廣東惠州噴漆廠惡臭廢氣高效生物降解系統

　　　生物除臭設計方案

深圳市盛鑫華業環保設備有限公司

二O一八年五月

目錄

前言......................................................................3

一、 項目概況:.............................................................3

二、工程設計規范及標準：..................................................3

三、技理原理： ............................................................4   

四、工藝及設備性能措述: ...................................................5

1、工藝流程：..............................................................5

2、濾池、 微生物及其載體：.................................................6

3、工藝內的輔助設各：......................................................7

五、臭氣的密閉：..........................................................8

六、除臭裝置的設計計算：..................................................8

1、系統設置范圍：..........................................................8

2、風量及風壓的確定：......................................................9

3、濾池工藝計算：..........................................................9

4、風機的選擇：............................................................9

5、循環泵的選擇：..........................................................9

6、生物填料：.............................................................10

七、氣體輸送氣體：........................................................11

八、控制系統：............................................................11

九、運行費用：............................................................12

十、處理效果：............................................................12

十一、設備清單報價：......................................................12

前言

     改善已建廢水設施和建造新設施，公眾最關心的就是臭氣可能外泄，危害周圍群眾的身體健康。因此，控制臭氣已經在廢水收集、處理和處置設施的設計和操作中成為主要考慮事項之一 ，特別是關系到公眾對這些設施的接受程度方面。

紹興市排水管理有限公司本著“以人為本"的理念，在充分調研和成功試點的基礎上，決定在城東3#泵站上馬一套與7#泵站和2#泵站相同的工藝方法，對廢氣治標治本的生物濾池除臭裝置進行臭氣除臭。集中處理該泵站中污水產生的臭氣，以保護運行檢修人員的身體健康和避免影響周圍群眾的生活環境，改善附近居民的生活質量。

    一、項目概況:

紹興市排水管理有限公司城東3#泵站在投運過程中，會產生諸如甲烷、氨氣、硫化氫等惡臭氣體，嚴重影響周邊居民的生活及生產。為此，需嬰對該泵站進行臭氣收集并進行臭氣除臭，以改善附近居民的生活質量.

紹興市3#泵站的惡臭氣體處理項目包括對該泵站內臭氣源(集水井、格柵井洞口、檢修孔洞口等)的加蓋密閉，臭氣的收集以及“生物濾池除臭裝置"的設計、制造、供貨、安裝和調試工作。密閉后惡臭氣體通過不銹銅吸風管輸送至“生物濾池除臭裝置"進行處理，處理后的氣體達到GB14554-93《惡臭污染物排放標準》所規定的臭氣排放指標和人體感官要求進行排放。

二、工程設計規范及標準:

1.《大氣污染物綜合 排放標準》               GB16297-1996

2.《惡臭污染物排放標準》                    GB14554-93

3.《城鎮污水處理廠 污染物排放標準》         GB18918-2002

4.《環境空氣質量標準》                      GB3095-96

5.《工業企業 設計衛生標準》                 GBZ1-2002

6.《城市區城噪 聲標準》                    GB3096-93   

7.《采暖通風與空氣調 節設計規范》           GB50019-2003

8.《通風 與空調工程施工質量驗收規范》       GB50243-2002

9.《惡臭的測定 三點比較式臭袋法》           GB/14675-93

10.《硫化氫的測定氣相色譜法》               GB/T14678-93

11.《氨的測定次氧酸鈉水楊酸分光光度法》     GB/T14679

三、   技術原理:

生物濾池除臭裝置是目前研究最多、技術成熟，在實際中也的一種處理惡臭氣體的方法。其處理流程是含惡臭物質的氣體經過去塵增濕或降溫等預處理工藝后，從濾床底部由下往上穿過濾床，通過濾層時惡臭物質從氣相轉移至水-微生物混合相(生物層)，由附著生長在濾料上的微生物的代謝作用而被分解掉。這一方法主要是利用微生物的生物化學作用，使污染物分解，轉化為無害的物質。微生物利用有機物作為其生長繁殖所需的基質，通過不同的轉化途徑將大分子或結構復雜的有機物經異化作用最終氧化分解為簡單的水、二氧化碳等無機物，同時經同化作用并利用異化作用過程中所產生的能量，使微生物的生物體得到增長繁殖，為進一步發揮其對有機物的處理能力創造有利的條件。污染物去除的實質是有機物作為營養物質被微生物吸收、化謝及利用。這一-過程是物理、化學、物理化學以及生物化學所組成的一一個復雜過程。可簡化為如下表達式:

