除臭工程的設(shè)計(jì)方案及在筼筜湖整治中的應(yīng)用

傅迅毅

摘 要：環(huán)筼筜湖南北兩岸有約33條排洪（管）溝，這些管溝斷面尺寸較大、線路長(zhǎng)，溝內(nèi)積聚有大量污水、污泥、臭氣，溝內(nèi)臭氣通過(guò)溝口外溢，導(dǎo)致溝口臭氣熏人，同時(shí)沿岸設(shè)置的截污泵站運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量臭味。本文主要分析了筼筜湖的臭味來(lái)源，對(duì)各種除臭工藝的比選和實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：臭氣分析；除臭工藝設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

筼筜湖作為廈門市島內(nèi)最大海水湖泊，它位于城市中心區(qū)域，周邊高樓林立，聚集了廈門市政府機(jī)關(guān)、金融、商業(yè)、酒店、娛樂(lè)、居住等各種各樣社會(huì)團(tuán)體，因此提高筼筜湖的水質(zhì)，對(duì)改善其周邊環(huán)境具有十分重要的意義；并且水環(huán)境的改善將會(huì)使大量的市民受益，可以說(shuō)是一項(xiàng)政府為民辦實(shí)事的項(xiàng)目。筼筜湖整體環(huán)境的提升對(duì)鞏固廈門市旅游城市的地位，創(chuàng)建文明城市是有力的保證和支持，對(duì)旅游經(jīng)濟(jì)也是一個(gè)重要的支撐。此外，隨著廈門市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，居民對(duì)環(huán)境要求的提高，改善筼筜湖水質(zhì)環(huán)境不僅滿足了城市居民對(duì)環(huán)境的要求，而且當(dāng)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)形成良性互動(dòng)后，對(duì)廈門市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展也是一個(gè)重要保證。因此，對(duì)筼筜湖周邊的污水進(jìn)行截污、除臭，改善和提高筼筜湖水質(zhì)狀況是十分必要的。

2 臭氣分析

2.1 臭氣的產(chǎn)生原因。經(jīng)調(diào)查，筼筜湖區(qū)駁岸能聞到明顯臭味的地方皆為轉(zhuǎn)角水流較慢之處，其水流上游均有排污口進(jìn)行污水排放，并且污水排放時(shí)間基本在中午12點(diǎn)及下午18、19點(diǎn)開始的用水高峰時(shí)間，因此基本是生活污水，受污水排放影響，這些點(diǎn)位就慢慢積聚有機(jī)污染物質(zhì)，產(chǎn)生明顯的臭味，只有納潮水流加大的情況下臭味才能得以消除或減輕。

2.2 臭氣的成分。由于溝口臭氣主要是溝內(nèi)污水、污泥產(chǎn)生的，一般來(lái)講，由污水、污泥產(chǎn)生氣味物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數(shù)的氣味物質(zhì)是無(wú)機(jī)化合物，散發(fā)臭氣的主要成份及特性見表1。另外，不同藻類產(chǎn)生腥臭味的成分一般不同，但一般多是一些烴類、羰基類、胺類物質(zhì)、萜類物質(zhì)及醇類化合物。

3 除臭方案

3.1 購(gòu)置清泥設(shè)備對(duì)各排洪溝及湖底污泥清理并脫水處理，杜絕臭氣源，從源頭解決臭氣方案。臭氣的產(chǎn)生是由于溝內(nèi)積聚有大量污水、污泥，污水、污泥中的有機(jī)物在厭氧條件下產(chǎn)生大量致臭物質(zhì)。本方案通過(guò)配置污水提升水泵可以將筼筜湖周邊排洪溝內(nèi)的污水全部進(jìn)入到污水管內(nèi)，排洪溝內(nèi)基本保持無(wú)污水狀態(tài)，控制臭氣源的產(chǎn)生。購(gòu)置清泥設(shè)備對(duì)各排洪溝及湖底污泥清理并脫水處理，杜絕臭氣源。

3.2 對(duì)筼筜湖流域排洪溝口位于湖區(qū)死水處安裝水力攪拌器，使死水流動(dòng)起來(lái)。靜止水域的特點(diǎn)：①生物的殘骸，排泄物，流入污濁物等，堆積難以流出外部。②沒有循環(huán)會(huì)導(dǎo)致水滯流，由貧氧狀態(tài)引起堆積物的腐壞。③淤泥中營(yíng)養(yǎng)鹽類再溶出，惡臭氣體會(huì)發(fā)生。國(guó)內(nèi)對(duì)于這種靜止水域的處理辦法目前采用較多的是潛水推流與曝氣相結(jié)合方式、采用太陽(yáng)能循環(huán)流發(fā)生裝置的方式以及水景噴泉方式等，三種方式都可以可以起到使水體循環(huán)和凈化雙重功能。

