污水处理厂恶臭方案(初).doc

污水处理站恶臭气体治理工程方案设计文件工程编号：污水处理站恶臭气体治理工程方案设计XXXXXXXXXXXXX二零一三年八月编制23目 录第一章 项目概述31。1、概述31。2、设计依据、原则与范围71。2。1、项目名称71。2.2、编制单位71.2。3、工艺设计依据71。2。4、工艺设计原则81.3、项目建设必要性9第二章 设计规模、处理浓度和处理要求102。1、设计规模102.2、恶臭气体成分112。3、处理要求112.4、设计内容与范围12第三章 恶臭气体工程设计方案的确定123.1、恶臭气体处理技术一般情况介绍123.3 核心技术153.4、推荐工艺16第四章 工程设计及设计说明244。1恶臭气体捕集244。2成套预处理塔264。3成套生物洗涤塔264。4成套生物过滤塔264。5引风机274.6引风管道及冷凝水回收设计274。6控制系统284.7主要设备一览表28第五章 投资估算305。1编制依据305.2投资概算30第六章 技术经济指标分析356。1处理能力356.2处理效果356。3建设投资356.4运行成本估算35第七章 结论与说明37第一章 项目概述1。1、概述废水处理站日设计处理规模为240m3.根据XXX废水水质特性和已投产类似白酒酿造废水处理站的实际运行情况分析，该废水处理站的调节池（事故池、储水池）、厌氧池、A2O池、接触氧化池、污泥浓缩池和污泥脱水等工序在生产运行过程中会产生难闻的恶臭气体,内含H2S、NH3和少量挥发性有机溶剂（VOCs）。若不采取有效措施，恶臭气体四处散发，将导致废水处理站区和周边空气环境的污染。为此，XXX非常重视，拟将废水处理站的废气除臭工作提到当前的重要议事日程上来，决定采取有效措施治理处理站产生的恶臭气体,以树立企业良好形象并促进可持续发展。 调节池（事故池一）检查孔缺氧、兼氧池事故池二 恶臭气体处理主体设备安装位置成都XXX环境技术有限公司(下简称XXX环境）简介XXX公司受XXX的委托,派员实地了解XXX废水处理站恶臭气体现状、以后运行情况预测，编制了四川XXX股份有限公司污水处理站恶臭气体治理工程方案设计。在方案编制过程中,我们依据了XXX废水处理站选用的工艺流程、水质特性，以及类似工程生物除臭实际工程成果的经验和教训，并与业主协商沟通，拟定四川XXX股份有限公司污水处理站恶臭气体治理工程方案设计，供业主及有关单位审核，以便下步更好对工程的实施。1。2、设计依据、原则与范围1.2。1、项目名称四川XXX股份有限公司污水处理站恶臭气体治理工程。1.2。2、编制单位成都XXX环境技术有限公司1.2。3、工艺设计依据环境保护法（1989年12月26日中华人民共和国主席令第22号发布）恶臭污染物排放标准 (GB14554-93）城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918)水污染物综合排放标准 （GB8978-1996）室外排水设计规范 （GB50014-2006）给水排水设计手册 （第二版）地表水环境质量标准 （GB38382002）建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）混凝土结构设计规范 （GB50010-2010）建筑地基基础设计规范 （GB500072011)建筑抗震设计规范 （GB500112010）建筑结构可靠度设计统一标准 （GB500682001）给水排水工程结构设计规范 （GB50069-2002）低压配电装置及线路设计规范 （GBJ54-83）其他相关规范及标准等业主提供的相关资料及要求1.2.4、工艺设计原则贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。