（垃圾滲濾液廢水處理站惡臭廢氣凈化工程實(shí)例）
污水處理站廢氣除臭設(shè)計(jì)方案
概況
垃圾滲濾液污水處理站的在運(yùn)行時(shí)在集水、厭氧、好氧過程中微生物在分解有機(jī)物產(chǎn)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生帶有強(qiáng)烈刺激性氣味的氨氣、硫化氫及部分的硫醇、甲烷等氣體散發(fā)出來，同時(shí)污泥在堆放、裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中難免有臭氣散發(fā)出來。廢水站散發(fā)的臭氣對周邊的環(huán)境有很大影響，嚴(yán)重影響現(xiàn)場工作日人員和周邊居住者的身心環(huán)境。
因此，在城市生活廢水處理站中，廢氣惡臭的問題顯得尤其突出，若不進(jìn)行除臭處理，其臭味可達(dá)到4級(jí)。
一、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)依據(jù)和原則
1．1設(shè)計(jì)依據(jù)
（1）．《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》；
（2）．《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）；
（3）．《廣東省大氣污染物排放限值標(biāo)準(zhǔn)》（DB4427-2001）；
（4）．《印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44815-2010）；
（5）．《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-1993）；
（6）．《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）；
（7）．《工廠企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)及其測量方法》（GB12348~12349-90）；
（8）．《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值-化學(xué)有害因素》（GBZ2。1-2007）；
（9）．《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1-2010）；
（10）．《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》中華人民共和國令第253號(hào)1998。
1．2設(shè)計(jì)原則
（1）．嚴(yán)格執(zhí)行國家及地方有關(guān)環(huán)保法規(guī)及相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢氣各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到且優(yōu)于國家和地方標(biāo)準(zhǔn)。
（2）．采用*、合理、成熟、可靠的處理工藝，并具有顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
（3）．工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型，能夠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。
（4）．在凈化設(shè)備運(yùn)行過程中，便于操作管理、便于維修、節(jié)省動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用。
二、設(shè)計(jì)參數(shù)及要求
1、污水站散發(fā)臭氣中部分臭氣化合物的種類和特點(diǎn)如下：
化合物 | 分子式 | 分子量 | 沸點(diǎn)（°C） | 毒性 |
乙硫醇 | CH3CH2-SH | 62.13 | 36.2 | * |
硫化氫 | H2S | 34.06 | （氣態(tài)） | * |
甲硫醇 | CH3SH | 48.11 | 5.8-6.2 | x |
丙硫醇 | C3H7-SH | 76.15 | 67.73 | x |
二氧化硫 | SO2 | 64.06 | （氣態(tài)） | * |
叔丁硫醇 | (CH3) 3C-SH | 90.19 | 63.7-64.2 | x |
氨 | NH3 | 16.01 | （氣態(tài)） | * |
b-氨基丙醇 | C3H9NO | 75.11 | 188 | x |
三甲胺 | （NH2）3CH | 59.11 | -4 | * |
二甲二硫 | CH3SSCH3 | 94.2 | 109 | * |
二硫化碳 | S2C | 76 | -30 | * |
注：*表示有毒性； x表示無毒性或是低毒性。
從上表可以看到, 污水站散發(fā)臭氣中的惡臭物具有較高的揮發(fā)性、容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)以及容易被吸附等特點(diǎn)。
2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