3.3 在各排洪溝適當(dāng)位置安裝“煙囪”，利用空氣動(dòng)力或增加風(fēng)機(jī)將溝內(nèi)臭氣導(dǎo)排到高空，同時(shí)溝內(nèi)形成微負(fù)壓，臭氣不外溢；此種方案利用空氣動(dòng)力學(xué)原理，能耗低、見效快，國(guó)內(nèi)其它城市利用較多。

3.4 溝口采用噴灑植物提取液除臭劑或考慮采用強(qiáng)制性除臭處理的工藝。常用除臭方法多種多樣，主要有物理法、生物法、化學(xué)法、組合法和燃燒法等系列。對(duì)于具備條件的可以采用輕質(zhì)材料將溝口封閉（類似拍門型式），在排洪溝下游出口附近采用封閉抽取臭氣進(jìn)行生物處理，徹底除去臭氣源。由于溝口除臭具有自己的特點(diǎn)：①設(shè)備安裝在溝口，沒有地方安置建設(shè)大規(guī)模的處理設(shè)施；②排水溝寬、線路長(zhǎng)，常規(guī)的封閉抽取大氣量處理不適合；③排水溝內(nèi)空氣流動(dòng)性較差；④本工程主要是防止溝口臭氣的外溢對(duì)行人的不良影響，排洪溝的上游其他區(qū)域則不需考慮除臭的問(wèn)題。因此、針對(duì)排洪溝口分散、氣量小、臭氣污染主要集中在溝口的特點(diǎn)，除臭處理的方案擬采用不需要臭氣收集系統(tǒng)、投資小、造價(jià)低、占地小、可以間斷運(yùn)行的化學(xué)處理中的掩蔽劑法除臭（噴灑法）。

3.5 水封除臭方案

臭氣主要通過(guò)溝口溢出、影響周圍行人，根據(jù)實(shí)際情況考慮將具備條件的溝口向湖內(nèi)延伸，使溝口位于湖內(nèi)低水位水以下0.5m左右，采用水封型式使溝內(nèi)臭氣不外溢出來(lái)，減小對(duì)環(huán)境的影響。根據(jù)前面除臭方案論述，可采取如下四種措施綜合解決筼筜湖周邊的臭氣問(wèn)題，考慮到截污泵站建設(shè)比較多，結(jié)合泵站的除臭采用集中生物除臭的工藝。常用的有：

（1）常用脫臭方法

常用脫臭方法多種多樣，主要有物理法、生物法、化學(xué)法、組合法和燃燒法等系列。

①物理法系統(tǒng)

物理法主要有水洗法、活性炭吸附法等處理工藝。（a）水清洗法是利用臭氣中的某些物質(zhì)能溶于水的特性，使臭氣中的氨氣、硫化氫氣體和水接觸、溶解，達(dá)到脫臭的目的。水清洗的脫臭效率較低，但價(jià)格便宜。（b）活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭氣中含臭物質(zhì)的特點(diǎn)，達(dá)到脫臭的目的?；钚蕴课椒ㄍǔ：蜐袷较礈炱鞣ㄒ黄鹗褂?。濕式洗滌器可以去除惡臭中絕大多數(shù)的H?2S和NH3等，活性炭則主要吸附惡臭中的碳?xì)浠衔??；钚蕴康念A(yù)期壽命在1年以上?；钚蕴课椒ň哂休^高的效率，但活性炭有飽和期限，超過(guò)這一期限，就必須更換活性炭，且整個(gè)流程中設(shè)備較多，運(yùn)行費(fèi)用高，故對(duì)處理量大的城市污水廠的脫臭不太適用。

