生物法在石油化工污水廠惡臭治理的應(yīng)用

彭芬

（1.航天凱天環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆祥L(zhǎng)沙410100；2.工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙410100）

生物法在石油化工污水廠惡臭治理的應(yīng)用

彭芬1，,2

（1.航天凱天環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，湖南長(zhǎng)沙410100；2.工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙410100）

簡(jiǎn)要介紹生物凈化工藝，并利用此工藝處理某石油化工污水廠的惡臭氣體，研究生物凈化裝置的效果。該污水廠的主要惡臭成分為氨和硫化氫，經(jīng)生物除臭后檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，排放量遠(yuǎn)低于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，凈化效果較好，在污水廠惡臭治理具有極大應(yīng)用價(jià)值。

生物法；污水廠；惡臭治理

石油煉制工業(yè)生產(chǎn)過程是石油類、COD、硫化物、揮發(fā)酚、BOD等水污染物的主要來源，也是非甲烷總烴、SO2、NOx和煙塵等大氣污染物排放的主要來源。石油煉制工業(yè)作為國(guó)家環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)行業(yè)，對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)家環(huán)境保護(hù)目標(biāo)具有重要的作用。隨著石油煉制工業(yè)原油加工量的不斷增加和原油品質(zhì)的劣質(zhì)化，導(dǎo)致污染物排放量居高不下，區(qū)域性大氣、水污染問題日趨明顯。長(zhǎng)三角、珠三角和京津冀地區(qū)等城市群大氣污染呈現(xiàn)明顯的區(qū)域特征，非甲烷總烴、SO2、NOx的污染問題突出。

石化企業(yè)污水處理場(chǎng)散發(fā)到大氣中的污染物主要有揮發(fā)性有機(jī)物、硫化氫、有機(jī)硫化物、氨等[1]。隨污染物散發(fā)源不同，揮發(fā)性有機(jī)物濃度每立方米幾十到幾萬(wàn)毫克，硫化氫、有機(jī)硫化物、氨則每立方米幾個(gè)到幾十毫克。這些物質(zhì)嗅覺閾值低，對(duì)人體危害大[2]。為防止惡臭氣體自廢水處理設(shè)施中逸散至大氣，可對(duì)相應(yīng)的設(shè)備和構(gòu)筑物采取密閉或加蓋，并設(shè)集氣罩通過收集系統(tǒng)將惡臭氣引致處置或處理設(shè)施。

針對(duì)惡臭氣體的治理，常見的有吸附法、噴淋洗滌法、UV光解法及生物法等。吸附法由于吸附劑達(dá)飽和后要進(jìn)行更換，且吸附飽和后的吸附劑屬于危險(xiǎn)廢物，必須交由有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理，因此吸附法成本相對(duì)較高；噴淋洗滌法是添加化學(xué)藥劑，利用惡臭成分與化學(xué)藥劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)達(dá)到除臭的目的，該法主要存在藥劑成本及水污染等問題；UV光解適用于低濃度惡臭處理，且若有粉塵等在燈管上富集后將失效，需要更換或維修，使用壽命相對(duì)較短，效率不高；生物法是利用微生物將惡臭分子分解，微生物生命力強(qiáng)，一次投加后無需再加，成本低，凈化效率高，且無二次污染，因此該法在惡臭治理中應(yīng)用廣泛。

1 項(xiàng)目工況介紹

某石化公司供排水事業(yè)部生化車間的污水年處理能力1 000萬(wàn)t。由于污水中含有易揮發(fā)的有機(jī)惡臭氣體，在曝氣、攪拌和高溫的影響下，水中的有機(jī)化合物揮發(fā)出來，產(chǎn)生臭味，嚴(yán)重影響職工和周邊居民的健康，必須治理。通過對(duì)廢氣情況進(jìn)行分析后，本項(xiàng)目擬采用生物法進(jìn)行惡臭治理。

2 工作原理

利用生物法除臭主要包括臭氣收集和處理兩部分，其工藝過程詳見圖1。

圖1 生物治理工藝流程示意圖

2.1 臭氣收集

對(duì)于含臭味的氣體處理，臭氣收集系統(tǒng)是除臭系統(tǒng)工程的重要組成部分。沒有合理的臭氣收集系統(tǒng)，就不能構(gòu)成完整的除臭系統(tǒng)，也必將達(dá)不到理想的除臭效果。

本項(xiàng)目通過加蓋玻璃鋼罩，達(dá)到收集氣體和防止臭氣外溢目的（圖2）。臭氣采用多點(diǎn)均布收集輸送方式，在風(fēng)機(jī)負(fù)壓的牽引下經(jīng)玻璃鋼管道輸送進(jìn)入生物濾池進(jìn)行處理。

圖2 加玻璃鋼罩蓋收集示意圖

2.2 生物治理

將各構(gòu)筑物產(chǎn)生的臭氣經(jīng)加蓋收集后，由引風(fēng)機(jī)送入生物過濾器處理。首先經(jīng)噴淋加濕后保持微生物生存必須的適宜溫度和濕度，而后進(jìn)入生物處理段，通過微生物將廢氣中的硫化氫轉(zhuǎn)化為稀硫酸和亞硫酸，氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸和硝酸或者成為微生物細(xì)胞的組成部分[3-4]；有機(jī)污染物分解為CO2和H2O，處理達(dá)標(biāo)后的氣體再通過排氣筒排出，見圖3。

圖3 生物治理裝置示意圖

本污水廠惡臭處理設(shè)計(jì)風(fēng)量為20 000 m3/h，空塔氣速一般取 0.1～0.2 m/s，生物凈化裝置大小為 16×6×4 m，惡臭氣體在裝置內(nèi)停留30 s，設(shè)備阻力不超過600 Pa。