应用生物除臭技术,达到技术可靠、经济合理的目的.选择防腐性能好的材料设备，确保运行可靠性、减少维修工作量.采用必要的运行控制手段和安全保护措施，实现运行控制的可操作和安全生产.5.由于是改造工程，站区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地。使厂区环境和周围环境协调一致。站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与其周围景观相协调。1.3、项目建设必要性废水处理站的调节池（事故池、储水池）、厌氧池、A2O池、接触氧化池、污泥浓缩池和污泥脱水等工序在生产运行过程中会产生难闻的恶臭气体，内含H2S、NH3和少量挥发性有机溶剂（VOCs）.若不采取有效措施，恶臭气体四处散发，将导致废水处理站区和周边空气环境的污染。满足环保要求情况下及企业的可持续发展的条件下，必须新建恶臭处理系统，对其进行处理.第二章 设计规模、处理浓度和处理要求2。1、设计规模根据业主提供的相关资料、相关经验参数。以下为项目设计气量为:序号名称面积（m2）臭气风量按单位水面积m3/(m2h)容积（m3）（有效空容积）空间换气次数需要处理的臭气风量1事故池一23445851次/h 15212事故池二336412601次/h26043A2O池的缺氧区和厌氧区505252次/h3004污泥脱水机房557次/h3855合计4810（m3/h)由表可得，臭废气总量为4810m3/h,考虑一定的安全系数,则废水处理站恶臭气体处理总量按5000m3/h设计。2。2、恶臭气体成分废水处理过程产生的臭味物质主要由碳、氮和硫元素组成，大多数是有机物。恶臭气体成份主要有H2S、NH3，还含有少量的硫醇、硫醚、有机溶剂(VOCs）等恶臭物质.参照类似工程,并考虑一定的设计安全系数，进口处恶臭气体的设计浓度H2S 3mg/m3、甲硫醇0.25mg/m3、甲硫醚1.0mg/m3、有机溶媒（VOCs)6mg/m3。注:以上设计水质参数需业主等有关方确认后方可下步设计。2.3、处理要求符合国家颁布实施的恶臭污染物排放标准（GB1455493）要求。监测指标为H2S、NH3、甲硫醇、甲硫醚等。即：恶臭气体净化排出口浓度，以排气筒高度1520米计，排气筒出口恶臭污染物浓度达到H2S 0.58kg/m3，甲硫醇0.08kg/m3，甲硫醚0.58kg/m3，有机溶媒（VOCs)去除率80。净化后的废气经20m高的排气筒排放，厂界恶臭气体浓度达到恶臭污染物排放标准(GB14554-93）一级标准。H2S 0.03 mg/m3 ，甲硫醇0.004mg/m3、甲硫醚0。03mg/m3。2。4、设计内容与范围本方案的编制内容包括预生物除臭设备、引、排风管路系统以及安全防火防爆控制系统。第三章 恶臭气体工程设计方案的确定3。1、恶臭气体处理技术一般情况介绍恶臭气体污染治理技术大致有如下几类：物理法（掩蔽法、稀释扩散法)；燃烧法（热力燃烧法、催化燃烧法）；吸收法(水吸收法、酸吸收法、碱吸收法）；吸附法（活性炭或分子筛）；生物处理法（生物过滤器、生物滴滤池、生物洗涤塔)。根据类似废水处理站臭气的实际情况判断，XXX废水处理站生产废气的污染浓度应属低浓度的恶臭气体。在上述方法中,物理法(掩蔽法、稀释扩散法)适宜于处理场地空旷、对环境无太高要求的地方,对该工程不适合。燃烧法、化学氧化法适宜处理高浓度恶臭气体，用于该工程亦不适合.活性炭吸附法适用于低浓度的恶臭气体处理，存在运行成本高、再生难的问题,而且被活性炭吸附的恶臭物质，无法变成无毒成分,需靠再生予以去除，易产生二次污染是它的一个致命弱点.吸收法适用于中、低浓度的恶臭气体处理，具有简单实用的特点,但存在运行成本高问题。结合该工程，吸收法可作为预处理工艺.3.2、废气生物除臭技术简介3。