②化學(xué)法系列

化學(xué)法主要有化學(xué)吸收法、臭氧氧化法、遮蔽劑法、電化學(xué)法、光催化氧化法等處理工藝。（a）化學(xué)吸收法?；瘜W(xué)吸收法又稱化學(xué)溶劑吸附回收法，是化學(xué)法中最主要的脫臭工藝。化學(xué)吸收法是對(duì)臭氣中的某一種組分進(jìn)行選擇性吸附。目前還沒有技術(shù)對(duì)所有組分進(jìn)行吸收。污水處理廠主要的有害氣體之一是硫化氫，通常化學(xué)吸收工藝都是對(duì)硫化氫進(jìn)行的。通常以堿液如氫氧化鈉溶液、碳酸鈉、氫氧化鈣溶液、氨水等作為硫化氫的吸收液，通過(guò)各類傳質(zhì)設(shè)備如填料塔，噴淋塔等進(jìn)行反應(yīng)。硫化氫吸收設(shè)備應(yīng)該選擇高傳質(zhì)效率的吸收塔，或者多塔串聯(lián)，才能達(dá)到要求，但這樣的話將增加氣體的輸送阻力，增加風(fēng)機(jī)的功率消耗。硫化氫吸收設(shè)備工藝流程：廢氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)抽送進(jìn)入高效傳質(zhì)吸收塔，利用經(jīng)過(guò)選擇的針對(duì)硫化氫氣體有高吸收反應(yīng)能力的吸收劑進(jìn)行吸收反應(yīng)，硫化氫氣體被截取，其凈化氣體排入大氣，吸收劑飽和后排出。吸收劑也可以通過(guò)解析后回用?；瘜W(xué)吸收法主要采用化學(xué)介質(zhì)（NaOH、NaC1或NaC1O）與H?2S、NH3等無(wú)機(jī)類致臭成分進(jìn)行反應(yīng)，從而達(dá)到脫臭目的?；瘜W(xué)吸收脫臭法耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，可間歇工作，工作方式靈活。化學(xué)法對(duì)H?2S、HN3等的吸收比較徹底，速度快；但對(duì)硫醇、揮發(fā)性脂防酸或其他揮發(fā)性有機(jī)化合物的去除比較困難，不能保證完全消除異味。（b）臭氧氧化法。利用臭氧的強(qiáng)氧化性來(lái)分解氧化惡臭物質(zhì)。但臭氧是一種必須現(xiàn)場(chǎng)生成的氧化劑，它的濃度取決于惡臭物質(zhì)的種類和濃度。當(dāng)惡臭物質(zhì)濃度很高的時(shí)，臭氧不能完全氧化這些污染物。另外，過(guò)量的殘余臭氧本身會(huì)產(chǎn)生二次污染。臭氧氧化法中較有代表性的是“活性氧AOE技術(shù)”。（c）掩蔽劑法。在臭氣源的周圍噴灑化學(xué)物質(zhì)以掩蓋臭味，適合于賓館、酒店、機(jī)場(chǎng)、車站的衛(wèi)生間、地下室、屠宰場(chǎng)、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站、城市污水提升泵站等等相對(duì)封閉的異味嚴(yán)重的場(chǎng)所。除臭工作液是天然植物提取液，它無(wú)毒、無(wú)刺激性、無(wú)燃燒性和爆炸性，除臭效果相當(dāng)顯著。

③生物法系列

微生物除臭技術(shù)的工作原理是微生物細(xì)胞對(duì)惡臭物質(zhì)的吸附、吸收和降解功能，微生物以細(xì)胞個(gè)體小、比表面積大、吸附性強(qiáng)、代謝類型多樣的特點(diǎn)，可以將惡臭物質(zhì)吸附吸收后轉(zhuǎn)化為無(wú)毒害的CO2、H2O、H2SO4、HNO3等簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物。生物法脫臭工藝是目前比較流行的主流脫臭工藝，它的種類很多，主要有以下幾大系列：填充式生物濾池：包括各類生物濾池等；填充塔型脫臭器：包括吸收型脫臭器和吸附型脫臭器等；生物過(guò)濾器：包括土壤法、堆肥法和泥碳法等；生物洗滌器：包括曝氣式洗滌器和生物洗滌器等。生物脫臭法在過(guò)去的30年內(nèi)，已在歐、美等地區(qū)得到廣泛地應(yīng)用。生物脫臭主要利用微生物去除及氧化氣體中的致臭成份，氣體流經(jīng)生物活性濾料，濾料上面的細(xì)菌就會(huì)分解至臭物質(zhì)，產(chǎn)生二氧化碳及水。微生物寄生在潮濕的濾料上生長(zhǎng)出一層薄薄的生物膜，當(dāng)致臭物質(zhì)流經(jīng)濾料時(shí)，被吸附并被氧化。生物脫臭法的優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行管理簡(jiǎn)單；投資費(fèi)用及運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用均低于其它脫臭工藝；應(yīng)用范圍廣泛，包括針對(duì)H2S、CS2、氨氮、有機(jī)硫化物等致臭物質(zhì)的去除；脫臭效率達(dá)80%～95%，無(wú)二次污染，符合環(huán)保方針。生物脫臭法的缺點(diǎn)是：生物脫臭必須連續(xù)運(yùn)行，如果停運(yùn)，則需要投加菌種或重新馴化菌種，否則需要投加營(yíng)養(yǎng)液，以滿足菌種的要求；生物脫臭每隔一定時(shí)間需要更換微生物附著介質(zhì)；占地面積稍大。

