CN103041696A - 一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置及其工艺 - Google Patents

一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置及其工艺 Download PDF

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戴晓虎
薛韵涵
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Abstract

本发明公开了一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置，包括在臭气源上安装的半密闭集气建筑、鼓风机和曝气池，所述半密闭集气建筑内为收集的恶臭气体，半密闭集气建筑的上方设有通风口和输气管道，输气管道通过鼓风机将恶臭气体输送至曝气管道，曝气管道将恶臭气体输送至曝气池。通过上述方式，本发明能够简化除臭设施的设计、运行和管理，降低了投资及运行成本，能够有效处理各类恶臭物质，且处理效果好。臭气收集管道可连接至原有的鼓风曝气设备，减少建设工程量，非常适用于已建污水处理厂除臭升级改造及新建污水处理厂一体化除臭设施建设。

Description

一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置及其工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置及其工艺。
背景技术
近几年，随着人们生活水平的提高和环境意识的增强，恶臭污染已成为一个比较突出的环境问题。其中城市污水处理厂引起的恶臭污染问题尤为突出。同时环保部也在考虑进一步对已经颁布实施的国家标准《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）和2002年新修订的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中高恶臭污染控制的相关标准进行修订。
为了达到恶臭排放标准并减少对周边环境和居民的影响，目前许多已建和新建的城市污水厂纷纷开始筹备建设除臭设施，但目前污水处理厂常用除臭技术存在建设工艺复杂、投资运行费用过高、占地面积较大等问题。如目前常用的有化学吸收法、生物滤池法、土壤滤池法以及高级催化氧化法等。
化学吸收法技术工艺简单，技术成熟，但不适用于污水处理厂多种复杂恶臭污染物的处理去除，且建设运行成本较高。生物滤池法可利用微生物作用去除多种恶臭物质，运行费用低，但一次性投资较大，且H2S降解时产生的酸会最终破坏有机介质，需定期更换滤料或补充化学物质。土壤滤池的特点是，维护管理费用低，但占地较大，一般为3-5m2/m3气体，且处理臭气浓度不宜过高，用地质量及环境要求较高，对于现有污水处理厂土地有限的情况下较不适用。以等离子法、紫外光催化氧化法为代表的高级氧化法的特点是，可以高效去除各类难降解的恶臭物质，反应时间短，效果显著，但一次性投资很大，运行能耗高，一般在60-80 W/m3气体。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置及其工艺，能够简化除臭设施的设计、运行和管理，降低了投资及运行成本，能够有效处理各类恶臭物质，且处理效果好。臭气收集管道可连接至原有的鼓风曝气设备，减少建设工程量，非常适用于已建污水处理厂除臭升级改造及新建污水处理厂一体化除臭设施建设。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置，包括在臭气源上安装的半密闭集气建筑、鼓风机和曝气池，所述半密闭集气建筑内为收集的恶臭气体，半密闭集气建筑的上方设有通风口和输气管道，输气管道通过鼓风机将恶臭气体输送至曝气管道，曝气管道将恶臭气体输送至曝气池。
优选的是，所述该装置还包括预处理装置，所述输气管道将恶臭气体输送到预处理后再输送至鼓风机。
优选的是，所述曝气管道位于曝气池的下部。
一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理工艺，所述工艺步骤如下：
A)在臭气源周围或上方搭建半密闭集气区或利用原有半封闭建筑，并收集产生的臭气；
B)通过设置鼓风机将集气区收集的恶臭气体统一输送；
C)产生的臭气经过收集、管道输送和预处理由鼓风机和相应的曝气设备打入到生物曝气池的水体内，并通过吸附、溶解和生物降解作用去除恶臭物质。
优选的是，所述步骤A）中集气区可以是在臭气源周边原有搭建的构筑物所形成的半密闭空间，也可以是在臭气源上方利用覆盖材料搭建的半密闭空间，覆盖材料可以采用水泥板、玻璃钢板、彩钢板、轻质覆盖膜等多种封闭材料。
优选的是，所述步骤B）中臭气输送管道连接鼓风机进气口前端设有预处理装置，该预处理装置采用冷凝的原理将恶臭气体中的水蒸气冷凝去除，防止水蒸汽进入鼓风机对其正常运行造成影响。
优选的是，所述步骤B）中臭气输送管道连接鼓风机进气口设有一切换通风口和可开启管道阀门，可根据实际产生的臭气量来开启和关闭阀门，改变供气方式以保证合理的抽气方式，降低能耗。