2。1废气生物除臭技术概况自20世纪80年代开始，在西方的荷兰和德国已开始利用微生物来净化恶臭气体已获得良好的效果。随后引起了美国、日本以及其他一些欧美国家的重视。生物法处理废气污染物是一项新兴的技术。其基本原理是：在净化器内的多孔填料表面上生长有种类繁多的微生物群体、构成生物膜层。废气流经填料床时,通过扩散作用,把污染物质转移到生物膜上；再通过微生物酶进行生物化学反应，把废气中的有害成分生物降解为N2、CO2和H2O,从而实现净化恶臭废气的目的。国外在利用生物过滤技术处理低浓度、大流量的有机废气和恶臭的工作已经取得相当成功。据有关资料报道，利用生物技术能够降解的挥发性有机污染物和恶臭物质包括有:烷烃类、醛类、醇类、酮类、羧酸类、酯类、醚类、烯烃类、多环芳烃类、卤素类化学物质以及H2S、NH3等.3。2.2废气生物除臭工艺装置恶臭气体生物除臭的主要工艺设备计有：（1）生物洗涤塔，（2)生物过滤器,（3）生物滴滤池。这些生物除臭设备的优缺点综述见表3-1。 表31 生物除臭设备优缺点 处理技术优 点缺 点生物洗涤塔结构简单、成本低；中等投资、运行费用低；去除效率高；压降低；不堵塞。传质较慢；有湿度和pH要求。生物过滤器结构简单、成本低；投资及运行费用低;去除率高;适用于低浓度；压降较高；无二次污染。体积大；每隔35年需更换填料；不适于处理高浓度的废气；有湿度和pH要求；颗粒物质会堵塞滤床。生物滴滤池结构复杂、成本低;中等投资、运行费用低;去除效率高；压降低。建造和操作比生物过滤器复杂;营养物添加过量时会产生大量微生物,造成堵塞。综合比较生物洗涤塔、生物过滤器和生物滴滤池的各自特点，我们认为:本工程采用生物洗涤塔和生物过滤器的串联生物除臭处理工艺是比较合适的。在类似废水处理站恶臭气体生物除臭工程中已取得较为成功的实践经验,可供借鉴.3.3 核心技术3。3.1优势菌种CMP复合微生态制剂简介CMP是英文Compound Microorganisms Preparation的缩写，意为“复合微生物制剂”。是利用无害的、具有特殊功能的微生物，根据处理臭气源需求构建组合,在特定的培养基中经特殊培养制作而成的微生物活菌制剂。CMP不是“一种”特殊的微生物，而是经过筛选的含有好氧、兼氧（或缺氧)的多种微生物共生在一起.产品经四川省卫生防疫站进行致病菌和卫生毒理检验，未检出对人和动物有害的沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌等致病菌，属实际无毒级产品，具有安全可靠的使用性.3。3.2 CMP生物制剂生物除臭原理CMP生物制剂在一定时间段内,通过微生物的新陈代谢作用把高分子化合物转化为低分子化合物。并能使NH3、H2S、甲硫醇等一类引起恶臭的物质转化成N2、CO2和H2O,H2S被微生物还原成S，从而消除废气的臭味。在生物洗涤塔内，利用CMP接种到废气除臭装置的载体填料上，然后恶臭物质通过增湿或淋洗方式转移到液相，当它再次流过生长CMP的填料层时则可通过传质、吸附过程，将它变成CMP的新陈代谢的营养物，最后形成CO2和H2O，实现除臭.当然,CMP生物除臭的过程,也必须通过三个阶段，即：（1）恶臭物质的溶解，由气相进入液相。然后随液膜与生长在填料表面上的CMP充分接触,发生传质过程;(2）恶臭有机物质被CMP微生物菌群吸收、氧化分解，生成无害物质N2、CO2和H2O，H2S被微生物还原成S；（3）生化反应的产物随洗涤液排除，使恶臭气体得以净化。在生物过滤器内，废气中的恶臭污染物在生物过滤器内,由配气装置均匀分配至填料过滤层，经与附着生长在过滤层上的CMP微生物菌群接触,通过进一步的传质、吸附生化反应过程，去除废气中的剩余恶臭。3。