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污水處理場無組織廢氣處理技術的探討

        【摘要】我國污水處理裝置的建設很少考慮到無組織廢氣的處理問題,但隨著人民生活水平的提高,對環境質量的要求越來越高,對無組織廢氣摘要所帶來的污染也更加敏感,有關污水處理設施臭氣影響市民生活質量和健康的投訴案例屢見報端,呈上升的趨勢。在污水處理過程,保護和提高處理現場及周圍的環境,減少惡臭影響,如何對惡臭進行有效控制已成為急需解決的課題。本文通過對大慶煉化公司煉油污水處理站無組織廢氣處理過程中采用的生物氧化技術進行研究、分析,總結出該處理工藝的優、缺點
  【關鍵詞】無組織廢氣 生物氧化
  廢水中含有大量石油類、揮發酚、氨氮、丙酮、非甲烷總烴等有毒有害、易揮發的物質,而污水處理站各處理單元多采半敞開式結構,主要有隔油池、氣浮池、生化池等,尤其是氣浮池和生化池均采用水中曝氣的運行方式,造成剩余空氣和污染物分解的有毒氣體大量揮發,并積聚在煉油污水處理站附近,對本裝置操作人員以及周邊裝置員工的人身安全具有一定的傷害作用,很容易發生各種急、慢性中毒,進而影響到安全生產。目前通過對各處理單元進行封閉,并將廢氣引入生物氧化裝置處理,達標后排放。
  1 無組織廢氣來源1.1 煉油污水概況
  目前煉油污水處理系統在處理污水過程中,各處理單元中揮發出多種無組織廢氣,主要無組織廢氣有 H2S、NH3、NO2、丙酮、非甲烷總烴,對廠區周邊大氣環境及工人操作環境造成了一定程度的影響,還會對周圍居民的日常生活帶來嚴重的危害。為了完善煉油污水處理站的功能、創造良好的空氣環境,續建煉油污水處理站無組織廢氣處理裝置勢在必行。
  1.2 煉油污水處理站無組織廢氣來源
  根據污水處理的過程,這些無組織廢氣產生源主要在隔油單元、氣浮單元和生化單元,污水前處理部分(污水提升泵站、格柵、沉砂池)以及生物反應中的厭氧調節池和污泥處理部分(濃縮池、儲泥池、脫水間等)是除臭的重點;曝氣池負荷低,一般可不考慮除臭措施。
  1.3 無組織廢氣成分
  在污水處理工藝過程中產生氣味的物質主要由碳、氮和硫元素組成。大多數的氣味物質是有機物,只有少數的氣味物質是無機化合物。據有關資料介紹,從成分來看氨的濃度最高,其次是硫化氫;而從臭氣的強度來看甲硫醇最大,其次是硫化氫 (其臭氣強度達到了強臭的程度 )。硫化氫是產生惡臭氣味的主要物質之一。污水收集、輸送和處理處置工程中主要的致臭氣體列于下表。
  1.4 廢氣處理工藝的對比
  國內外現有污染氣體的主要處理技術有:熱氧化法、物理化學法、低溫等離子法、植物提取液法、生物氧化法等。
  2 生物氧化技術
  2.1 生物氧化技術的反應機理
  將人工篩選的特種微生物菌群固定于生物載體上,當污染氣體經過生物載體表面初期,可從污染氣體中獲得營養源的那些微生物菌群,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下,將會得到快速生長、繁殖,并在載體表面形成生物膜,污染氣體中的有害成分接觸生物膜時,被相應的微生物菌群捕獲并消化掉,從而使污染物得到去除。
  2.2 生物氧化技術處理污染物的轉化過程
  污染物去除的實質是微生物捕捉廢氣中污染物質作為營養物質,進行吸收、代謝及利用的過程。在這一過程中,微生物之間相互協調,發生復雜的物理、化學、物理化學以及生物化學反應。
  污染物中的硫系物、氮氧化物將被氧化分解成硫(硝)酸鹽和亞硫(硝)酸鹽,沉集在系統的濾液中,定期或定量進行排放。
  2.3 無組織廢氣處理裝置工藝原理及工藝流程說明
  需要處理的氣流直接進入到系統的生物滴濾裝置底部。在生物滴濾裝置內,氣流被抽送通過噴淋系統,借助于水噴淋可以捕獲顆粒物和水溶性化學物質,這些物質滴入到濾液槽中,被濾液槽中的生物降解。一部分濾液則通過管線進入公司的污水處理系統。而濾液槽中通過加入新鮮水以保持適當的水位、PH值和電導率。然后氣流從生物滴濾裝置頂部通過除霧器,除去水滴,進入生物氧化除臭裝置頂部,再向下經過濾床上含有微生物和菌類的濾球加以捕獲并消耗大多數殘留的有毒有害氣體。處理好的氣體從生物除臭裝置底部排出。
  3 無組織廢氣處理裝置的運行情況3.1 生物氧化的處理過程及工藝特點3.1.1 生物氧化裝置的處理過程
  經收集和傳輸的污染氣體首先進入系統的生物滴濾裝置,氣體由裝置下部進入,與經過循環噴淋的生物滴濾介質進行充分的接觸,廢氣中的部分成分,被附著在滴濾介質上的特定微生物群所捕獲消化,這一過程可以對其中較少部分的污染物質進行降解,剩余的大部分污染物質則隨著滴濾液,沉降到濾液池中,濾液池中含有大量豐富微生物的液體將對捕捉到的污染物質進行徹底的降解,在此過程中,對于水溶性的污染成分,如簡單的醇類、醛類、硫化氫及許多胺類,將得到較高的去除,經加濕處理后的氣體則從裝置頂經由排出管道進入生物氧化裝置。
