PAGE40制藥污水臭氣凈化工程中的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明概述目錄TOC\o"1-3"\h\u9772制藥污水臭氣凈化工程中的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明概述 1237621.1惡臭氣體常用方法 1218571.1.1物理處理方法 1217891.1.2化學(xué)處理方法 173951.1.3生物處理方法 2100011.2除臭工藝比選 31831.3處理工藝選取 6299841.4工藝流程及說(shuō)明 756381.4.1工藝流程 7292841.4.2工藝流程說(shuō)明 71.1惡臭氣體常用方法紹興污水廠由于其處理工藝本身特點(diǎn)及污水的特性，惡臭污染物排放的濃度較大，需要對(duì)其進(jìn)行凈化，而臭氣治理的主要方法有物理法、化學(xué)法、生物法三大類[9-12]。1.1.1物理處理方法所謂的物理法處理主要是利用吸附的作用原理對(duì)惡臭物質(zhì)進(jìn)行吸附以達(dá)到凈化的目的[13]。目前采用物理法處理污水中的臭氣的主要有三種：一是物理吸附，二是水的溶解稀釋，三是物理的中和法。水溶解稀釋可以去除一些水溶性的臭氣成分，活性炭可以吸附如硫化物、吲哚等惡臭氣體。這些方法并不可以減少惡臭物質(zhì)的總量，對(duì)于制藥廢水，物理方法顯然不能滿足工程需要。另外還有一類稱作中和法的物理處理方法，該法又稱作香遮法，顧名思義，該方法是采用一些芳香藥劑用于掩蔽或者中和惡臭物質(zhì)，香味超過了臭味，調(diào)和了惡臭氣體帶來(lái)的不悅的感官氣味，但是這種方法也只是治標(biāo)不治本，惡臭氣體并沒有消失，它仍然可以毒害周遭人員。1.1.2化學(xué)處理方法化學(xué)處理方法主要有化學(xué)藥劑洗滌、催化氧化燃燒[14]等。采用化學(xué)除臭的話，因?yàn)椴捎没瘜W(xué)的方法，它對(duì)臭氣有較強(qiáng)的針對(duì)性，對(duì)于高濃度臭氣的除臭效果依舊可觀?；瘜W(xué)除臭也有其弊端，比如采用化學(xué)藥劑洗滌，它會(huì)產(chǎn)生二次污染，我們還需要對(duì)化學(xué)藥劑的廢液進(jìn)行二次凈化，如催化氧化法，其運(yùn)行費(fèi)用高昂，而且添加的催化劑易中毒，實(shí)在不適合污水廠除臭。所謂的化學(xué)法就是利用化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)掉惡臭物質(zhì)已達(dá)到除臭目的的方法，它與用物理法除臭相比，它可以減少惡臭物質(zhì)的總量，它比物理處理方法更為徹底。燃燒法主要適用于惡臭氣體物質(zhì)是可燃性的氣體，對(duì)這類可燃性氣體進(jìn)行燃燒，將其反應(yīng)生成簡(jiǎn)單的無(wú)污染的二氧化碳和水，從而實(shí)現(xiàn)凈化，不過它也有其缺陷，因?yàn)橐ＷC氣體燃燒完全生成目標(biāo)產(chǎn)物，就需要保證氣體燃燒時(shí)間足夠長(zhǎng)，但是在實(shí)際過程中，氣體燃燒時(shí)間不足以達(dá)到要求，因此為了保證惡臭氣體的燃燒時(shí)間足夠長(zhǎng)，這就需要合適的助燃物參與，此外，燃燒的場(chǎng)所也不可隨意，而專門用于燃燒的設(shè)備能耗高，運(yùn)行費(fèi)用高昂，操作繁瑣，構(gòu)造復(fù)雜，該方法需謹(jǐn)慎使用。吸收法分為化學(xué)吸收和物理吸收兩種，物理吸收多用于處理水溶性惡臭廢氣如NH3，且其濃度也不可過高，前文已經(jīng)提及，而化學(xué)吸收法是指用化學(xué)藥劑與惡臭廢氣充分混合解除后，產(chǎn)生氧化、中和、置換、絡(luò)合等化學(xué)反應(yīng)，對(duì)惡臭物質(zhì)進(jìn)行凈化分解，化學(xué)吸收可以處理高濃度的廢氣，且處理效果比物理吸收方法更加可見，去除率也十分喜人，但是運(yùn)行過程中添加的化學(xué)藥劑會(huì)使氣體成分更加復(fù)雜，若是控制不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生二次污染，此外化學(xué)藥劑的投加費(fèi)用也沒有那么低廉。