   惡臭物質+O2微生物   細胞代謝物+ CO2+ HO2

惡臭污染物的轉化過程如下圖所示:

惡臭氣體成分不同，其分解產物不同，不同種類的微生物，分解代謝的產物也不一樣。對于不含氣的有機物質如、羧酸、甲醛等，其最終產物為二氧化碳和水;對于硫類惡臭成分，在好氧條件下F 被氧化分解為硫酸根離子和硫;對于像胺類這樣的含氮惡臭物質經氨化作用放出NH, NH, 可被亞硝化細菌氧化為亞硝酸根離子，在進一步被硝化細菌氧化為硝酸根離子。

四、工藝及設備性能描述:

1. 工藝流程

工藝流程控制圖如上圖所示，惡臭氣體從集氣系統中排出后經引風管導入引風機，經引風機輸送首*入預處理系統(成套設備的一部分),經過溫度調節、除塵及增濕后，進入生物濾池除臭裝置內進行生物除臭，惡臭氣體中的污染物與微生物接觸，被微生物捕獲降解、氧化，使污染物分解為無害的CO2和H20以及硫酸、硝酸等無機物，硫酸、硝酸等進-步被硫桿菌、 硝酸菌分解成無害物質?？紤]到本項目中臭氣濃度大，地處鬧市，毗鄰解放路.

2.   濾池、微生物及其載體

微生物特性

微生物是不斷繁殖、不斷更新換代的。微生物的生命周期很短，因此會不斷的換代，微生物的特性會隨著環境而產生變異。微生物種群中，能適應環境的優勢菌繁殖快，不能適應污染物環境的弱勢菌繁殖慢。通過不斷的更新換代，能適應污染物環境，降解污染物的優勢菌數量增加，降解污染物的能力強。每- 天都是新生代在處理污染物，除臭效果能不斷提高。

微生物是以種群形式存在，多種微生物共居在一一個環境中，微生物的特性既相似又相異，不同的污染物質在自然界都可以找到降解它的微生物。因此在一套裝置里能同時處理凈化多種污染物質。微生物在環境條件變化后一部分會死亡，一部分能繼續生存。生存下來的微生物經過短時間繁殖，能發展成為優勢菌。因此，本裝置能耐沖擊負荷，當污染物的濃度上升后，短時間內處理效果下降，但是能很快恢復正常。

    濾料特性

   選取的固定微生物的填料為多種特殊復合填料，其具有機械強度高，受壓不變形，不受濕度變化影響，同時還具有比表面積大，空際率高，質量輕，抗生物降解、風阻小，能耗低，能長期使用，不需要更換。
    微生物在該填料表面生長繁殖快，但成膜較困難。本公司利用*的技術，攻克了對填料的掛膜，尤其是大批量填料成批掛膜的問題，且形成的膜較厚，附著力強。有時因繁殖過快會使填料表面塞滿，在底層的微生物得不到充足的氧氣和營養物，逐漸死亡。死亡的微生物被噴淋水沖洗脫落，脫落后的填料表面很快又能形成新的生物膜。依靠這樣的自然平衡，生物箱中能保持足夠的微生物，這對于空氣的凈化是非常有利的。

   生物濾池
        生物濾池是微生物降解氣體污染物的場所，也是的除臭工藝設備。微生物附著、固定在高效填料上，比表面積大，微生物附著面多，微生物數量多，氣體通過填料層與微生物接觸機會也多。生物濾池不僅是生物除臭的場所，同時也是微生物生長繁殖的場所。微生物生長需嬰事宜的溫度、濕度和酸堿度條件，還要由充足的氧氣和營養物質。在該除臭裝置中通過有效的控制，同時通過鼓風機吸入空氣供氧，可以營造微生物生長的事宜環境。微生物所需要的營養元素為碳、氮、磷。廢氣中的有機物也含有碳、氮、磷等元素，- -般情況下能滿足微生物生長需要，當廢氣中的有機物缺少碳、氣、磷等元素時需嬰在適當添加所缺少的元素。

3.工藝內的輔助設備

風機
風機是臭氣收集和輸送的核心設備
廢氣經由廢氣收集系統和通風管道收集后，通過離心風機的抽送，被直接導入生物凈化成套裝置處理。
    風機采用中國臺灣的風機品牌-頂裕風機。該風機依據美國材料預測試協會ASTMD4167及AMCA210嚴格規范設計，已通過IS09001: 2000質量體系認證。具有高性能，高效率，低震動，低噪音等優點。風機材質為FRP，具有耐高壓、*的耐腐蝕性。形式為離心式抽風機。風機采用臥式安裝，能長期24小時連續運行。風機安裝采用彈簧減振墊、軟性接管等技術措施，避免振動傳遞。為降低噪聲，設備風機安裝在隔音罩內。隔音單由消聲材料制作，設置有帶消音措施的冷卻風進出口及排氣扇。
    風機適合室外(內)安裝。其絕緣等級: F級，防護等級: IP55。 溫升: B級。
    風機轉動靈活、平穩可靠，無異常噪聲，滿足24小時連續運轉。風機均配套供應避震彈簧墊，隔震效率≥80%。在能力運轉下，離心風機水平1. 5m處，基座高度以上1m的噪音值低于70Db(A).