  在生物氧化裝置中,來自生物滴濾裝置的、已被加濕但未被處理的氣體與定期噴淋加濕的生物介質球進行充分接觸,被特定微生物群所捕獲消化,對于有機硫及較大分子量、水溶性差的化合物在此部分進行最大化的降解,此過程在污染氣體有足夠停留時間的情況下(視氣體成分和濃度的不同而不同),可實現對憎水性污染物質最大化的去除,處理后的氣體由裝置底排出管道經風機抽出送入排氣筒排至大氣。
  不間斷的循環噴淋滴濾過程是為對污染氣體飽和性加濕設計的,同時增加滴濾液中的溶氧量,為滴濾液中豐富的好氧菌群的生存提供了保持活性和生存的前提條件,濾池中大量的滴濾液為微生物降解污染物質提供了足夠的停留時間,是系統提高去除效果的關鍵環節。當滴濾液的PH值和鹽度達到一定程度,需要對滴濾液進行一定量的排放,缺失的滴濾液可以用新鮮水(或工業中水)進行補充,濾池的液位可自動進行控制,也可通過人工進行手動控制。
  間歇式的生物介質噴淋加濕過程是為生物介質提供適度的濕度,增加對水溶性污染物的吸收作用而設置的,其操作方法可由控制器自動根據時間和溫度實現自動噴淋,也可以現場手動控制。

3.1.2 生物氧化裝置特點
  (1)后置的抽氣風機設計,使整個系統運行時處于微負壓工作狀態,大大減少了系統運行中設備和工藝管線泄漏可能造成的安全隱患。
  (2)生物滴濾、生物池濾、生物氧化過濾三位一體的設計,使處理裝置可應對現場破壞性工況的危害。
  (3)可組合的多級滴濾和多段生物氧化設計,為系統運行提供了高抗沖擊和進一步提高去除率的手段。即使出現流量和濃度的較大波動,也能保證有較為理想的去除效果和較高的去除率。
  3.1.3 非正常生產狀態下載體的維護
  (1)當系統處于閑置或睡眠狀態時(即氣流明顯減少),應使介質保持一定的濕度以確保介質不會因干燥而死亡,每星期做一次噴淋,每次5分鐘左右;每周一次或每月二次添放少量肥料為系統提供必要的營養物質。這樣可使系統在重新啟動時能有一個較短的反應期。
  (2)或將系統全部關閉,排放出所有污水并將介質風干。在重新啟動前的兩周,
  4 無組織廢氣處理裝置存在的問題及措施
  通過半年連續運行和調試,發現無組織廢氣處理裝置還存在幾下方面問題:
  4.1 生化池上的集氣管有個別地方存在漏點,冬季結冰嚴重
  生化池上的集氣管部分閥門和管道連接處,在安裝過程中存在質量問題,有漏點,氣溫高的時候運行,不易發現,但在冬季運行期間由于集氣管道中有大量的凝結水,在漏點處堆積成冰。這些漏點必須及時與于處理。
  4.2 循環泵沒有備用泵
  原設計兩臺循環泵是兩臺,一臺運行另一臺備用,但通過調試發現一臺循環泵無法保住裝置內的噴淋水量和濕度,需兩臺泵同時運行才能保證生產需要,造成目前沒備用泵的局面。在一下的整改過程中需要對循環泵進行更換,或者再增加一臺。
  4.3 觀察窗質量差
  構筑物上均用集氣罩覆蓋,以便收集廢氣,在集氣罩的側面開有觀察窗,以便檢查池內情況,但目前發現觀察窗質量較差,部分損壞嚴重,一方面影響廢氣的收集,另一方面也影響日常的檢查和維護。
  4.4 排氣煙囪上積冰嚴重
  排氣煙囪頂端設有一個擋板,在冬季運行過程中攔截大量的水蒸氣冷凝后在煙囪側面形成大量積冰,帶來嚴重的安全隱患。需要對煙囪頂端的擋板進行拆處,使廢氣在高空排放過程中沒有阻礙。
  4.5 設備腐蝕嚴重
  生化池采用全封閉集氣罩,安裝集氣罩后,生化池內的風線閥門處于高濃度廢氣的環境中,出現嚴重的腐蝕的情況,而且由于集氣罩的增加,使池內各種閥門操作及為不便。
  4.6 廢氣收集不平衡
  煉油污水處理站無組織廢氣的收集全部依靠引風機的吸力,在風管內形成負壓將廢氣吸入,由于引風機的位置相對生化池較近,距隔油池和氣浮池較遠,造成隔油池和氣浮池廢氣吸力小,收集不足。
  5總 結
  (1)無組織廢氣處理裝置的建設極大的改善了煉油污水處理站內及周邊環境的大氣質量,將污水處理場揮發出來的異味降到了最小化,并且對收集的廢氣得到了無害化處理,達到了國家《惡臭污染物排放標準》。
  (2)雖然無組織廢氣處理裝置處理后的廢氣達到了國家的排放標準,但并沒有達到最初的設計要求,所以該裝置還需要進一步改造和調整,逐步提高處理標準。
  (3)無組織廢氣處理裝置在全國投用并可參考的裝置不多,所以在設計和施工過程中出現了很多預想不到的問題,尤其是要適應東北冬季寒冷季節的運行,提出很多要求,因此,下一步要逐步的對無組織廢氣處理裝置進行完善,保證長周期平穩運行。
  參考文獻
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