臭氧氧化法[15]是利用臭氧的強(qiáng)氧化性的特性分解有機(jī)惡臭氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)除臭功能，適用于去除易氧化分解的惡臭成分，臭氧化在除臭的同時(shí)可以殺菌，但臭氣持續(xù)產(chǎn)生的開放環(huán)境除臭效果差。電離法利用離子發(fā)生器電離分解惡臭氣體，其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、除臭效果好，缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高、處理規(guī)模較小。1.1.3生物處理方法生物處理方法主要是指微生物利用有機(jī)物作為生長(zhǎng)基質(zhì)，將其生化降解從大分子結(jié)構(gòu)分解為簡(jiǎn)單的水、二氧化碳等無(wú)機(jī)物質(zhì)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的惡臭物質(zhì)被轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的成分，以此達(dá)到凈化的目的。目前較為成熟的方法有生物過濾除臭，生物滴濾除臭、生物土壤濾池等。采用生物除臭，它具有綠色環(huán)保、能耗低、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其在國(guó)內(nèi)外都受到了眾多學(xué)者的研究探索[16]。生物除臭法具有操作簡(jiǎn)便、能耗低、費(fèi)用低、且綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用。生物脫臭的技術(shù)包含生物過濾、生物滴濾、洗滌式除臭、復(fù)合型生物除臭及微生物菌落除臭法等。1.2除臭工藝比選物理除臭方法適合于低濃度的臭氣除臭，不適合本項(xiàng)目的高硫化氫氣體除臭?；瘜W(xué)除臭方法，因?yàn)槠涠挝廴?，成本高昂等缺陷，同樣不適于污水廠臭氣處理。因而本項(xiàng)目將采用生物除臭方法進(jìn)行除臭。一些學(xué)者的經(jīng)濟(jì)分析[17]認(rèn)為，生物除臭技術(shù)具有條件溫和、能耗成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，更適合于污水廠的除臭。生物法能有效地去除低分子量的無(wú)機(jī)物和揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)，包括低分子量的有機(jī)硫化物和H2S[18]。這也是本項(xiàng)目采用生化法除臭的原因所在。作為對(duì)生物過濾技術(shù)的一種改進(jìn)，生物滴濾的條件容易控制且處理效率高，在含硫廢氣的處理中，受到許多學(xué)者關(guān)注[19-22]。目前，利用生物除臭技術(shù)改善空氣污染在國(guó)內(nèi)需要污水處理站都是應(yīng)用廣泛，它不僅可以為周遭制藥廠區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供必要保障，另外它還為大氣環(huán)境的保護(hù)作出了可觀的貢獻(xiàn)，有效降低了惡臭廢氣對(duì)廠區(qū)及周圍居民的危害，綠色環(huán)保健康的臭氣處理方式更是促進(jìn)了污水站的可持續(xù)發(fā)展。生物除臭技術(shù)因?yàn)槠滟M(fèi)用低、效率高的特點(diǎn)，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)下面介紹幾種生物除臭工藝。（1）土壤過濾法。將臭氣緩慢通過土壤，利用土壤中的土壤膠粒及微生物對(duì)臭氣成分進(jìn)行降解，同時(shí)土壤中的細(xì)菌、霉菌、放線菌也會(huì)對(duì)臭氣成分進(jìn)行分解[23]。土壤過濾除臭包括臭氣收集及密封、土壤過濾除臭系統(tǒng)兩大系統(tǒng)，適用的土壤應(yīng)當(dāng)是疏松透氣且富含有機(jī)物質(zhì)的，除此之外，土壤微生物越豐富，除臭效果越好。