表2：惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值
序號(hào) | 控制項(xiàng)目 | 單位 | 二級(jí) | 三級(jí) | ||
1 | 氨 | mg/m3 | 1.5 | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
2 | 三甲胺 | mg/m3 | 0.08 | 0.15 | 0.45 | 0.80 |
3 | 硫化氫 | mg/m3 | 0.06 | 0.10 | 0.32 | 0.60 |
4 | 甲硫醇 | mg/m3 | 0.007 | 0.010 | 0.020 | 0.035 |
5 | 甲硫醚 | mg/m3 | 0.07 | 0.15 | 0.55 | 1.10 |
6 | 二甲二硫 | mg/m3 | 0.06 | 0.13 | 0.42 | 0.71 |
7 | 二硫化碳 | mg/m3 | 3.0 | 5.0 | 8.0 | 10 |
9 | 臭氣濃度 | 無量綱 | 20 | 30 | 60 | 70 |
3．設(shè)計(jì)要求
1) 當(dāng)異味控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，異味控制國家GB14544 93《惡臭污染物二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)》和GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物大氣排放標(biāo)準(zhǔn)》
序號(hào) | 控制項(xiàng)目 | 單位 | 二級(jí) | 三級(jí) | ||
新擴(kuò)改建 | 現(xiàn)有 | 新擴(kuò)改建 | 現(xiàn)有 | |||
1 | 氨 | mg/m3 | 1.5 | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
2 | 三甲胺 | mg/m3 | 0.08 | 0.15 | 0.45 | 0.80 |
3 | 硫化氫 | mg/m3 | 0.06 | 0.10 | 0.32 | 0.60 |
4 | 甲硫醇 | mg/m3 | 0.007 | 0.010 | 0.020 | 0.035 |
5 | 甲硫醚 | mg/m3 | 0.07 | 0.15 | 0.55 | 1.10 |
6 | 二甲二硫 | mg/m3 | 0.06 | 0.13 | 0.42 | 0.71 |
7 | 二硫化碳 | mg/m3 | 3.0 | 5.0 | 8.0 | 10 |
8 | 苯乙烯 | mg/m3 | 5.0 | 7.0 | 14 | 19 |
9 | 臭氣濃度 | 無量綱 | 20 | 30 | 60 | 70 |
2) 處理后無明顯感觀臭味
4、設(shè)計(jì)處理廢氣量
根據(jù)甲方提供圖紙，現(xiàn)場有九個(gè)柜式滲濾液廢水處理裝置，每個(gè)柜有一個(gè)Φ225mm排放口,由于廢水處理裝置基本屬于密封狀態(tài)，因此廢氣收集只能采取非密封式連接排氣孔，設(shè)計(jì)采用套管的方式收集廢氣，套管規(guī)格Φ300mm，為保證排氣孔惡臭氣體不外溢設(shè)計(jì)管內(nèi)抽風(fēng)流速為5s,根據(jù)此數(shù)據(jù)參數(shù)總排氣量設(shè)計(jì)為：（0.15*0.15m*3.14）*5s*3600s*9個(gè)=11445.3m3/h，我公司綜合考慮處理凈化效率及管道設(shè)備阻力，現(xiàn)整套廢氣凈化系統(tǒng)處理能力設(shè)計(jì)按18000m3/h.
三、廢氣治理分析及工藝選擇說明
3．1廢氣凈化處理工藝選擇
惡臭污染物質(zhì)大多是氣相污染物，主要由碳、氫、氧、氮、硫、鹵素等元素構(gòu)成。就化學(xué)結(jié)構(gòu)而言，臭味物質(zhì)分子多因剩余電子，而有刺激人類嗅覺的特性。因此不飽和烴（如丁二烯、苯乙烯）、氮化物（如氨、甲基胺、糞臭素）、硫化物（如硫化氫、硫化甲基）、氯烴（如氯仿）、含氧烴（如丙酮）、植物精油（如樟腦油）等化合物，都具有特殊味道。
臭氣處理技術(shù)分為物理、化學(xué)、生物等三大類，一般可用單一技術(shù)或兩種以上技術(shù)組合來完成單一臭氣處理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸堿水洗噴淋，化學(xué)法是化學(xué)洗滌、焚化、氧化法，生物法則包括生物洗滌、植物液噴灑、生物滴濾、生物濾床等。
根據(jù)客戶廢氣治理的要求及該種廢氣的特點(diǎn)，擬采用光氧催化除臭設(shè)備，使得該類型的廢氣有效脫凈化處理，可*到國家及客戶的廢氣凈化排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。
3．2廢氣處理工藝介紹及流程
廢水站惡臭廢氣 集氣罩/管道 水噴淋凈化塔一 水噴淋凈化塔二 水噴淋凈化塔三 脫水+光氧催化廢氣凈化器 活性炭吸附凈化設(shè)備 玻璃鋼風(fēng)機(jī) 20米高空排放
工藝流程圖
平面布置圖
3.2.1、水噴淋凈化裝置原理：
