污水泵站除臭实施经验以及最终效果评估

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1、 1 / 12 污水泵站除臭方案及项目最终实行情况 二一一年八月 2 / 12 1. 项目概况 污水泵站近期设计规模为 8000m3d，远景设计规模可达 10000 m3d。由于泵站紧邻居民楼（相距仅数十米） ，运行中产生的大量恶臭气体不仅影响泵站员工的身体健康及工作环境，还会对周围居民的日常生活带来严重的危害。为了完善该污水泵站功能、创造良好的生活工作环境，改建泵站除臭工程势在必行。 在此之前，泵站曾经采用过雾化除臭工艺，但由于臭气收集以及处理过程的不完善，总体处理效果很差。目前，原除臭工艺已停用，泵站产生的臭气只得通过风机引入约 8m 高的空中直接排放。 2. 执行标准 2.1 恶臭污染物

2、排放标准 （GB14554- 93）二级新扩改建： 2.2 工作场所有害因素职业接触限值( GBZ2.1- 2007) 3 / 12 3. 污水泵站主要恶臭污染源分析 3.1 恶臭气体成份 恶臭物质是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质，恶臭(offensive odor)即难闻的臭味。恶臭可对人产生嗅觉伤害，引起呕吐甚至导致疾病，属当今一大公害。迄今凭人的嗅觉即能感觉到的恶臭物质有 4000多种，其中对健康危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、酪酸、酚类等几十种。 污水泵站常见恶臭气体及嗅觉阈值浓度 化合物 化学式 气味种类 鼻子阈值浓度（ppm）

3、 沸点， 胺类 甲胺 CH3NH2 鱼腥味 0.021 - 6.3 二甲基胺 (CH3)2NH 鱼腥味 0.047 7 三甲基胺 (CH3)3N 鱼腥味 0.00021 3.5 乙胺 C2H5NH2 鱼腥味 17 丙胺 C3H7 NH2 鱼腥味 0.21 48 丁胺 C4H9 NH2 鱼腥味 0.24 78 己胺 C6H13 NH2 鱼腥味 130 有机胺 腐胺 (CH2)4(NH2)2 蛋白质腐败味 160 尸胺 (CH2)5(NH2)2 蛋白质腐败味 180 嘧啶 C5H5N 致呕 0.021 116 吲哚 C8H7N 粪臭味，致呕 254 粪臭素 C9H9N 粪臭味，致呕 0.050 2

4、66 氯化物 氯 Cl2 刺激性气味 0.010 - 35 氯酚 C6H4ClOH 药味 0.00018 175- 220 有机酸 丁酸 C3H7COOH 牛油脂腐败味 0.001 166 4 / 12 戊酸 C4H9COOH 油脂腐败味 0.00024 186 己酸 C5H11COOH 羊油脂腐败味 0.0011 205 硫化物 硫化氢 H2S 臭鸡蛋味 0.01 - 61 甲硫醇 CH3SH 烂白菜味 0.0021 6 乙硫醇 C2H5SH 烂白菜味 0.001 35 丙硫醇 C3H7 SH 臭鼬皮味 0.0016 67 丁硫醇 C4H9 SH 臭鼬皮味 0.001 98 烯丙硫醇 C3H

5、5SH 似大蒜味 0.00005 67 苄硫醇 C7H7SH 大蒜- 臭鼬皮味 0.00019 195 烯丁硫醇 C4H7SH 臭鼬皮- 辛辣味 0.000029 二甲基硫 (CH3)2S 腐败蔬菜味 0.0011 37 二乙基硫 (C2H5)2S 腐败蔬菜味 0.00025 92 二苯硫 (C6H5)2S 致呕 0.000048 296 苯硫酚 C6H5SH 致呕 0.000062 169 二氧化硫 SO2 辛辣刺激性气味 0.009 - 10 3.2 污水泵站中恶臭气体的生成 在服务面积较大的收集系统中，污水必须由污水泵站进行长途输送。在各类泵站中，污水泵站和合流泵站较易产生恶臭气体。污水