圖1.1為一類土壤過濾除臭裝置結(jié)構(gòu)圖，活性濾層材料即各類疏松土質(zhì)。圖1.1土壤生物過濾除臭實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖（2）生物過濾除臭法。主要是指對(duì)臭氣進(jìn)行預(yù)處理后，然后將臭氣由下到上的方式通過生物濾池，進(jìn)而做到臭氣從氣相轉(zhuǎn)到水相，此時(shí)，附著生長(zhǎng)在濾池濾料中的微生物就會(huì)將惡臭物質(zhì)作為生物物質(zhì)進(jìn)行生物降解，從而達(dá)到臭氣凈化的目的。生物過濾除臭法具有較為廣闊的發(fā)展前景常用工藝流程如圖1.2所示。圖1.2生物過濾法工藝流程示意圖（3）生物洗滌除臭法。與生物濾池法相似，首先通過活性污泥吸附將臭氣成分從氣相中轉(zhuǎn)移到水相中，接著在用于吸收的設(shè)備中除去臭氣惡臭有機(jī)物，其中洗液流入反應(yīng)釜中，惡臭物質(zhì)在反應(yīng)容器中被里面的微生物進(jìn)行凈化分解。（4）生物滴濾除臭法。其充分吸收了生物濾池法的優(yōu)點(diǎn)，通過循環(huán)液的加持，反應(yīng)釜中的微生物數(shù)量可以成倍的增殖，相應(yīng)的其對(duì)惡臭物質(zhì)的降解的效率是生物濾池法的二至三倍。采用生物滴濾法除臭所用的濾料通常會(huì)選擇塑料、木炭惰性濾料。這些惰性濾料的使用周期很長(zhǎng)，損耗也比較小，而生物滴濾池工藝流程簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、管理方便，這也使得生物滴濾除臭技術(shù)在當(dāng)前的除臭技術(shù)研究當(dāng)中獲得許多的關(guān)注研究。這里多應(yīng)用用生物滴濾塔（BTF）對(duì)臭氣進(jìn)行凈化。生物滴濾法也有一些難以解決的問題，比如生物滴濾法在施工及運(yùn)行的過程中相對(duì)比較復(fù)雜，并且會(huì)因?yàn)槎喽仍鲋车奈⑸飳?dǎo)致堵塞。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者都對(duì)此研究深刻，技術(shù)應(yīng)用也較為廣泛，通過一些強(qiáng)化傳質(zhì)手段可以大大提高BTF的生物凈化效率，而常用的強(qiáng)化傳質(zhì)手段主要有添加表面活性劑、添加經(jīng)梳理自等。填料堵塞在所難免，通過傳質(zhì)的強(qiáng)化，在一定的程度上可以間接解決上述的填料堵塞的問題。（5）源頭生物除臭法。由于硫化氫、氨氣等惡臭污染物是由于污水在輸送過程中厭氧反應(yīng)被還原生成的，因此可以用一些手段減少源頭的臭氣濃度，以此減少污水處理過程中惡臭氣體的逸散，達(dá)到凈化的目的，這便是源頭生物除臭技術(shù)。主要的應(yīng)用方法有活性污泥回流法，該法通過流入二沉池的活性污泥回流到曝氣池的入水口，接著活性污泥與原本就要進(jìn)入的污水混合，從而增強(qiáng)除臭的目的。此外，氨氧化產(chǎn)物回流法也是另一種方式，它是指將含有高濃度硝酸根和亞硝酸根離子的消化池出水回流至污水廠工藝流程預(yù)處理系統(tǒng)的入口處，利用污水中的微生物的生物降解作用，吸收、消化、分解惡臭氣體中的有機(jī)物質(zhì)，使其得以凈化[24]。（6）復(fù)合型生物除臭法。由于臭氣氣體成分錯(cuò)綜復(fù)雜，污水站逸散出的惡臭廢氣往往是多種污染組分互相雜糅混合而成的復(fù)雜混合物，此外，其中的各個(gè)組分的濃度，溫度等各種特性也不是恒定不變的，往往會(huì)隨時(shí)間的變化而變化，此時(shí)，若是采用單一的的除臭方法，很難與臭氣的復(fù)雜多變相適配，因此，在實(shí)際的應(yīng)用中，需要結(jié)合多種除臭技術(shù)，各種除臭方法以合理的方式進(jìn)行組合，臭氣的最終處理效果才可以達(dá)到預(yù)期，不過，正是因?yàn)槠淇梢赃m用復(fù)雜的臭氣，操作就比較繁瑣。（7）活性污泥曝氣。所謂活性污泥是懸浮在水中的絮狀污泥和附著在污泥上的微生物群的總稱?；钚晕勰嗥貧馐峭ㄟ^曝氣將臭氣中的臭氣均勻地分散到活性污泥混合物的底部，溶解混合物中的臭氣，然后利用活性污泥中的微生物降解臭氣中的有機(jī)物。