城市污水处理厂恶臭气体治理的工程设计毕业论文 - 图文(3)

难以确立设计标低至中度污染；生物滤池 小至大型设施 成本 护最少 臭气 对于臭气和挥重度污染；大型热氧化法 设施 成本 有效 扩散至活低至中度污染；性污泥处小至大型设施 理池 低至中度污染；抗臭气剂 小至大型设施 的消耗量 (≤50％) 装置的设施 取决于化学品低投资 臭气去除效率有限－ 有风机和扩散维护；有效 于高浓度臭气 经济适用于已建议；低运行、易侵蚀风机，不适90～95％ 臭气 高投资和运行发性有机物很高流量、难处理的－ 只适于大型设施的低投资和运行简易；运行、维准，不适合高浓度＞95％ 由于生物脱臭法的显著特点，近十几年来越来越受到人们的重视。现在脱臭技术的

研究重点已转向生物脱臭法的研究。而本设计污水处理厂产生的恶臭浓度是4000不算高浓度，所以选取生物滤池法来除臭。

生物脱臭过程一般认为生物脱臭分 3个阶段： (1)恶臭成分由气相溶解进入液相的传质过程；

(2)液相中被微生物吸收，不溶于水的臭气先附着于微生物外 ，由微生物分泌胞外酶分解成可溶性物质再被吸收；

(3)在微生物体内通过新陈代谢被分解 、利用和转化 。恶臭物质的生物降解是该过程的限速阶段。

2．4生物过滤法

生物过滤法处理过程是由天然滤料来吸附和吸收恶臭气流中的臭气，然后由生长在滤料中的细菌和其它微生物来氧化降解。通常情况下，这些天然滤料上本身固有的细菌和其它微生物就足以用来除去臭气，而非某些方法所谓细菌接种和添加化学药剂等额外

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工作。然而，滤料材料的选择至关重要，主要考虑因素是是否适合细菌和其它微生物的生长。可作为滤料的材料有：木削，垃圾堆肥过程的产物，沙、土壤、石头、贝壳等。近年来，有机或无机的人工合成材料也逐渐被开发和用作生物过滤料，特别是类似于填料塔中的有机物填料被用于生物过滤洗涤塔，由于人工合成材料的强度，比表面积和均一性等性能均优于多数天然材料，生物过滤洗涤塔的操作和处理能力上将会有一个大的飞跃，如可望将生化反应停留时间从传统的45到60秒缩短到6秒钟。这样，同样滤料通过面积的处理能力可增加7到10倍。

生物过滤法主要有两种布置方式，生物过滤池(可在地面以上和以下)和生物过滤塔。近年来，也衍生出不少其它设计方案，如美国BIOCUBE公司的PENTPACK和LS－100型多层模块式设计。

近20年来，生物过滤法被越来越广泛地用于污水，污泥处理和垃圾处置设施的恶臭控制，但是发展比较还是缓慢，而且生物过滤法仍处于研究和发展阶段，还有许多方面需要更进一步的理论研究和实践经验。生物过滤法的生化反应过程需要相对较长的停留时间，从而需要很大的占地面积。另外某些复杂和高浓度的恶臭气流处理的局限性也阻碍了它的推广应用。

尽管如此，生物过滤法仍然有广泛的前景。它具有独特的优点，具有较强的恶臭去除能力、装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的影响，如果设计得当，运行和维护费用很低。主要缺点是占地面积大、难以控制滤料的均一性、透气性、湿度、温度和pH值等至关重要的操作参数。当氨气浓度超过35ppm时，氨离子会积累在过滤料中，从而降低去除效果。生物过滤法还需用大量的水来加湿进气流和保持过滤料接近100%的最佳湿度环境，过程中会产生大量的渗沥液，需要适当处理或处生物过滤是使收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(填料)，气味物质先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成废气的除臭过程。

固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务，因为微生物生长需要足够的有机养分，所以固体载体必须具有高的有机成分。要使微生物保持高的活性，还必须为之创造一个良好的生存条件，比如：适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分等。

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环境条件变化会影响微生物的生长繁殖，因此在试运行时或改变工况时要考虑生物过滤池会有一个适应期。

图2.1 生物滤池工艺流程图

2.4.1 影响因素

影响生物过滤池除臭效果的因素主要有：废气中污染物质的种类几含量、湿度、温度、pH值以及所用填料特性等。

(1)废气中污染物质的种类几含量 废气中的污染物应为可以被微生物利用和降解的有机或无机物质，而且不含有对微生物生长产生抑制作用的有毒物质。对于生物滤池，废气中的污染物含量不宜过高，若含量过高将会使微生物大量繁殖，从而导致填料的空隙率大大降低，最终影响除臭效果和使用寿命。研究表明，适宜的有机物质量浓度为1000mg/m3以下。另外，废气中的化合物应是溶于水和可生物降解的，废气中不含大量对微生物有毒的物质及大量的灰尘、油脂等。