根據(jù)生物凈化的工作原理可知，生物凈化法的關(guān)鍵在于微生物的生長(zhǎng)繁殖，因此，溫度、濕度和pH值等是關(guān)鍵影響因素，項(xiàng)目運(yùn)行過程中需時(shí)刻關(guān)注，采用自動(dòng)控制方式，適時(shí)調(diào)整，確保微生物在良好的環(huán)境中生存。

3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3.1 高效

利用自主研制的高效生物膜和有利于生物附著和生長(zhǎng)附著的多微孔陶粒填料，同時(shí)利用自動(dòng)控制設(shè)備的溫度、濕度以及pH值，使得生物凈化效率較高。

3.2 無二次污染

生物除臭是利用微生物進(jìn)行惡臭治理，無需添加藥劑等，且產(chǎn)物是CO2，H2O等，無論是治理過程還是產(chǎn)物均無二次污染。

3.3 經(jīng)濟(jì)可靠

生物除臭在常溫常壓下進(jìn)行，一般不需要加熱，與其他物理化學(xué)除臭方法相比，不僅節(jié)省資源，而且處理成本相對(duì)比較低廉。

3.4 操作及維護(hù)簡(jiǎn)單

生物除臭系統(tǒng)主要由生物過濾器及循環(huán)水系統(tǒng)組成，操作及維護(hù)較為簡(jiǎn)單。

4 結(jié)果與討論

本項(xiàng)目安裝及調(diào)試完成后，經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，得到如下檢測(cè)結(jié)果，詳見表1和表2。

表1 污水站無組織檢測(cè)結(jié)果mg/m3

表2 污水站處理廢氣排氣筒出口檢測(cè)結(jié)果

通過對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析可知，經(jīng)生物處理后的污水站惡臭氣體排放量遠(yuǎn)低于相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，除臭效果非常好。

5 結(jié)論

污水處理廠惡臭氣體主要成分為氨和硫化氫，應(yīng)用生物凈化技術(shù)能夠有效去除這些污染成分。通過對(duì)某石化廠污水站的生物除臭結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)分析，有力地證明了這一點(diǎn)，表明生物法在惡臭治理領(lǐng)域尤其是污水站除臭具有較大應(yīng)用價(jià)值，在石化行業(yè)的環(huán)境保護(hù)方面占有重要地位。

不過，目前生物法的應(yīng)用尚存在一些限制因素，主要有以下幾方面。

5.1 占地面積較大

對(duì)于土地面積緊張而且昂貴的地區(qū)來說，有失經(jīng)濟(jì)性，因此，研發(fā)出占地面積小的設(shè)備結(jié)構(gòu)顯得尤為重要。

5.2 微生物有針對(duì)性

一般的，某種特定的微生物，針對(duì)某些特定的惡臭成分有較好的凈化效果，因此需篩選并培育出適用于復(fù)雜廢氣成分的微生物。

[1]申開蓮，曾向東，文志明，等.煉油廠惡臭污染狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)[J].煉油設(shè)計(jì)，2000，30(4)：56-60.

[2]鄭燕豪.煉油污水處理場(chǎng)硫化氫產(chǎn)生原因分析及預(yù)防措施[J].安全健康環(huán)境，2017，17(4)：22-25.

[3]黃兵，李曉梅，孫佩石，等.生物膜填料塔凈化低濃度硫化氫惡臭氣體研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，1999(4)：17-21.

[4]于忠民.污水生物處理應(yīng)用微生物研究與進(jìn)展[J].污染防治技術(shù)，1998，11(4)：246-249．

[5]GB14554-93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

2017－11－04）

全國(guó)煉鋼廢鋼鐵消耗量首破1億t

2017年特別是下半年以來，鋼廠用于煉鋼的廢鋼數(shù)量較往年明顯增加。根據(jù)中國(guó)廢鋼鐵應(yīng)用協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2017年9月末，全國(guó)煉鋼廢鋼鐵消耗總量已超過1億t，標(biāo)志著我國(guó)廢鋼鐵大規(guī)模應(yīng)用的時(shí)代已經(jīng)到來。

廢鋼協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年1—9月，全國(guó)粗鋼產(chǎn)量63 873萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)3 495萬(wàn)t，增幅為5.8%，廢鋼鐵消耗總量10 123萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)3 653萬(wàn)t，增幅達(dá)到56.5%，廢鋼比達(dá)到15.85%，同比增長(zhǎng)5個(gè)百分點(diǎn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，前9個(gè)月國(guó)內(nèi)廢鋼鐵消耗量超過1億t的這一數(shù)據(jù)振奮人心，表明廢鋼鐵大規(guī)模應(yīng)用時(shí)代已經(jīng)到來，廣大廢鋼商的春天將漸行漸近。

Odors removal in a petrochemical sastewater plant using a Biofilter

PENG Fen1,2
（1.Aerospace Kaitian Environmental Technology Co.,Ltd,Changsha 410100,China;2.Hunan Key Laboratory of Industrial Production Environmental Technology Cooperation,Changsha 410100,China）

This paper briefly introduced the biological purification process,and studied the effect of biological purifing device through using this process to deal with the malodorous gas of a petrochemical wastewater plant.The main composition of stench in the petrochemical wastewater plant is ammonia and hydrogen sulfide,the test data after biological deodorization show that the emissions is far lower than the national standards,the purification effect is better,and indicate that the biological purificating technology has great application value in odors removal in wastewater plant.

:biological purificating technology;wastewater plant;odors removal

X703

A

1674-0912（2017）11-0039-03

彭芬（1989-），女，湖南株洲人，碩士，助理工程師，專業(yè)方向：環(huán)境科學(xué)與工程。