洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝在水產(chǎn)品加工廢水處理廠治理惡臭的運(yùn)用

梁先秀

漳州市力天環(huán)境工程有限公司

1 項(xiàng)目概況

福清市某某水產(chǎn)食品有限公司主營對(duì)蝦系列制品，生產(chǎn)廢水主要來自水產(chǎn)品加工過程中的原料解凍、清洗、蒸煮廢水,廢水處理設(shè)計(jì)規(guī)模為5000 噸/日，水質(zhì)特點(diǎn)：濁度高，味臭、有機(jī)物濃度高、蛋白質(zhì)、油脂等大分子特質(zhì)多、生化降解速率慢等。主要處理流程為：調(diào)節(jié)池氣浮池水解酸化池活性污泥池生化二沉池物化三沉池規(guī)范化排放口。

廠內(nèi)臭氣的主要來源：格柵井調(diào)節(jié)池水解酸化池水中含有大量的含硫化物，含氮化合物、揮發(fā)性酸等；此外還包括污泥濃縮池污泥脫水機(jī)房污泥腐敗。

針對(duì)本項(xiàng)目，采用洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝進(jìn)行治理，自工程投入使用以來，運(yùn)行穩(wěn)定。臭氣排放符合國家《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554—93）二級(jí)新改擴(kuò)建標(biāo)準(zhǔn)表1、表2 中15m 高排氣筒限定排放標(biāo)準(zhǔn)值要求。

2 氣量及惡臭成分分析

收集治理總氣量為：15000m3/h。

本廢水處理廠主要處理水產(chǎn)品加工廢水，臭氣為持續(xù)性產(chǎn)生。惡臭強(qiáng)度在3～4級(jí)，化學(xué)上可分為兩大類：一類為有機(jī)污染氣體（主要包括烴類、硫醇類），另一類為無機(jī)氣體（主要包括硫化物，氨類化合物等）。

典型惡臭污染物的情況如下：

硫化氫：臭雞蛋味；

嗅閾值為：0.000138mg/m3～0.27mg/m3；

甲硫醇：爛卷心菜和大蒜味；

嗅閾值為：0.000000338mg/m3～0.038mg/m3；

氨氣：刺激性氨臭；

嗅閾值為：0.0338mg/m3～37.8mg/m3；

乙酸：酸腐臭味；

嗅閾值為：0.02538mg/m3～10mg/m3。

3 除臭工藝說明

本項(xiàng)目采用洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝，各核心工藝特點(diǎn)如下。

（1）洗滌工藝作為系統(tǒng)的預(yù)處理段，對(duì)致臭的水溶性污染物（如硫化氫、氨氣）去除效率可達(dá)90%以上。洗滌水浴過程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可氧化分解難生物降解的大分子物質(zhì)?？捎行岣叱魵獾目缮浴?/p>

異味治理若單獨(dú)采用洗滌工藝主要存在問題有以下幾點(diǎn)。

①對(duì)非水溶性或者水溶性較差的目標(biāo)污染物處理效果較差。

②對(duì)硫醇，脂肪酸等處理效果差，達(dá)到不到完成凈化目的。

（2）生物滴濾作為系統(tǒng)的核心處理段，對(duì)目標(biāo)無染物無選性，且工藝安全無二次污染。

異味治理若單獨(dú)采用傳統(tǒng)生物滴濾工藝主要存在的問題有以下幾點(diǎn)。

①長期運(yùn)行生物滴濾反應(yīng)器內(nèi)多孔碳質(zhì)填料易堵塞并出現(xiàn)壓實(shí)現(xiàn)像。

②反應(yīng)器內(nèi)生物膜（生物菌群）需要培養(yǎng)，不適用于長時(shí)間間斷性運(yùn)行。長時(shí)間不運(yùn)行，會(huì)造成生物膜老化、干枯、脫落等現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響治理效果。