循環泵

循環泵的功能是將循環水增壓噴淋到填料層表面，保持足夠的流量和揚程，能24小時連續運轉。循環水泵采用耐腐蝕泵，具有強耐酸腐蝕，密封采用氟橡膠，無滲漏，防腐等級為IP55。
    每套除臭設備配用兩臺循環泵，互為備用。除臭設備不需要連續使用循環水，而是運行一段時間，停止一-段時間。這樣的目的是為了更進一步提高對惡臭物質的去除效果，同時節約能耗。水泵絕緣等級: F級

五、臭氣的密閉
    為了對臭氣處理點水中散發出的惡臭氣體進行收集處理，需要對臭氣源各個漏空部分進行密閉。
    在本項目中，需要加蓋的點為集水井、格柵井及機械格柵。調節池經整改后為地埋式，在格柵井側、液位以上并且地面以下開直徑為300的孔與格柵井聯通，進行臭氣收集。

六、除臭裝置的設計計算

l.系統設置范圍
        組合式生物除臭系統主要是由集氣、輸送、凈化和排放四大部分組成。-“套完整的生物除臭系統配置有:
       氣體收集系統包括臭氣空間密閉、 防腐風機、系統管路、支架、調節閥門   等:
      布氣系統包括管道，管配件及安裝附件;除臭濾池;生物填料;
       監控儀表及控制系統等;

3.風量及風壓的確定

根據空間體積和換氣次數，本項目中風量確定為1600m3/h,風壓為2600Pa,風機功率 3.7Kw，380V/50Hz .

4.濾池工藝計算
       風量:   Q=1600m>/h
        表面負荷率選用200m/m'.h

生物活性介，質裝填高度h=1.2m

空床停留時間: t= 21.6s> 20s (可用)

處理方式:生物濾池除臭法

外形尺寸計算:
生物法池外形尺寸LxBxH-6100x2600x2700mm

數量: 1臺

風機的選擇

根據前面所確定的風量Q=1600m/h,風壓P=2600Pa，選擇風機型號為:_JF-151B-5HP， 電機功率: 3. 7Kw，材質為玻璃鋼。

5.循環泵的選擇
      從氣味源收集到的氣體被送到生物濾池除臭裝置處理，進濾池的氣體要求潮濕，相對濕度必須控制在90%~95%以上，否則填料會干化，微生物將失活。通常處理1m'的臭氣需要散水量需要0.5~3L.
水泵流量: Q水= (0.5~3) *1600-=0.8~9m3/h，選取泵的流量為2m3/h。     為保證螺旋噴嘴噴出的水能夠形成霧狀，充分對臭氣進行保濕，水泵需要足夠的揚程，考慮管道沿程阻力的損失，選取水泵揚程H=30m。
根據水泵流量及揚程，選取水泵型號為; CDL2-50, 品牌為杭州南方特鐘泵
電機功率: 0.55Kw，380V/50Hz ，IP55

6.生物填料
生物處理是通過微生物的作用而達到去除污染物的目的。生物填料作為微生物的載體，在生物處理系統中起著重要的作用。它的總比面積越大，即生物可附著的面積越大，微生物的數量就越多，生物反應器的去除效率就越高。同時，填料還有相當的孔險率，孔隙率越高，在同體積的反應器中，當處理量- -定時，實際停留時間越長，反應器的容積利用系數就越高，單位體積的處理負荷玖增高，設備的處理容積就相對減小。另外，高空際對防止生物濾體系統杜塞、防止產生斷流均有好處，并且有利于微生物的新陳代謝。

