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皖南某城市污水处理厂除臭设计优化措施及原因分析

发布时间:2022年6月21日 点击数:138

1 原初步设计阶段除臭设计概况

污水处理厂原初步设计阶段厂区除臭系统分为一个生物除臭系统和一个离子除臭系统。

生物除臭系统处理粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、现状水解酸化池、扩建水解酸化池、两座改造A2/O生物池、一座新建A2/O生物池的臭气,其中粗格栅采用不锈钢骨架及有机玻璃加罩密封、进水泵房吊装孔及人孔采用玻璃钢平盖板加盖密封、细格栅采用不锈钢骨架及有机玻璃加罩密封、沉砂池检修孔采用玻璃钢平盖板加盖密封、现状水解酸化池及新建水解酸化池采用玻璃钢弧形盖板加盖密封、两座改造A2/O生物池和一座新建A2/O生物池采用玻璃钢弧形盖板加盖密封,除了加盖密封外,配套臭气管道收集系统,将密封空间内产生的臭气通过管道汇集,臭气收集管道汇集终点进入一套处理能力为88 000 m3/h的生物除臭一体化设备进行处理。

根据《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》(CJJT 243—2016)臭气量计算方式计算生物除臭系统臭气风量计算如表1所示。

离子除臭系统处理储泥池、污泥脱水机房内的臭气。其中储泥池采用混凝土盖板,检修孔采用玻璃钢平盖板密封;污泥脱水机房内产生臭气的位置主要为污泥脱水机及储泥料仓系统,污泥脱水机采用不锈钢骨架及有机玻璃加罩密封,出泥斗与污泥螺旋输送机进料口处采用软密封将空隙封闭,储泥料仓顶部采用臭气管道将密闭的料仓内臭气收集至臭气收集主管道,最终臭气收集主管道汇集终点进入一套处理能力为6 400 m3/h的离子除臭一体化设备进行处理。

  

表1 生物除臭系统臭气风量计算表  下载原图



表1 生物除臭系统臭气风量计算表

表1 生物除臭系统臭气风量计算表

  

表2 离子除臭系统臭气风量计算表  下载原图



表2 离子除臭系统臭气风量计算表

表2 离子除臭系统臭气风量计算表

  

表3 事故调节池臭气风量计算表  下载原图



表3 事故调节池臭气风量计算表

表3 事故调节池臭气风量计算表

根据《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》(CJJT 243—2016)臭气量计算方式计算离子除臭系统臭气风量计算如表2所示。

2 施工图设计阶段除臭设计概况

由于本次设计污水处理厂服务范围内有不少工业企业,企业废水偶有超标排放进入污水处理厂的情况发生,施工图设计时,为了保障厂区运行的安全,对原初步设计工艺做了部分优化,在污水处理厂厂区内有限的空间内,增设了一座事故调节池,调节时间5 h,用来应对进厂水质水量的波动,由于事故调节池内的污废水容易产生臭气,本次施工图设计对其进行加盖密封除臭,与粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池现状及新建水解酸化池共用一套生物除臭系统进行集中除臭。

增设事故调节池面积为780 m2,加盖面积较大,臭气量需增加10 000 m3/h,根据《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》(CJJT 243—2016)臭气量计算方式计算事故调节池臭气风量如表3所示。

施工图设计阶段考虑污水厂更加安全稳定的运营,增加了事故调节池,为了满足提标要求,将原带式污泥脱水系统改造成为板框压滤污泥深度脱水系统。为了节约投资,并且保障整个厂区的污水和臭气的处理效果,施工图设计过程中对除臭系统进行了优化,具体优化设计如下:

(1)将离子除臭系统优化为生物除臭系统。由于近年来离子除臭系统在污水处理厂及中途提升泵站内的应用效果不明显,本次污水处理厂后续的环评验收对臭气处理达标内容要求很严格,因此施工图设计时,将处理储泥池及污泥深度脱水机房内产生臭气的离子除臭系统调整为生物除臭系统,保障除臭效果稳定可靠,经过近两年厂区的安全稳定运行证明,生物除臭效果显著,发挥了应有的作用。

(2)增设事故调节池及除臭收集系统设计。根据污水处理厂现状进水情况,污水处理厂进水中含有部分工业污水,占比约20%,导致污水处理厂进水水质波动比较大,个别情况下CODcr短时达到500~800 mg/L以上,对生化系统容易产生冲击,为保障污水处理厂稳定运行,施工图设计时在预处理后端、生物处理前端增设了一座事故调节池,在水质波动较大或者事故条件下,将预处理后的污水先引入事故调节池暂存,在进水水质正常时,再将调节池中的污水通过水泵缓慢接入生物处理系统,以保障污水处理厂安全稳定运行。在增设事故调节池的同时,调节池内污水容易散发臭味,施工图设计时设置了混凝土加盖及臭气收集系统,将事故调节池内的臭气通过管路收集与当前粗格栅及进水泵房、当前细格栅及沉砂池、当前水解酸化池的臭气收集系统的臭气进行集中处理。