6、泵站是指那些将污水输送至污水厂的中途泵站，以及污水厂内的进水泵站。合流泵站是指那些具有雨污水混流输送功能的泵站。 泵站恶臭气体产生的原因主要是排水管道内部易形成厌氧条件， 此时污水中的含氮、硫有机物会分解成为恶臭物质，当泵站设备启动、运行时会引起水流湍动， 从而使原来产生并溶解于污水中的恶臭物质逸出进人大气，从而形成恶臭污染。 大多数污水泵站和合流泵站集水井密闭性不佳，集水井内格栅除污机每天需要不问断地清捞集水井内垃圾，在清捞过程中散发臭气，另外，泵房内的泵机设备检修期间在设备拆装时也会瞬间从进水管道中溢出高浓度的有害气体。 一般来说，泵站恶臭污染物的散发量取决于水中恶臭组分的性质和浓度、水体

7、温度、湍5 / 12 动程度和水面及敞开源附近的气象扩散条件。 4. 除臭工艺设计 4.1 除臭技术的选择&气相过滤原理 目前在恶臭气体的治理方法上，较多应用的主要包括化学吸附、等离子体和微生物处理，这些方法各有其优劣和合适的应用场合。CA 结合污水泵站的具体情况以及业主对工程实施、设备安装的要求，推荐采用气相过滤技术，对泵站的空气和排气进行净化处理，改善内部的工作环境，同时解决恶臭气体排放超标的问题。 气相过滤技术是一种先进的气体净化方案， 它是在传统化学吸附基础上发展而来。在解释 CA 的除臭方案之前，必须先对几个基本概念进行说明： Adsorption 吸附 吸附是一种物理过程，污染物（

8、液体，气体或悬浮物）会吸附在吸附剂材料的表面或是毛孔内。吸附是一个可逆过程，无化学反应发生，又称范德华吸附。 Absorption 吸收 吸收是指污染物渗透到另一种物质的结构中的过程，这是不同于吸附的地方，吸附是一种物质存在于另一种物质的表面。 Chemisorption 化学吸附 化学吸附类似于物理吸附过程， 化学吸附是指由吸附剂与污染物之间产生的化学作用而产生的吸附。化学吸附是通常被认为是一个不可逆转的进程。 Catalysis 催化 催化是一个过程，在催化剂的作用下形成另一种物质的化学变化。这种变化（通常是导致或加速化学反应） ， 将去除污染物而催化剂本身没有发生任何变化。 Circul

9、- Aire 提供了多种气相净化媒体 ，针对工商业环境中的腐蚀性，异味及有毒污染物进行连续的净化处理。 针对不同的污染，Circul- Aire 的媒体将使用不同的流程从被污染的空6 / 12 气流中去除不需要的气体。 更具体地说，Circul- Aire 采取了四种主要的去除机制用来消除空气中化学污染物，分别是吸附，吸收，化学吸附及催化。 对于不同的环境，CA 提供不同媒体，或提供混合媒体，以有效地除去恶臭或有毒有害气体。 由于与气体反应的速度快且完全达到设计的要求，CA 的方法可以很精确地控制处理后的有害气体的浓度。 目前世界上针对 ppb 级的浓度控制要求，CA 的方法是最可靠且最安全的

10、方法。 由于采用的四种去除机制所产生的联合效应，媒体可以在较长的时间内有效， 这也是不同于活性炭吸附的最大区别之一。 现有的污水处理厂虽然恶臭远扬，但实际浓度并不高，按现有 CA 的技术，媒体可以保持 1 年甚至更多的时间不更换。 从目前的各种方案综合来看， CA 的除臭技术特别适合于本项目的实际应用： I 占地面积小，设备简洁 CA 专业用于污水泵站除臭的 HDS（高浓度干式洗涤净化塔）立式机组占地极小，对泵房内目前的设备不会造成任何影响，安装工程量也较小。这点非常适合于污水泵站的实际情况。 II 稳定可靠 相比于生物脱臭而言，不受环境影响，气温的变化对 CA 的过滤效果没有影响。 7 /

11、12 III 臭气浓度变化不影响除臭效果 实际操作过程中，臭气的浓度是变化的，有时候峰值浓度甚至是平均浓度的数倍，由于 CA 的机组内置的媒体数量是用于长时间处理臭味的，在保证臭气的滞留时间下，高峰浓度的臭气对除臭效果没有影响。因此，仅使用气相过滤技术即可保证恶臭处理效果， 而其它方法由于负荷相对有限， 需要加装二级处理工艺，在成本控制上没有优势。 IV 净化效果最彻底 由于 CA 部分采用了化学吸附的方法，可以将异味控制在 ppb 级（十亿分之一）的浓度，这是目前公认的最高等级的气体净化方案。同时 CA 又部分加有催化剂，加强了化学反应的效果，减少了媒体更换的次数。 此外，无论是等离子体还是