(2)湿度 在生物过滤池中，填料层的均衡湿润性制约着生物滤池的透气性和处理效果。若湿润效果不够，生物过滤池中的填料会变干并生成裂纹，严重影响废气通过填料层的均匀性，导致除臭效果变差；但是过分湿润会形成高气动阻力的无氧区，从而会减少废气中污染物与填料层的接触时间，并生成带有气味的挥发物。因此废气在进入生物滤池之前须先经过湿润，一般进气的湿度应大于95%，以保证填料具有一定的持水率。

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(3)温度和PH值 每种微生物均有一合适的生长温度和PH值，因此，温度和PH值是影响微生物生长的关键因素。废气生物净化的中温是20—30℃，高温是50—65℃，在此范围内生物过滤池都可正常运行。在废气生物净化过程中，由于H2S等的氧化分解会导致净化环境中的PH下降，可通过在生物滤池的填料上喷洒PH值缓冲剂来稳定PH值。

(4)所用填料特性 生物过滤池所选用的填料特性也是影响其处理效果的关键因素。填料的选择不仅要考虑到比表面积、机械强度、化学稳定性及价格等方面，还要考虑持水性的问题。[3] 2.4.2 填料选择

生物过滤池的最主要部分是填料。一种好的填料必须满足：容许生长的微生物种类多；供微生物生长的表面积大；营养成分合理(N、P、K和痕量元素)；吸水性好；自身的气味少；吸附性好；结构均匀孔隙率大；价格便宜；腐烂慢(运行时间长、养护周期长)。

单成分填料一般只满足上述的部分要求，配方合适的多成分混合物可以较全面地满足要求。常用的填料有：干树皮、干草、纤维性泥炭或其混合物。

由于填料本身是有机养分，当过滤池暂停运行时，微生物可以利用填料的有机成分继续维持生命活动。

过滤池填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。工程上填料高度一般为1.0～1.2 m。如果选择的填料合适，工艺上能做到布气均匀、排除气流短路的话，最低高度可以为0.5 m。经过几年运行后，填料的最终高度约为初始堆放高度的60%。过滤池的表面负荷能力可达200 m3/(m2·h)，一般选用100 m3/(m2·h)。 2.4.3 工艺条件控制

整个处理工艺包括收集和处理。为了避免气味源气味扩散，扩散源要求封闭，并使它处于负压状态。吸气量的大小可根据室内是否进人，按2～8 次/h换气量计算;不进人或一般不进人的地方，空气交换量应为2～3次/h；对于有人进入、但工作时间不长的空间，空气的交换量为2～3.5次/h；有人长时间工作的空间，空气的交换量为4～8 次/h。

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在寒冷地区空气的交换量比较大时，要考虑防止冬天室内结冰问题。

从气味源收集到的气体被送到生物过滤池处理，进过滤池的空气要求潮湿，相对湿度必须为80%～95%，否则填料会干化，微生物将失活。为了防止过滤池被堵塞，必须在空气进入以前除去其中的小颗粒，所以空气进入以前要进行水洗以提高湿度，并去除灰尘和分离油分。运行中要调节喷水量，维持洗涤器中气体达到所要求的湿度，用于喷淋的水可以是自来水、厂区工业用水或者过滤池本身的渗水。 2.4.4生物滤池工艺特点

生物滤池的特点是体系中的微生物是固定附着在填料上的,而且所用填料可以为微生物提供足够的养分,无须另外添加营养物质,填料的使用寿命视种类一般为3-5年,因此具有设备少、操作简单、不须外加营养物、投资运行费用低、除臭效率高等优点。但其缺点是反应条件控制较难、占地面积大，基质浓度高时，因生物量增长快而易堵塞填料、影响传质效果。

通过吸收氧化法和生物滤池以及其他除臭方法的对比,本人认为可以使用生物滤池对10万吨每天城市污水处理厂的恶臭进行处理,原因是污水处理厂比大，污染物比较多，而污染物的浓度不会很高，而生物滤池处理臭气时，运行费用低，处理效率很高，尽管其占地面积很大，填料需要定期更换以及脱臭过程不易控制，但在实际中仍然得到广泛的应用。据报道德国和荷兰已有500多座生物滤池投入应用，生物滤池除臭在国外和我国与其他除臭方法相比研究还是比较多的，工艺也最成熟，在实际中也是最常用的生物脱臭方法，根据资料深圳深水集团的罗芳和滨河污水处理厂已建成处理能力为10000m3/h和12500m3/h的生物滤池除臭置，其工艺流程相同如下： 废气

通过生物滤池后除臭效率为90％以上，排放气体已可以满足国家的制定标准。故采用生物滤池处理污水处理厂的臭气可以达到满意的效果，本人将采用生物滤池法除臭。

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废气的收集和输送系统调湿装置生物滤池出气

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