來(lái)實(shí)現對總進(jìn)氣的控制；通過(guò)控制進(jìn)水電動(dòng)球閥、排水電動(dòng)球閥、液位傳感器、加熱器、pH 計、溫度傳感器等來(lái)實(shí)現對循環(huán)水系統的控制；通過(guò)對排氣口硫化氫、氨氣等在線(xiàn)探頭的數據控制來(lái)實(shí)現達標排放或者超標報警，從而實(shí)現整個(gè)生物除臭系統的自動(dòng)運行及在線(xiàn)監測。

（4）排放系統

生物除臭裝置采用集中排放，排放口的設置高度為10 m，保證氣體排放符合GB 14554—93《惡臭污染物排放標準》中二級標準的要求。

5 運行效果

單機試車(chē)及各項準備工作完成后，開(kāi)始用循環(huán)水泵對濾料進(jìn)行清洗，待清洗干凈后，濾料已潤濕。然后投加微生物，此時(shí)保證pH 值為5 ～ 7，溫度控制在20 ～40 ℃；用引風(fēng)機供風(fēng)，變頻調速為總進(jìn)氣量的60％，保證微生物的供氧量；同時(shí)向生物濾池中投加少量硫磺，以改善開(kāi)車(chē)期間污染氣體濃度過(guò)低造成的微生物養分少的情況。同時(shí)定期給生物濾池噴水循環(huán)，使微生物載體處在一種濕潤的環(huán)境中；隨著(zhù)污染物濃度增大，生物膜開(kāi)始成長(cháng)并適應，生物過(guò)濾系統轉入正常運行。

生物除臭裝置自2010 年10 月15 日運行至今，經(jīng)監測分析，尾氣完全達到GB 14554—93 中二級排放標準的要求。尾氣檢測分析數據如表2 所示。

表2 尾氣檢測分析數據

Tab. 2 Results of exhaust gas detection

6 影響生物過(guò)濾除臭效果的因素

6．1 填料

填料是生物過(guò)濾工藝的核心，是微生物的載體。因此，它必須滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)：容許生長(cháng)的微生物的種類(lèi)豐富；為微生物提供較大的棲息生長(cháng)比表面積；營(yíng)養成分合理（N、P、K 和微量元素）；具有良好的吸水性，自身無(wú)異味；吸附性好，結構均勻，空隙率大；材料易得、價(jià)格便宜；耐老化，運行、養護方便。

6．2 溫度

溫度是影響微生物活性的重要因素，在15 ~40 ℃范圍內，生物菌種的活性會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而增加。慶陽(yáng)石化公司設置生物過(guò)濾濾池廠(chǎng)房，在廠(chǎng)房?jì)仍O置了采暖設備，還在循環(huán)液箱內設置了電加熱器，即當惡臭氣體溫度過(guò)低時(shí)，通過(guò)加熱循環(huán)噴淋液、氣液傳質(zhì)的方式來(lái)調節溫度，以保障微生物的活性。

6．3 濕度

濕度是影響微生物活性的另一重要因素，也是生物過(guò)濾設備重要的控制參數。眾多試驗表明，當進(jìn)氣濕度在80％ ~ 95％時(shí)，生物膜的狀態(tài)良好。

因此增加潤濕噴淋系統，保證進(jìn)氣濕度。

6．4 pH 值

生物過(guò)濾裝置內的最佳pH 值為5 ~ 7。由于微生物降解會(huì )產(chǎn)生酸性物質(zhì)，裝置內pH 值會(huì )逐漸降低，可通過(guò)噴淋水的方式來(lái)調節pH 值。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

7 結論

（1）生物過(guò)濾除臭方法利用微生物的代謝作用，對中、低濃度有機廢氣進(jìn)行處理，具有適應性強，投資、運行費用低，二次污染小等優(yōu)點(diǎn)，是一種自然的污染治理技術(shù)。

（2）對煉油污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的惡臭污染進(jìn)行治理，改善了生產(chǎn)區及周邊環(huán)境的大氣質(zhì)量，保障了人們的身體健康；同時(shí)為以后對煉油廠(chǎng)吹掃氣等惡臭氣體的治理提供了技術(shù)支持。

（3）今后的生物除臭研究工作應主要集中在填料選擇、菌種篩選和固定化、生物濾池優(yōu)化設計及其組合應用等方面，為工藝的進(jìn)一步推廣應用提供技術(shù)參數。