生物除臭設計

1、紹興市排水管理有限公司3#泵站生物濾池除臭裝置設計方案無錫通田環(huán)境工程有限公司2012年3月目 錄前言3一、項目概況：3二、工程設計規(guī)范及標準：3三、技術原理：4四、工藝及設備性能描述：51.工藝流程52.濾池、微生物及其載體63. 工藝內的輔助設備7五、臭氣的密閉8六、除臭裝置的設計計算81.系統(tǒng)設置范圍82.風量及風壓的確定93.濾池工藝計算94.風機的選擇95.循環(huán)泵的選擇96.生物填料10七、氣體輸送系統(tǒng)11八、控制系統(tǒng)11九、運行費用12十、處理效果12十一、附件121.附件1 工藝流程圖122.附件2 設備布置圖123.附件3 設備外形圖12前言改善已建廢水設施和建造新設施，公眾最

2、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(huán)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

3、產。為此，需要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鋼吸風管輸送至“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(guī)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(guī)范及標準：1. 大氣污染物綜合排放標準 GB16297-19962. 惡臭污染物排放標準 GB14554-933. 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 GB18918-20024.

4、 環(huán)境空氣質量標準 GB3095-965. 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準GBZ1-20026. 城市區(qū)域噪聲標準 GB3096-937. 采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范 GB50019-20038. 通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范 GB50243-20029. 惡臭的測定 三點比較式臭袋法 GB/T14675-9310. 硫化氫的測定 氣相色譜法GB/T14678-9311. 氨的測定次氯酸鈉 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，在實際中也最常用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

5、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(fā)揮其對有機物的處理能力創(chuàng)造有利的條件。污染物去除的實質是有機物作為營養(yǎng)物質被微生物吸收、代謝及利用。這一過程是物理、化學、物理化學以及生物化學所組成的一個復雜過程?？珊喕癁槿缦卤磉_式：

6、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。對于不含氮的有機物質如苯酚、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NH3，NH3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 工藝流程控制圖如上圖所示，惡臭氣體從集氣系統(tǒng)中排出后經引風管導入引風機，經引風機輸送首先進入預處理系統(tǒng)（成套設備的一部分），經

7、過溫度調節(jié)、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H2O以及硫酸、硝酸等無機物，硫酸、硝酸等進一步被硫桿菌、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，毗鄰解放路商業(yè)區(qū)，周邊小區(qū)密布，決定在生物濾池的后段加一級顆粒活性炭吸附設施，對所排出的氣體起保安作用。見如下工藝流程圖。工藝流程圖2. 濾池、微生物及其載體Ø 微生物特性微生物是不斷繁殖、不斷更新?lián)Q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(huán)境而產生變異。微生物種群中，能適應環(huán)境的優(yōu)勢菌繁殖快，不能適應

8、污染物環(huán)境的弱勢菌繁殖慢。通過不斷的更新?lián)Q代，能適應污染物環(huán)境，降解污染物的優(yōu)勢菌數(shù)量增加，降解污染物的能力強。每一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個環(huán)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(huán)境條件變化后一部分會死亡，一部分能繼續(xù)生存。生存下來的微生物經過短時間繁殖，能發(fā)展成為優(yōu)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。Ø 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

9、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，空隙率高，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。本公司利用先進的技術，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(yǎng)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。Ø 生物濾池生物濾池是微生物降解氣體污染物的場所，也是最新的除臭工藝設備。微生物附著

10、、固定在高效填料上，比表面積大，微生物附著面多，微生物數(shù)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。微生物生長需要事宜的溫度、濕度和酸堿度條件，還要由充足的氧氣和營養(yǎng)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(huán)境。微生物所需要的營養(yǎng)元素為碳、氮、磷。廢氣中的有機物也含有碳、氮、磷等元素，一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、氮、磷等元素時需要在適當添加所缺少的元素。3. 工藝內的輔助設備Ø 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(tǒng)和通風管道收集后，通

11、過離心風機的抽送，被直接導入生物凈化成套裝置處理。風機采用臺灣銷售冠軍的風機品牌-頂裕風機。該風機依據(jù)美國材料預測試協(xié)會ASTMD4167及AMCA210嚴格規(guī)范設計,已通過ISO9001：2000質量體系認證。具有高性能，高效率，低震動，低噪音等優(yōu)點。風機材質為FRP，具有耐高壓、優(yōu)越的耐腐蝕性。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(xù)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。隔音罩由消聲材料制作，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