   對生物處理而言，犧息在生物填料上的生物膜是凈化惡臭氣體的主體。生物填料的性能直接影響著生物膜的產生及其生長和惡臭氣體的處理能力。因此，生物填料的選擇是生物除臭的關鍵技術之一。作為微生物的附著的載體直接影響著微生物生長、繁殖和脫落，其效能與臭氣的效率、能耗、基建投資、穩定性和可靠性都有著很大的關系。
   填料可分為天然填料和人工合成填料兩種，我公司在生物填料選用上選擇多種特殊復合填料的混配，具有機械強度高、受壓不變形，比表面積大，空隙率高，質量輕，抗生物降解，風阻小，不堵塞不受濕度變化影響等優點。
    凈化惡臭氣體的微生物通常是好氧-兼氧-厭氧同時存在，即生物好氧菌、兼氧菌、厭氧菌同時存在于同一個微生物絮凝體內，并發揮各自的功能，形成一個微生物生態系統，從而實現對惡臭氣體的凈化處理。微生物有一一個生命周期，在初期，體系中的微生物數量較少，隨著時間的推移和營養物質的補充，微生物膜厚度不斷增加，微生物數量不斷增加，當增加到-定程度后，內層微生物耗盡內層營養物質儲備，微生物膜發生老化而脫落。脫落的生物膜經噴淋沖洗進入營養液箱底部，微生物脫落的局部地區為新的生物膜形成和生長提供了更新表面。脫落的微生物膜一部分成為新生代微生物的營養，部分循環凈化。依靠這樣的自然平衡，生物填料層中能保持足夠的微生物，并始終具有很多的新時代的微生物，因而始終具有很強的活性，這對于臭氣的凈化是非常有利的。

七、氣體輸送系統
     本除臭工程配備了臭氣的收集和引出等功能完善的配套風管。風管及風管支架均采用不銹鋼材質。吸風管從格柵井內引出，進入生物濾池除臭裝置進行廢氣處理。從生物濾池除臭裝置出來的排風管向上進行排放，排風口設置擋雨帽。

八、控制系統
    每套除臭裝置配置了一-套電氣控制柜，戶外型，防護等級IPsS，柜體材質SS304不銹鋼。
   我司負責生物濾池除臭裝置整套系統的電氣設計，包括電控柜的布置及電控柜與濾池用電設備之間的電纜連接。
   負責提供和安裝濾池成套系統的電氣控制箱及電氣附屬設備，并且還負責電氣控制箱與各設備間連接用的所有控制及電力電纜的供貨和安裝。
   控制箱的工作電源: AC380/220V(三相四線)、 50Hz,采用下進下出電纜的進出線方式。
   控制箱接受電源側設總空氣開關，總空氣開關有短路及過載保護功能，對各機械設備配電用的空氣開關有短路及過載保護，并設熱保護組件用于電機的過載保護.
   控制箱箱面設開一停按鈕， 自動一轉換開關， 緊急停車按鈕，單項設備的開一停一故障指示燈， 所有控制及保護回路分開，按鈕及指示燈相互匹配。
    控制箱設置有向中控室傳送各單項設備運行、故障狀態的輸出端子和接受中控室發來的控制指令的輸入端子。
提供循環水箱液位報警指示及控制泵的起停。

九、運行費用
本套除臭設備的運行費用主要為耗電，水為循環使用。除臭設備的年運行費用計算公式;
年運行費用(元) = PX24小時/天X365天/年X0.77元/Kwh備注: P一設備總功率(Kw),計算時電價取0.77元/Kwh。
根據年運行費用計算公式以及除臭設備的功率，計算出年運行費用如下:

十、處理效果
    經過生物濾池除臭裝置處理后，在正常工況和常溫氣象條件下，廢氣排放濃度*《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93) 中的二級廠界標準要求:

惡臭污染物排放標準

十、布置方案闡述
經過現場實地考察和與排水公司相關的討論，現確定生物濾池的布置采取如下兩個方案:

     方案一:將除臭系統放置于格檐屋頂的上方

若采用此方案必須首先對屋頂進行相應整理，即將兩橫梁中間的隔熱板去除，并對兩橫梁中間的屋項進行相應加固工作，使屋項能承受8噸重量;在墻壁上開設-個φ300的洞，以便于風機通過吸風管收集集水井內部臭氣并架設風管支架對分管加固;另外增加一- 套斜梯平臺，供工作人員到格柵上方(屋頂)對除臭系統進行必要的操作;架設水電到除臭設備附近，以便于設備的安裝調試運行。
方案二:將放置于集水井上
     直接將除臭系統放置于集水井.上方，并架設風管，對分管進行相應加固:架設水電到除臭設備附近，以便于設備的安裝調試運行，
    相較于方案一，方案二比較簡便，但對于泵站的整體布局有一定的
影響。
    以上兩種方案均需對集水井上口、格柵井、格柵進行密閉工作。

十一、設備清單報價