12、微生物处理，恶臭成分最终将转化为酸性物质，以硫化氢与氨为例： H2S + 2O2 H2SO4 NH3 + 2O2 HNO3 + H2O 这种酸性物质仍然是一种污染成分，目前是采用水洗的方式，将其留待污水处理厂处理，实际上只是一种污染物的转移。 与之形成对比的是， CA 专业用于恶臭治理的气相净化媒体 MM- 9000 与硫化氢和氨的反应为： 2KOH + H2S K2S + 2H2O K2S + (X- 1) H2S + (X- 1) 2O2 K2SX + (X-1)H2O NH3 + 2O2 HNO3 + H2O HNO3 + KOH KNO3 + H2O 反应的终产物均为无公害的固体盐类。

13、 V 成熟可行 CA 在北美、中东及中国香港成功建成大量的除臭项目，尤其是在香港污水厂及垃圾处理厂离居民建筑很近，CA 产品的可靠性赢得了的赞赏。 4.2 气相过滤除臭系统组成 气相过滤除臭系统由三大部分组成，即：臭源密封部分、臭气收集及输送部分、气相过滤处理及终排放部分。只有在这三个环节上都做好相应的设计，才能8 / 12 保证对恶臭气体满意的捕捉效率及净化效率。 4.2.1 臭源密封部分设计 对任何一个高效的恶臭控制和处理系统而言， 臭源密封部分都是一个极为重要的关键要素， 因为这一部分从源头处决定了恶臭控制和处理系统的规模。 同时，较好的臭源密封设计可以尽量臭气的扩散， 有利于提高后续臭

14、气收集部分的工作效率。 根据实地考察和以往的设计经验， CA 推荐对本项目作如下的臭源密封设计： （1）集水井井口采用玻璃钢盖板进行加盖密封。盖板长 3.3m，宽 1.2m，厚度约为 15 毫米，并带加强筋，在盖板上开进气孔两个，安装气量调节阀。整个盖板在长方向上均匀分为三段，每段均可独立开启。 （2）采用钢结构防火板对整个集水井井口上部空间再作一次围护密封，这样可使经盖板泄露的少量臭气在这一空间中滞留并被气体收集罩及时抽吸。 围护密封有两种选择，其参数及特点对比如下表： 不围护格栅除污机 围护格栅除污机 围护结构尺寸（长宽高，m） 42.73.5 62.74 围护材料表面积（m2） 57.7

15、 85.8 特点 完全不影响格栅除污机操作 围护除格栅除污机排渣口外的整个臭源，强化了源头控制； 但对除污机的操作和检修有所不便 CA 初步推荐采用不围护格栅除污机的方案，主要还是考虑到尽量减少对污水泵站正常工作的影响，牺牲小部分除臭效果仍可接受。 4.2.2 臭气收集及输送部分设计 与臭源密封部分一样，作为臭气控制和处理系统的一个组成部分，臭气收集及输送部分设计也是一个极为重要的关键。 臭气收集及输送部分设计得合理与否很大程度上影响着整个臭气控制和处理系统的处理效果。 项目污水泵站的臭气收集及输送部分设计如下： （1）收集风管的选择：采用不锈钢方型风管，风管的收集口直接连接到集水井9 / 1

16、2 盖板上，按照收集的风量和压力在玻璃钢盖板上开孔。 此外，在集水井盖板上方及格栅除污机栅渣集中处各宜设置一个气体收集罩，示意如下： 收集风量的计算， 应考虑到集水井内空间和围护结构空间两个部分的换气需要： 尺寸（m） 体积（m3） 换气率（ACH） 风量（m3h） 集水井内空间 3.31.22 7.92 15 118.8 围护结构空间 44.53.5 63 10 630 合计 748.8 设计风量取值为 760m3h，选用一台 HDS33 机组即可满足需求。 （2）输送管道：输送管道亦采用不锈钢方形管道，臭气经风机加压以后通过不锈钢送风管进入 HDS 机组。 4.2.3 气相过滤处理及终排放部分 （1）选用一台 HDS33 机组，占地面积约为 1.5m2，机组的详细信息见下文。 （2）根据业主方的要求，经气相及物理过滤后的终排气仍引入原有烟囱排放。 10 / 12 4.2.4 机组简介 根据通风量及客户标准要求，CA 的提供的机组为 HDS33，规格参数如