12、靈活、平穩(wěn)可靠，無異常噪聲，滿足24小時連續(xù)運轉。風機均配套供應避震彈簧墊，隔震效率80%。在最大能力運轉下，離心風機水平1.5m處，基座高度以上1m的噪音值低于70Db(A).Ø 循環(huán)泵 循環(huán)泵的功能是將循環(huán)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(xù)運轉。循環(huán)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(huán)泵，互為備用。除臭設備不需要連續(xù)使用循環(huán)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(jié)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(fā)出的惡臭

13、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(jié)池經整改后為地埋式，在格柵井側、最高液位以上并且地面以下開直徑為300的孔與格柵井聯(lián)通，進行臭氣收集。 需要加蓋的部分為格柵井處開孔處，加蓋形式采用鋼梁并鋪設帶扁豆型的玻璃鋼蓋板。六、 除臭裝置的設計計算1. 系統(tǒng)設置范圍組合式生物除臭系統(tǒng)主要是由集氣、輸送、凈化和排放四大部分組成。一套完整的生物除臭系統(tǒng)配置有：Ø 氣體收集系統(tǒng) 包括臭氣空間密閉、防腐風機、系統(tǒng)管路、支架、調節(jié)閥門 等；Ø 布氣系統(tǒng) 包括管道，管配件及安裝附件；Ø 除臭濾池；Ø 生

14、物填料；Ø 監(jiān)控儀表及控制系統(tǒng)等；2. 風量及風壓的確定根據(jù)空間體積和換氣次數(shù)，本項目中風量確定為1600m3/h，風壓為2600Pa，風機功率3.7Kw，380V/50Hz。3. 濾池工藝計算 風量： Q=1600m3/h 表面負荷率選用200m3/m2.h生物活性介質裝填高度h=1.2m空床停留時間：t= 21.6s20s（可用） 處理方式：生物濾池除臭法 外形尺寸計算：生物濾池外形尺寸LxBxH=6100x2600x2700mm 數(shù)量：1臺4. 風機的選擇 根據(jù)前面所確定的風量Q=1600m3/h，風壓P=2600Pa，選擇風機型號為： HF-151B-5HP，電機功率：3.7

15、Kw ，材質為玻璃鋼。序號位置處理風量(m3/h)除臭設備型號除臭設備尺寸（L×W×H）（mm）風機功率(Kw)17#泵站1600BOT-16006100x2600x27003.75. 循環(huán)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1m3的臭氣需要散水量需要0.53L。水泵流量：Q水=（0.53）*1600=0.89m3/h，選取泵的流量為2 m3/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

16、=30m。根據(jù)水泵流量及揚程，選取水泵型號為：CDL2-50，品牌為杭州南方特種泵，電機功率：0.55Kw， 380V/50Hz ，IP556. 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(tǒng)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(shù)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?shù)目紫堵?，孔隙率越高，在同體積的反應器中，當處理量一定時，實際停留時間越長，反應器的容積利用系數(shù)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，高空隙對防止生物濾體系統(tǒng)杜塞、防止產生斷流均有好處，并且有利于微生

17、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(wěn)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(yōu)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

18、在于同一個微生物絮凝體內，并發(fā)揮各自的功能，形成一個微生物生態(tài)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對惡臭氣體的凈化處理。微生物有一個生命周期，在初期，體系中的微生物數(shù)量較少，隨著時間的推移和營養(yǎng)物質的補充，微生物膜厚度不斷增加，微生物數(shù)量不斷增加，當增加到一定程度后，內層微生物耗盡內層營養(yǎng)物質儲備，微生物膜發(fā)生老化而脫落。脫落的生物膜經噴淋沖洗進入營養(yǎng)液箱底部，微生物脫落的局部地區(qū)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(yǎng)，部分循環(huán)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

19、、 氣體輸送系統(tǒng)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(tǒng)Ø 每套除臭裝置配置了一套電氣控制柜，戶外型，防護等級IP55，柜體材質SS304不銹鋼。Ø 我司負責生物濾池除臭裝置整套系統(tǒng)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。Ø 負責提供和安裝濾池成套系統(tǒng)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。Ø 控

20、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。Ø 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。Ø 控制箱箱面設開停按鈕，自動轉換開關，緊急停車按鈕，單項設備的開停故障指示燈，所有控制及保護回路分開，按鈕及指示燈相互匹配。Ø 控制箱設置有向中控室傳送各單項設備運行、故障狀態(tài)的輸出端子和接受中控室發(fā)來的控制指令的輸入端子。Ø 提供循環(huán)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(huán)使用。除臭設備的年運行費用計算公式：年運行費用（元）= P×24小時/天×365天/年×0.77元/Kwh備注：P設備總功率（Kw），計算時電價取0.77元/Kwh。根