4、推荐工艺针对恶臭气体特性，并参照相关工程实例，推荐 “预处理+生物洗涤塔+生物过滤器”的串联除臭工艺作为设计方案。3.4。1具体工艺流程详见图31:达标排放 CMP循环液 CMP循环液恶臭气体 定期投加CMP风机 泵泵 循环液至调节池或兼氧池CMP循环液部分排至调节池或兼氧池，可提高兼氧池废水处理效果 预处理塔 一级生物洗涤塔 二级并联生物过滤器 图31 处理工艺流程方框图 四川XXX股份有限公司污水处理站恶臭气体治理工程方案设计文件 3.4。2 处理工艺流程简介恶臭气体收集系统一恶臭气体收集系统二恶臭气体主体处理设备恶臭气体由引风机通过收集管道进入预处理塔。控制预处理循环吸收液呈弱碱性，以利于废气中部分酸性污染物质的中和去除，较好地保证恶臭废气进入后续生物净化塔的pH控制条件.经预处理后的恶臭废气进入一级生物洗涤塔，废气中的恶臭污染物经附着生长在填料层上的微生物和CMP循环液联合进行生物净化处理，从而达到除臭目的.其机理是:在生物洗涤塔内，通过废气中恶臭污染物与含CMP的喷淋液逆向接触，促使恶臭物质从气相转入液相,并以液膜的形式进一步与附着生长在填料层表面的CMP微生物菌群进行传质、吸附生化反应，从而使废气中的大部分恶臭物质能得以去除.生物洗涤塔处理后的废气，由通风管道进入生物过滤器。废气中的恶臭污染物在生物过滤器内,由配气装置均匀分配至填料过滤层，经与附着生长在过滤层上的CMP微生物菌群接触传质、吸附、生化等过程，进一步去除气体中的剩余恶臭，最终实现达标排放.预处理塔的喷淋液为碱性.运行一定时间后，其pH有所下降,当其呈酸性后应及时排放一部份吸收液至调节池。并补充碱性吸收液，保持其吸收液呈弱碱性，从而保证预处理效果和后续生物净化系统稳定运行。生物洗涤塔的喷淋液系含一定浓度(0.10。2）的CMP溶液，经泵提升至洗涤塔填料上部。运行一定周期后，应补充部分CMP新鲜液，以保持洗涤塔内喷淋液中的CMP微生物菌群数量。生物过滤器的湿度由一级生物洗涤塔脱雾器来保证，操作温度可通过一定的保温措施来实现,从而保证微生物活性和除臭效果。3.4。3去除效果分析除臭工艺流程中各单元效果预测详见表32。表32 单元除臭效果预测表 序号主要工序pHH2S mg/m3甲硫醇mg/m3甲硫醚mg/m3进口出口出口去除率 出口去除率 出口去除率 1恶臭废气产生源630。251。02预处理塔出口6781.550%0。125500。550%3生物洗涤塔出口78780。660%0。0560%0.2604生物过滤塔出口78780。18700.015700.0670%5总去除率（）9494%946有机溶媒（VOCs）去除率80%7排气筒排放速率3.6103kg/h3104kg/h210-5kg/h8排气筒一级排放标准 （GB14554-93）0。58kg/h810-2kg/h0.58kg/h9厂界浓度一级标准 （GB1455493)0.030。0040.03第四章 工程设计及设计说明4。1恶臭气体捕集本设计采用密闭方式收集恶臭气体，首先是对产气源的建(构）筑物加盖密封，而后采用负压方式抽气。总废气处理量：5000m3/h，设抽风口1个主风管风速:10 m/s，风管：DN400，材质：玻璃钢，数量：70m，4。1。1 事故池一废气处理量:1300m3/h,设抽风口1个风管风速：5 m/s,由于事故池一已是密闭的,因此只需用引风管将恶臭气体引至处理系统就可以了，风管：DN300，材质：玻璃钢,数量:65m，4.1.2 事故池二废气处理量:2500m3/h,设抽风口两个；风管风速：5 m/s，由于事故池二上已建有遮光棚,因此只需将遮光棚四周用采钢板密闭就可以了;风管：DN300，材质：玻璃钢，数量：40m,复合材料板(带有推拉门）：280 m2。4。1。