這種方法與污水處理廠中的活性污泥曝氣法類似，故而可以并用在一起，污水凈化的同時(shí)也凈化逸散的臭氣，節(jié)約能源和污水處理成本，不過這就需要對(duì)活性污泥的要求變得更加嚴(yán)苛，需要控制臭氣及污水的體積比，提高活性污泥的降解效率，保證活性污泥曝氣的較高的降解效率。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明采用活性污泥曝氣法，硫化氫氣體的去除率超過98%，甲、丁酮的去除率也超過95%?；钚晕勰喾ㄟm用于處理臭氣濃度比較低，而氧氣濃度較高的氣體，這樣才能為活性污泥的微生物充分利用消化。1.3處理工藝選取經(jīng)調(diào)查監(jiān)測(cè)表明，該污水站的惡臭氣體主要含有硫化氫（H2S）、2-丙硫醇、丙酮、乙酸乙酯等大氣污染物，其中最主要的是硫化氫，達(dá)到了720.3mg/m3，因而最主要的便是保證H2S氣體的最高排放濃度及排放速率的同時(shí)達(dá)標(biāo)。硫化氫是一種標(biāo)準(zhǔn)的揮發(fā)性硫化物，根據(jù)國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的研究[25-27]及國(guó)家的《惡臭污染排放物標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-1993），硫化氫是一項(xiàng)重要的污水站臭氣治理情況監(jiān)測(cè)對(duì)象。而硫化氫在常規(guī)的生物過濾、藥劑除臭及組合工藝除臭情形下，由于除臭效果有限，難以達(dá)到GB標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到生物滴濾除臭法所選用的濾料通常會(huì)會(huì)是塑料、木炭等惰性濾料，惰性濾料具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)韌，抗酸堿性強(qiáng)，還具有比表面積大，孔隙率高等特點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，前文提到，生物滴濾池的運(yùn)行簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，所需的人工成本就比較低，故而本項(xiàng)目采用生物滴濾除臭技術(shù)進(jìn)行去除硫化氫惡臭氣體。在國(guó)內(nèi)學(xué)者的模擬研究下[28]，生物滴濾塔（BTF）在一定條件下對(duì)于高濃度硫化氫有機(jī)廢氣具有理想且顯著的去除效果。作為與生物過濾法同樣的微生物附著生長(zhǎng)型的生物除臭技術(shù)，生物滴濾法具有生物過濾法所沒有的優(yōu)點(diǎn)，生物滴濾塔（BTF）取消了前置濕水槽，增加了滴濾系統(tǒng)添加營(yíng)養(yǎng)液，一個(gè)完整的循環(huán)液回流系統(tǒng)，填料為微生物生長(zhǎng)提供附著生長(zhǎng)環(huán)境。填料的選擇十分重要，其材質(zhì)不僅需要一定的機(jī)械強(qiáng)度，還需要具有生物親和性，易附著、惰性等特性。綜上所述，本研究結(jié)合紹興制藥廠污水站的混合廢氣特征，采用以生物滴濾塔（BTF）為主體的生物除臭工藝處理高H2S濃度且混合有低濃度的其他有機(jī)物廢氣，控制合適的進(jìn)氣濃度及pH條件，保證可觀的去除效率。作為生物滴濾塔中微生物的載體，填料種類是反應(yīng)器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)．采用人工或天然的惰性填料可以顯著避免填料的自降解，生物滴濾塔常采用聚丙烯環(huán)、陶瓷顆粒、火山巖等表面系數(shù)比較低的惰性材料。設(shè)置添加營(yíng)養(yǎng)液的裝置，也可以在噴淋液中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在噴淋時(shí)采用短周期間歇噴淋，這樣除臭過程中的產(chǎn)物不容易積累。圖1.3為生物滴濾法的一種較為普遍簡(jiǎn)單的濾池示意圖。圖1.3生物滴濾池示意圖1.4工藝流程及說(shuō)明1.4.1工藝流程圖1.4污水站廢氣處理工藝流程圖1.4.2工藝