③占地面積較大。

（3）結(jié)合洗滌和生物滴濾技術(shù)可以避免洗滌降解不徹底的問題。把洗滌當(dāng)作生物滴濾的預(yù)處理工藝，經(jīng)洗滌處理后的臭氣，顆粒物被攔截，經(jīng)水浴臭氣濕度得到了保證同時(shí)也避免了生物滴濾反應(yīng)器內(nèi)濾料被顆粒物質(zhì)阻塞，為生物滴濾減小負(fù)荷，從而也大大提高了生物濾滴的除臭效果。

3.1 工藝流程圖

圖1 洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝流程圖（處理氣量15000 m3/h）

3.2 相關(guān)設(shè)備說明

3.2.1 洗滌反應(yīng)器

洗滌反應(yīng)器材質(zhì)為玻璃鋼，圓形罐體。主體尺寸為Φ2.4×5.6m，共設(shè)1個(gè)。

洗滌反應(yīng)器配套裝置有：洗滌循環(huán)泵、洗滌循環(huán)水箱，螺旋霧化噴淋裝置、洗滌填料、pH儀、氣體流量計(jì)等。

3.2.1.1 主要技術(shù)參數(shù)

洗滌反應(yīng)器總停留時(shí)間：6.07s。

空塔流速：0.92m/s。

氣水比（每立方氣體：洗滌水量升數(shù)）：2:1。

3.2.1.2 運(yùn)行現(xiàn)狀

洗滌反應(yīng)器運(yùn)行阻力：300Pa～350Pa。

氣體濕度可達(dá)：96%。

洗滌反應(yīng)器在確保氣液接觸面積的基礎(chǔ)上，占地面積小，運(yùn)行阻力低。并且反應(yīng)器洗滌填料采用分層布置，布?xì)饩鶆?，未發(fā)生短流現(xiàn)象。洗滌循環(huán)系統(tǒng)配套pH儀，可實(shí)時(shí)反饋洗滌水質(zhì)情況。本項(xiàng)目水質(zhì)更換周期約為60天。

3.2.2 生物滴濾反應(yīng)器

生物滴濾反應(yīng)器材質(zhì)為玻璃鋼，圓形罐體。主體尺寸為Φ 3.0×6.5m，共設(shè)2個(gè)。

生物滴濾反應(yīng)器配套配置：設(shè)備檢修井、填料口、微增濕循環(huán)系統(tǒng)、溫濕度儀、氣體分布器、除霧裝置等。

生物滴濾是整個(gè)除臭系統(tǒng)關(guān)鍵的處理單元。惡臭廢氣中硫化氫、氨等致臭物質(zhì)經(jīng)過此反應(yīng)器被凈化最終達(dá)標(biāo)排放。生物除臭過程主要分為三個(gè)階段。

氣液擴(kuò)散第一階段。

臭氣中的污染物質(zhì)，通過填料氣/液界面由氣相轉(zhuǎn)移到液相。液固擴(kuò)散第二階段。

污染物質(zhì)向微生物膜表面擴(kuò)散，廢氣中的污染物質(zhì)由液相擴(kuò)散到生物填料的生物膜（固相）。

生物氧化第三階段。

生物填料表面形成的生物膜中的微生物把污染物質(zhì)氧化，同時(shí)生物膜會(huì)引起氮或磷等營養(yǎng)物質(zhì)及氧氣的擴(kuò)散和吸收。最終把臭氣中的污染物質(zhì)分解。

去除有機(jī)碳化物：

去除有機(jī)硫化物：

去除有機(jī)氮：

圖2 微生物作用原理圖

3.2.2.1 主要技術(shù)參數(shù)