垃圾滲濾液污水處理站的在運(yùn)行時(shí)在集水、厭氧、好氧過程中微生物在分解有機(jī)物時(shí)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生帶有強(qiáng)烈刺激性氣味的氨氣、硫化氫及部分的硫醇、甲烷等氣體散發(fā)出來，主要的惡臭物質(zhì)氨氣和硫化氫都具有溶于水的特性，我公司設(shè)計(jì)的水噴淋凈化裝置設(shè)置了多種不同密度的填料層，廢氣以1.5m/s左右的緩慢速度通過帶水填料層，使廢氣中的氨和硫化氫與水接觸后從廢氣中分離（接觸時(shí)間為1.8秒）。噴淋室內(nèi)噴淋液經(jīng)過高壓螺旋噴頭的霧化形成層層水膜，廢氣中氨氣和硫化氫再次被凈化器中的水霧捕獲，氣體得到凈化。通過三臺(tái)水噴淋8級(jí)水霧8級(jí)帶水填料層層過濾后大部分惡臭分子被水吸收。
3.2.2、 光氧催化除臭技術(shù)原理
光氧催化凈化原理：光氧催化設(shè)備分解廢氣中的有機(jī)污染物分成兩個(gè)階段，
階段利用高能高臭氧UV紫外線光束（發(fā)出的波長主要為170nm及184.9nm,能量為742kj/mol和647kj/mol）照射惡臭氣體，打開有機(jī)（惡臭）廢氣如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，VOC類，苯、甲苯、二甲苯等分子鍵結(jié)構(gòu)，使有機(jī)或無機(jī)高分子惡臭化合物分子鍵斷裂；在高能紫外線光束照射下廢氣中氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧（高臭氧紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧；UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)）與被打開的有機(jī)分子鍵的游離態(tài)的原子氧化（分子重組）轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H20等。
第二階段利用燈管兩邊的催化層上的半導(dǎo)體光催化劑TiO2（光催化劑是指在光的輻照下，自身不發(fā)生變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)；促進(jìn)化合物的合成或使化合物降解的過程為光催化反應(yīng)；光催化反應(yīng)利用光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，來產(chǎn)生催化作用），在受到紫外線光激發(fā)下，電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶位置，在導(dǎo)帶形成光生電子，在價(jià)帶形成光生空穴。利用光生電子-空穴對的還原性和氧化性能來降解廢氣中的有機(jī)污染物。
兩個(gè)階段相輔相成，利用復(fù)合工藝來達(dá)到分解有機(jī)污染物的目的；以下為光氧催化的分解反應(yīng)示意圖
光氧除臭工藝技術(shù)特點(diǎn)
a、處理效率高：光氧除臭裝置能有效去除含硫污染物，對NH3、H2S等小分子去除率可達(dá)到98%，總除臭率可達(dá)到90%，在任何氣候條件下都能滿足處理要求。
b、運(yùn)行穩(wěn)定：光氧除臭裝置采用的紫外線燈管器，風(fēng)阻小，壽命長，無二次污染。
c、設(shè)備全自動(dòng)運(yùn)行：無需專人管理，運(yùn)行費(fèi)用低，可連續(xù)運(yùn)行和間斷運(yùn)行。
d、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、操作簡便：可通過PLC控制，可采用遠(yuǎn)程控制和就地控制兩種方式，在就地控制時(shí)也可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式。
e、體積小、自重輕：占地面積小，適合于布局緊湊、場地狹小等特殊條件的改造項(xiàng)目。
在廢水處理中常見的惡臭分子硫化氫光氧催化分解反應(yīng)機(jī)理如下：
在廢水處理中常見的惡臭分子氨氣光氧催化分解反應(yīng)機(jī)理如下：
常見的污水站惡臭廢氣污染物化學(xué)性質(zhì)及其物質(zhì)光分解氧化轉(zhuǎn)換表
序號(hào) | 名稱 | 分子式 | 分子量 | 氣味特征 | 主要化 學(xué)鍵 | 對應(yīng)化學(xué)鍵能KJ/moI | 光化學(xué)反應(yīng)最終產(chǎn)物 |
1 | 氨 | NH3 | 17 | 強(qiáng)刺激氣味，無色氣體 | H-N | 389 | H2O、N2 |
2 | 硫化氫 | H2S | 34 | 有臭雞蛋氣味，無色氣體 | H-S | 339 | H2O、SO42- |
3 | 三甲胺 | C3H9N | 59 | 無色氣體，有魚腥惡臭 | C-H、C-N | 414、305 | H2O、N2、CO2 |
4 | 苯乙烯 | C8H8 | 104 | 無色有特殊香氣的油狀液體 | C=C、C-C、C-H | 611、332、414 | H2O、CO2 |
5 | 甲硫醇 | CH4S | 48 | 無色氣體，有不愉快的氣體 | C-S、C-H、H-S | 272、414、339 | H2O、CO2、SO42- |
6 | 二甲二硫 | C2H6S2 | 94 | 淡黃色透明液體，有惡臭 | S-S、H-S、S-C、C-H | 268、339、268、414 | H2O、CO2、SO42- |
3.2.3活性炭凈化器吸附原理