3 A2O池的缺氧区和厌氧区废气处理量:400m3/h，设抽风口1个风管风速：3 m/s，由于此处未封闭，因此需加集气罩，风管：DN300，材质：玻璃钢，数量：10m,玻璃钢板:86m2，4。1。4污泥脱水机房废气处理量:400m3/h，风管风速：3 m/s，由于污泥脱水机房已是密闭的，因此只需用引风管将恶臭气体引至处理系统就可以了，风管:DN300，材质：玻璃钢，数量：10m，4.2成套预处理塔废气处理量:5000m3/h吸收液喷淋方式：两段喷淋,总气水比165:1设备阻力：8090mmH2O;数量：1座; 塔外形尺寸：3.05.0m,钢结构;喷淋液水提升泵80ZW40-16-4 Q:40m3/h、H：16m、P：4kw，数量：2台。4.3成套生物洗涤塔废气处理量：5000m3/h吸收液喷淋方式：三段喷淋,总气水比165：1设备阻力：8090mmH2O；数量：1座； 塔外形尺寸：3。05.0m，钢结构；吸收液循环泵80ZW40-16-4 Q：40m3/h、H：16m、P：4kw，数量：2台。4。4成套生物过滤塔单塔处理风量：5000m3/h；设备阻力：150170mmH2O；数量:2座；单塔外形尺寸:3.01.5m。结构：钢结构； 4.5引风机型号:9-284。5D;Q：5086m3/h，P：4599Pa,N：11。0kw。数量：2台(一台库房备用）.4.6引风管道及冷凝水回收设计4.6.1引风管道设计原则1)力求简单、紧凑、美观，便于安装、操作和检修；2）按照安全防爆原则，干管设计风速510m/s、支管风速35m/s的原则,合理确定管径；3）管道布置力求顺畅、减少阻力。4。6.2引风管道冷凝水量及其排出设计由于单元构筑物内的废水水温较高，在引排风过程中将产生大量的冷凝水。此外受废水水质特性影响,其产生的冷凝水为酸性.含有H2S和少量有机溶剂(VOCs）的混合水汽量为5kg/h左右.因此，为保证净化系统的稳定运行和减少预处理塔pH调整的运行费用，合理设计引风管道冷凝水的排出设施非常重要。根据引风管道的布置,设置冷凝水回收装置的具体措施为：2套预处理设施前水平管道处各设置1个冷凝水回收装置。在引风机末端设一竖向排放管（包括支架)，其高度为20m在调节池(事故池一）、缺氧兼氧池和事故池等池的排气管上，每根管道都安有一阀门。4。6控制系统控制系统包括风机、水泵的运行控制。配备:电气控制柜1套，控制风机、水泵的运行.4.7主要设备一览表主要设备一览表详见表41。 表4-1 主要设备一览表 序号名 称型号（规格)数量备 注一风管1DN400,材质:玻璃钢70m2DN300,材质：玻璃钢125m二 复合材料板带推拉门280 m2三玻璃钢板86 m2四成套预处理塔3.05。0m为钢结构， 包括：喷淋液贮存池、填料支架、喷淋液分布装置、除雾器及支架、气体分配器、进水、排液装置、提升泵2台1座五成套生物洗涤塔3。05.0m为钢结构， 包括:CMP贮液循环池、填料支架、吸收液分布装置、除雾器及支架、气体分配器、进水、排液装置、循环泵2台1座六成套生物过滤塔3.01.5m为钢结构，包括： 气体分配器、填料支架及筛板、CMP喷淋装置1座七引风机9284.5D；Q：5086m3/h，P：4599Pa，N:11。0kw。2台一台库房备用八控制系统非标1套自动控制九冷凝水回收装置非标2套十空心球填料30多面空心球40m3生物洗涤塔十一惰性填料卷式20m3生物洗涤塔十二复合填料复配21m3生物过滤塔十三各类阀门1批十四排气管玻璃钢,包括支架,DN40020m第五章 投资估算5。1编制依据1、主材及设备价格按当地市场价计算。2、材料用量按实际重量加1015%损耗计算。3、税金按现行标准计。5。2投资概算总投资概算138。5万元.造价总表详见表5-1。工程造价总表 （5-1)序号设备及材料名称规格及型号数 量单价（万元）金额（万元）备 注1风管DN400风管，材质：玻璃钢90m0.0585。