生物滴濾反應(yīng)器總停留時(shí)間：22.04s。

空塔流速：0.29m/s。

生物填料采用天然有機(jī)碳生物媒填料，與其他傳統(tǒng)填料相比，具有比表面積大，極強(qiáng)的吸附能力，當(dāng)臭氣濃度出現(xiàn)瞬間增高時(shí)（如設(shè)備停機(jī)后重啟運(yùn)行），短時(shí)間內(nèi)僅靠微生物會(huì)來不及分解，這時(shí)有機(jī)碳生物媒填料的吸附性就變得極為重要，它可以將臭氣吸附，待有機(jī)碳生物填料營養(yǎng)基濃度變高，微生物也會(huì)跟著變多，從而對(duì)臭氣的分解速率也會(huì)加快。待臭氣濃度降低或有機(jī)碳生物填料營養(yǎng)基濃度變低時(shí)，微生物的增長變緩慢，直至停止增長，最后微生物會(huì)處于一個(gè)平衡狀態(tài)。污水處理廠運(yùn)行期間任何不穩(wěn)定情況，都有可能對(duì)除臭系統(tǒng)造成沖擊負(fù)荷，但生物滴濾反應(yīng)器中有機(jī)碳生物媒的吸附性和微生物的分解能力存在的“協(xié)同作用”會(huì)有效使反應(yīng)器系統(tǒng)處于生態(tài)平衡。生物媒的吸附能力為污染特提供了存儲(chǔ)空間，同時(shí)也為微生物提供了營養(yǎng)基。

3.2.2.2 運(yùn)行現(xiàn)狀

生物滴濾反應(yīng)器運(yùn)行阻力：600Pa～700Pa。

反應(yīng)器運(yùn)行至今填料有出現(xiàn)輕微壓實(shí)，但未出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，運(yùn)行近三年整個(gè)反應(yīng)器阻力增加約100Pa。布?xì)饩鶆蛭闯霈F(xiàn)短流現(xiàn)象。反應(yīng)器內(nèi)配套溫濕度儀，可有效監(jiān)測內(nèi)部氣體溫濕情況。定期對(duì)生物填料上生物膜進(jìn)行鏡檢，持膜情況良好。

4 整套除臭設(shè)備技術(shù)參數(shù)及運(yùn)行成本

4.1 設(shè)備參數(shù)

（1）設(shè)備處理總氣量：15000m3/h。

（2）設(shè)備整體配置：整套除臭設(shè)備共有3個(gè)塔（洗滌反應(yīng)塔1個(gè)、生物反應(yīng)塔2個(gè)）；引風(fēng)機(jī)1臺(tái)（配隔音裝置）；洗滌循環(huán)水泵2臺(tái)；營養(yǎng)液補(bǔ)充泵1臺(tái)；控制系統(tǒng)1套（可遠(yuǎn)程控制）；儀表（pH、溫濕度儀、壓差變送器、風(fēng)速儀、氨氣、硫化氫）等。

（3）設(shè)備材質(zhì)：由防腐蝕的玻璃纖維（FRP）建構(gòu)。樹脂為優(yōu)質(zhì)化學(xué)防腐樹脂。內(nèi)表層采用聚酯表面氈和玻璃纖維短切氈；增強(qiáng)層采用玻璃纖維方格布；外表層采用聚酯表面氈。主體設(shè)備的結(jié)構(gòu)為：樹脂含量高的內(nèi)層、防腐屏障，結(jié)構(gòu)層和外層（配有防UV的涂層）。

（4）設(shè)備基礎(chǔ)占地尺寸：長10m，寬7m。

（5）設(shè)備運(yùn)行功率：31.5kW。

（6）設(shè)備運(yùn)行總重量：32t。

4.2 運(yùn)行費(fèi)用分析

注：（1）計(jì)算年耗電量的年實(shí)際工作小時(shí)取值為8760h。（2）洗滌反應(yīng)器循環(huán)水,直接采用污水廠處理后出水，洗滌用水量約4.52t，約兩個(gè)月更換一次。

5 結(jié)論

設(shè)備運(yùn)行近三年，運(yùn)行狀況良好。臭氣排放符合國家《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554—93）二級(jí)新改擴(kuò)建標(biāo)準(zhǔn)表1、表2中15米高排氣筒限定排放標(biāo)準(zhǔn)值要求。針對(duì)水產(chǎn)品食品加工廢水處理廠臭氣組成的特殊性，證明洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

雖然洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝在水產(chǎn)品食品加工廢水處理廠治理惡臭效果較為顯著。但整個(gè)治臭效果對(duì)惡臭收集系統(tǒng)也有很高要求，如密閉方式及收集材質(zhì)搞腐等。