(3)取消A2/O生物池除臭系统设计。厂区臭气收集区域涉及到的构建筑物比较多,原初步设计臭气收集区域包含粗格栅及进水泵房、细格栅及沉砂池、现状水解酸化池、新建水解酸化池、储泥池、污泥脱水车间、两座改造A2/O生物池、一座新建A2/O生物池。本次施工图设计根据厂区用地情况、池体改造情况、污水处理系统实际需求以及投资等各方面因素综合考虑,取消了两座改造A2/O生物池和一座新建A2/O生物池加盖除臭臭气收集系统,扣除增加的事故调节池除臭风量10 000 m3/h后总体能够减小除臭风量40 000 m3/h,大大降低除臭系统投资。

3 污水处理厂A2/O生物池取消除臭加盖的原因分析

(1)从技术层面上,A2/O生物池不宜加盖。整个厂区易产生臭气的场所主要为粗格栅及进水泵房、细格栅及沉砂池、现状水解酸化池、新建水解酸化池、事故调节池、污泥深度脱水车间,这些场所的臭气在施工图设计时均针对性进行了加盖及管路收集,收集到两套生物除臭设备进行集中处理。由于改造及新建的A2/O生物池池内主要为活性污泥,污水经过预处理进入生物池通过活性污泥内的生物降解,去除主要的污染物质,池内散发的气味主要为活性污泥本身的味道—土腥味,土腥味越浓,微生物分解能力越强,即生物活性越高,该气味不具有臭味、毒性和污染性,不是除臭针对的气体硫化氢和氨气等有毒有害气体。因此,从以上角度考虑,设计不宜对A2/O生物池进行加盖除臭。

(2)从投资方面考虑,项目预算不足,不能满足A2/O生物池加盖需求。原初步设计批复中,总工程费用为6478万元,施工图设计完成后,人工及材料费用大幅上涨,工程预算约需8500万(三座A2/O生物池不加盖),超过初步设计批复投资2022万元,若按照初步设计内容,将三座A2/O生物池全部加盖除臭,需增加约6 000 m2的除臭盖板,两套除臭系统收集风管主管分别从DN700扩大到DN1600,从DN600扩大到DN1300,除臭设备占地面积也成倍扩大,将导致总体投资增加约800万元,严重超出初步设计批复概算,从投资费用严重不足角度考虑,施工图设计不宜对A2/O生物池进行加盖除臭。

(3)从运营管理方面考虑,A2/O生物池不宜加盖。A2/O生物池加盖后,不利于池内设备检修和淤泥清理。生物池内主要有曝气器、曝气管、阀门、搅拌器、推进器等设备,除了阀门外均为水下设备,且均比较容易磨损,比如搅拌器和推进器的叶轮,曝气器等经常容易损坏,时常需检修更换,加盖之后,各个水下设备的工作状态不能直观的显现,污泥浓度和曝气是否均匀等运行工况也用肉眼直接观察,设备出现问题时不能及时被发现,即使发现设备损坏后,设备检修也非常困难,还需将盖板拆开,将设备取出才能进行检修,总之,对污水处理厂的运营带来很大的不便。

另外,生物池运行过程中不可避免的会产生死泥,需要及时发现及清理,池顶加盖后,不能及时发现死泥产生的量和位置,将会导致死泥淤积,池顶上面一层固定盖板,很难及时清淤,势必对污水处理效果产生负面的影响。从运行管理角度考虑,A2/O生物池不宜加盖。

(4)从生物处理效果方面考虑,A2/O生物池不宜加盖。对生物处理效果影响最大的是生物池内活性污泥的活性,A2/O生物池加盖后在冬季有利于池内活性污泥的保温,但是项目所在地为皖南,冬季极冷天气非常少,反而是夏季极热天气持续时间比较长,在持续时间比较长的夏季,加盖后将导致池内高温,对池内活性污泥的新陈代谢和繁殖非常不利,进而影响生物处理效果。从上述角度考虑,A2/O生物池不宜加盖。

(5)从工程建设难度上考虑,A2/O生物池不宜加盖。A2/O生物池中间池壁仅有0.25 m厚,跨度大安装难度也大,所需材料较多,安装时安全隐患较大,由于生物池加盖导致的臭气收集主管成倍增大,加盖后还会导致除臭风机设计参数成倍增加,生物除臭滤池体积成倍增大,导致厂区放置除臭设备的场地不能满足建设需求,且不能新征用地,从该角度考虑,A2/O生物池不宜加盖。

4 结语

根据环评验收时建设单位委托的第三方检测单位实测的污水厂厂界范围内臭气浓度数据,上述除臭系统优化设计完工后的厂界空气环境能够达到环评验收要求的各项指标要求。本项目从离子除臭系统优化为生物除臭系统、增设事故调节池及除臭收集系统、取消A2/O生物池除臭系统设计三个主要方面对除臭系统设计进行了优化,并从技术、投资、运营管理、生物处理效果及工程建设难度等方面重点分析了A2/O生物池取消加盖除臭的原因,可供其他类似项目设计提供参考。

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