活性炭由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現(xiàn)象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種。
物理吸附：它能象磁鐵一樣產(chǎn)生強(qiáng)大的吸附能力，使所有的分子之間都具有相互引力。因?yàn)榛钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)提供了大量的表面積，從而使其非常容易達(dá)到這種收集雜質(zhì)的目的。所以，活性炭孔壁上的大量分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力，形成一個(gè)巨大的“黑洞效應(yīng)”，能將介質(zhì)中的雜質(zhì)強(qiáng)力吸到孔徑中去。
化學(xué)吸附：除了含碳外，活性炭表面還含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有的氧化物或化合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面。取一個(gè)典型的例子：水處理過程中活性炭可以與水中的亞氯酸鹽發(fā)生反應(yīng)使亞氯酸鹽變成氯離子形式，從而達(dá)到去除水中亞氯酸鹽的目的，使水不再有令人反感的味道和氣味。
設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖
四、凈化處理設(shè)備及其參數(shù)
4．1廢氣凈化處理設(shè)備
脫水+光氧催化除臭凈化器設(shè)備參數(shù)如下 | |
型號(hào) | YC-GY-18K |
數(shù)量 | 1臺(tái) |
處理氣量/臺(tái) | 18000m3/h |
風(fēng)阻系數(shù) | 〈300pa |
燈管 | 90支 |
功率/電壓/臺(tái) | 13.5KW/220V |
設(shè)備尺寸/臺(tái) | 3200*1800*1600mm |
法蘭尺寸/臺(tái) | Φ600mm |
設(shè)計(jì)氣體通過流速 | 1.2m/s |
進(jìn)氣方式 | 左進(jìn)右出 |
燈管使用壽命 | 10000-11000h |
催化劑材料 | TiO2等 |
使用方法 | 負(fù)壓使用 |
設(shè)備重量 | 約300kg |
水噴淋凈化塔 | |
型號(hào) | YC-SPL-18K |
數(shù)量 | 3臺(tái) |
處理氣量/臺(tái) | 18000m3/h |
規(guī)格 | ?2000*5200mm |
循環(huán)水泵功率 | 3.75kw |
活性炭吸附過濾裝置 | |
型號(hào) | YC-GY-16K |
數(shù)量 | 1臺(tái) |
處理氣量/臺(tái) | 18000m3/h |
規(guī)格 | 2500*1300*1600mm |
活性炭數(shù)量 | 防水型蜂窩炭1.3立方 |
設(shè)備材質(zhì) | 1.5mm304不銹鋼 |
4.2凈化后氣體排放管道要求
為達(dá)到凈化效果，需有2~3秒氧化反應(yīng)時(shí)間，經(jīng)凈化除臭設(shè)備后的排氣管道總長度需8米以上，橫截面積需要足夠大，以確保風(fēng)速小于10m/s.在本方案中,我公司公提供風(fēng)管設(shè)計(jì)參考意見,風(fēng)管的設(shè)計(jì)和施工需根據(jù)客戶現(xiàn)場實(shí)際布局設(shè)置.
五、質(zhì)保期及售后服務(wù)
5.1光氧催化除臭凈化器及風(fēng)機(jī)質(zhì)保期一年，質(zhì)保期內(nèi)非人為原因造成的設(shè)備，免費(fèi)維修或更換配件。
5.2質(zhì)保期滿后，我公司提供終身維修維護(hù)。
公司相關(guān)資質(zhì)及相關(guān)業(yè)績（附后）
公司名稱 | 行業(yè) | 設(shè)備 |
江西樂平醫(yī)藥工業(yè)園污水處理廠 | 污水廢氣除臭 | 兩級(jí)噴淋塔+光氧除臭 |
東莞市中圖半導(dǎo)體科技有限公司 | 污水站廢氣除臭 | 光氧除臭 |
東莞市中晶半導(dǎo)體科技有限公司 | 污水站廢氣除臭 | 噴淋塔+光氧除臭 |
東莞市黃江金茂污泥處置有限公司 | 廢水站廢氣除臭 | 兩級(jí)噴淋塔+光氧除臭 |
深圳市鹽田餐飲垃圾處理站 | 廢水站廢氣除臭 | 噴淋塔+光氧除臭 |
湖南新合新生物科技有限公司 | 廢水站廢氣除臭 | 兩級(jí)噴淋塔+光氧除臭 |
樂平醫(yī)藥工業(yè)園 湖南新合新 中圖半導(dǎo)體
金茂污泥 中晶半導(dǎo)體 鹽田餐飲垃圾
售前服務(wù)
1、接受咨詢，提供專業(yè)指導(dǎo)。
2、協(xié)助產(chǎn)品選型。
3、非標(biāo)產(chǎn)品可在客戶提供相應(yīng)數(shù)據(jù)后定制。
售后服務(wù)
1、免費(fèi)指導(dǎo)安裝、調(diào)試、協(xié)助環(huán)保監(jiān)測。
2、免費(fèi)培訓(xùn)2-3名操作工人。
3、我司質(zhì)量管理體系按照ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，以顧客的需求為實(shí)際出發(fā)點(diǎn)。
4、我司對所供設(shè)備提供一年保修，并承諾終身服務(wù)。