④組合法系統(tǒng)

組合法顧名思議就是對(duì)物理法、化學(xué)法和生物法進(jìn)行系列組合，分層分階段處理，保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠。組合法的最大優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)高，效果好；缺點(diǎn)是處理系統(tǒng)較為復(fù)雜，投資相對(duì)較高。

⑤燃燒法

燃燒法有直接燃燒法和觸媒燃燒法，根據(jù)臭氣的特點(diǎn)，當(dāng)溫度達(dá)到648℃，接觸時(shí)間0.3s以上時(shí)，臭氣會(huì)直接燃燒，達(dá)到脫臭的目的。將臭氣直接點(diǎn)燃和催化氧化也可以去除惡臭。將可燃?xì)怏w與臭氣混合，分別加熱到800℃（對(duì)直接點(diǎn)燃）和400℃（對(duì)催化氧化），停留時(shí)間為0.3s～3s。燃燒處理工藝不僅運(yùn)行成本較高，而且還會(huì)處理產(chǎn)物還會(huì)產(chǎn)生二次污染，對(duì)較小的排洪溝脫臭不適用。

（2）脫臭處理工藝方案選擇

根據(jù)筼筜湖周邊的實(shí)際情況和特點(diǎn)，有針對(duì)性的選擇處理工藝方案。主要要求有：①除臭設(shè)備不能破壞景觀；②維護(hù)性好，運(yùn)行費(fèi)用低；③除臭過(guò)程不產(chǎn)生新的污染。通過(guò)綜合比選可用生物濾池除臭工藝，其吸收率達(dá)90%以上；投資較低，操作和維護(hù)費(fèi)用低，運(yùn)行、維護(hù)簡(jiǎn)單；不產(chǎn)生二次污染。但是由于該工藝設(shè)備體積較大，不能滿足景觀要求，必須進(jìn)行改進(jìn)。為此，建設(shè)專門放置生物濾池的地埋式設(shè)備井，將生物濾池埋在地面（草地）下。由于生物濾池填料一般5年更換一次，填料更換時(shí)，通過(guò)檢查井進(jìn)行更換。

4 除臭工程應(yīng)用

根據(jù)上述比較，對(duì)各溝口及泵站采用封閉抽取臭氣進(jìn)行集中式生物處理，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)泵站及排洪溝采用生物過(guò)濾除臭工藝、徹底除去臭氣源。

4.1 工藝流程圖

4.2 流程說(shuō)明

污水泵站產(chǎn)生的廢氣通過(guò)玻璃鋼收集主管將異味氣體送到靜壓增濕生物洗滌器，靜壓增濕洗滌器采用高壓霧化噴嘴，將水充分霧化后與氣流混合，迅速使待處理的氣體濕度達(dá)到飽和狀態(tài)，異味氣體由上而下穿過(guò)生物填料層，惡臭氣體在穿過(guò)生物填料的過(guò)程中，異味分子和填料表面的生物膜作用，被生物分解，為生物過(guò)濾工序的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件。凈化后的氣體自下而上進(jìn)入下一深度處理單元。為保證除臭裝置的正常運(yùn)行，需要及時(shí)補(bǔ)充系統(tǒng)消耗的水分和微生物活動(dòng)所需要的少量營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)對(duì)塔底流出含有脫落生物膜的溶液進(jìn)行過(guò)濾，防止溶液補(bǔ)充和循環(huán)裝置堵塞。過(guò)濾后的出水循環(huán)使用。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建設(shè)生物除臭系統(tǒng)，可以對(duì)污水泵站和排洪溝溝口的臭味進(jìn)行收集，通過(guò)生物除臭技術(shù)，分解各類臭味，達(dá)標(biāo)排放，減少了臭味對(duì)周邊環(huán)境的污染。生物除臭設(shè)施在運(yùn)行中，運(yùn)行費(fèi)用較低，運(yùn)行可靠，可減少運(yùn)行維護(hù)人員，對(duì)筼筜湖臭味消減整治是可行的應(yīng)用方案。

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