2DN300风管，材质:玻璃钢125m0.0556.92复合材料板带推拉门280 m20.0514。0包括支架3玻璃钢板86 m20.076。0包括支架4成套生物洗涤塔3。05.0m为钢结构， 包括：喷淋液贮存池、填料支架、吸收液分布装置、除雾器及支架、气体分配器、进水、排液装置、提升泵2台1座12。012.05成套生物洗涤塔3.05。0m为钢结构， 包括：CMP贮液循环池、填料支架、吸收液分布装置、除雾器及支架、气体分配器、进水、排液装置、循环泵2台1座12.012。06成套生物过滤塔3。01.5m为钢结构,包括: 气体分配器、填料支架及筛板、CMP喷淋装置1座10。010。07引风机9-284。5D；Q:5086m3/h,P：4599Pa，N：11。0kw。2台3。06.0台库房备用8控制系统非标1套1。01.0自动控制9冷凝水回收装置非标2套2.04。010空心球填料30多面空心球40m30。156.0生物洗涤塔11惰性填料卷式20m30.36。0生物洗涤塔12复合填料复配21m30.510.5生物过滤塔13各类管件及阀门1批3。014技术费（113项费用的5。0)5.215现场工艺调试费 （113项费用的3。0%）3.016管理费（115)项费用的10。0)11。217税收(116）项费用的6.0)7。418CMP生物制剂费 （3。5吨、20000元/吨）7.019不可预见费 （113)项费用的2.0%) 2.120工程总造价（万元）138.5第六章 技术经济指标分析6。1处理能力废气处理量:5000m3/h.按日运行24h计，日废气处理量1.2105m3。6.2处理效果废水处理站产生的恶臭废气经净化后,其恶臭物质排放浓度可达到国家恶臭污染物排放标准（GB1455493）中规定的二级排放标准要求。厂界下风向的具体指标为： H2S 0。06 mg/m3、甲硫醇0。007mg/m3、甲硫醚0.07mg/m3,臭气浓度20（无量纲）。6.3建设投资工程总投资138.5万元.6.4运行成本估算包括CMP制剂、电费、人工费等费用。1)CMP制剂费CMP每周补充一次，每次补充量为日处理气量的十万分之三, CMP制剂费为20元/日.2）电费系统运行功率15。0kw.h，按24小时运行，耗电总量为360kw。h；电价按0。60元/kw.h计；电费为216元/日.3）人工费 以现有操作人员兼管，人工费不计。4）废气除臭处理系统成本废气除臭直接运行费用（不含折旧费、人工费)为236元/日.第七章 结论与说明1、针对XXX废水处理站的实际情况，可用于该工程的废气除臭工艺方案有活性炭吸附法、化学吸收法和生物除臭法。从技术上讲，上述方案均是可行的，而且均有一定的工程实例。但是，从经济角度讲,生物除臭法的基建投资和运行费用要远比活性炭吸附法、化学吸收低。因为，生物除臭法对生产废气恶臭物质的去除是通过生物降解的过程，即H2S被微生物还原成S,把有机污染物质（VCOs）变成CO2、N2、N02和H2O的过程，它是不可逆转的。而活性炭吸附法则是物理法，恶臭物质是被吸附,它需要通过活性炭再生装置燃烧去除，故有二次污染的后患.另外，恶臭废气源湿度大，若用活性炭吸附法，及易吸附层堵塞，更换周期一般为3个月左右，运行费用极高。为此，我们认为生物除臭法更适合于XXX废水处理站的废气除臭，故推荐生物除臭法为设计方案的主导工艺。2、本方案设计，采取“预处理塔+生物洗涤塔+生物过滤器处理工艺的治理思路，能使XXX废水处理站恶臭气体治理效果达到设计要求。3、经初步概算，本推荐方案的工程建设投资为138。5元。废气除臭处理工作的每日运转费用为240元左右。4、为确保安全运行,注意安全防爆和单元构筑物微负压运行问题。选用防爆风机、电机。成都XXX环境技术有限公司2013年8月