优选的是，所述鼓风机可为常用的各类型鼓风机，曝气方式包含各类形式，如微孔曝气、孔管曝气、水利剪切曝气、水下空气扩散器曝气等。
优选的是，所述曝气池可以包含推流式曝气池、完全混合式曝气池、氧化沟、生物滤池、生物接触氧化池等各种反应池体结构。
本发明的有益效果是：本发明一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置及其工艺的有益效果如下：
1、实现了一体式工艺处理污水、恶臭气体的目标，同时具有污水充氧+抽送恶臭气体+处理恶臭气体这三部分的作用。
2、可利用原有的鼓风机及曝气设备，仅需增添臭气收集、输送和预处理装置，非常适用于解决现有污水处理厂除臭升级改造的问题。工艺简洁，建设量小，建设和运行成本低。
3、很大程度上简化了工艺设计，降低了建设工程量，运行操作管理更为简单，所需用的设备基础投资更低，而利用已有的鼓风机及曝气费用更为低廉，大大降低了建设和运行成本，同时对场地的要求也较低，节约了空间。
附图说明
图1是本发明一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置，包括在臭气源上安装的半密闭集气建筑（1）、预处理装置（7）、鼓风机（4）和曝气池（6），所述半密闭集气建筑内为收集的恶臭气体，半密闭集气建筑的上方设有通风口（2）和输气管道（3），所述输气管道（3）将恶臭气体输送到预处理装置（7）后再输送至鼓风机（4），鼓风机（4）将恶臭气体输送至曝气管道（5），曝气池（6）的下部的曝气管道（5）将恶臭气体输送至曝气池（）6。
一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理工艺，所述工艺步骤如下：
A)在臭气源周围或上方搭建半密闭集气区或利用原有半封闭建筑，并收集产生的臭气；集气区可以是在臭气源周边原有搭建的构筑物所形成的半密闭空间，也可以是在臭气源上方利用覆盖材料搭建的半密闭空间，覆盖材料可以采用水泥板、玻璃钢板、彩钢板、轻质覆盖膜等多种封闭材料；
B)通过设置鼓风机将集气区收集的恶臭气体统一输送；臭气输送管道连接鼓风机进气口前端设有预处理装置，该预处理装置采用冷凝的原理将恶臭气体中的水蒸气冷凝去除，防止水蒸汽进入鼓风机对其正常运行造成影响；臭气输送管道连接鼓风机进气口设有一切换通风口和可开启管道阀门，可根据实际产生的臭气量来开启和关闭阀门，改变供气方式以保证合理的抽气方式，降低能耗
C)产生的臭气经过收集、管道输送和预处理由鼓风机和相应的曝气设备打入到生物曝气池的水体内，并通过吸附、溶解和生物降解作用去除恶臭物质。
综上所述，鼓风机可为常用的各类型鼓风机，曝气方式包含各类形式，如微孔曝气、孔管曝气、水利剪切曝气、水下空气扩散器曝气等。
曝气池可以包含推流式曝气池、完全混合式曝气池、氧化沟、生物滤池、生物接触氧化池等各种反应池体结构。
实施例一
对某一原有市政污水处理厂进行了设计改造，使用本发明专利同时达到曝气和抽送处理恶臭气体的作用。该污水处理厂日处理水量为5万d/t，COD在300mg/L左右，BOD在180mg/L左右，氨氮为25 mg/L左右。该系统采用UNITANK技术。该系统收集气体主要来源格栅、曝气沉砂池和污泥脱水机房，曝气沉砂池采用全覆盖形式，总共处理气量约为8000m3/h（含换气量）。原污水处理厂设计曝气量为9200 m3/h，采用风量为162.62 m3/min的罗茨鼓风机共2台（一用一备），曝气设备采用的是膜片微孔曝气法。本改造项目即使用原有的鼓风机及曝气设备，仅增添臭气设备收集装置与输送装置，将封闭臭气源与鼓风机进风口通过管道连接。系统建设完成后，运行数据显示，污水处理厂二级出水（平均数据）COD为20-50mg/L，氨氮为0.5-1mg/L，TN在4-7mg/L,满足我国污水综合排放标准（GB 8978-1996）的一级排放标准。在进口恶臭物质（平均数据）H2S为3.35mg/m3，NH3为1.35 mg/m3，臭气浓度为720的情况下，在曝气池周边设立监测点，测得空气中H2S为0.15-0.2mg/m3，NH3为0.25-0.5 mg/m3，臭气浓度为20-50，在污水池厂界检测数据为H2S为0.01-0.03mg/m3，NH3为0.05-0.08 mg/m3，臭气浓度在10以下，满足了我国恶臭污染物厂界标准（GB14554-93）的一级标准。
该系统运行电耗仅仅为处理污水曝气能耗，同时实现了污水充氧+抽送恶臭气体+处理恶臭气体这三部分的作用。且达到了较好的污水处理和恶臭气体处理的效果。与其他的除臭方法相比，该方法基本节约了处理恶臭气体这部分的能耗。且本发明工艺运用一体式处理，减少了其他设备的基建投资，利用了原有的曝气机和曝气设备，仅仅增建了恶臭区域密闭装置和输送管道及预处理部分。其工艺优势更为突出。
实施例二
对某原有市政污水处理厂进行了设计改造建设。该污水处理厂处理水量为8万吨/天，设计处理COD为320mg/L，BOD在200mg/L左右，氨氮为30 mg/L左右。采用生物接触氧化工艺，将格栅、曝气沉砂池的恶臭气体收集处理，总处理气量约为13000m3/h（含换气量）。污水处理厂设计曝气量为16500 m3/h，采用风量为143.26 m3/min共3台（两用一备），曝气设备采用的是水利剪切曝气器。本改造项目即使用原有的鼓风机及曝气设备，仅增添臭气设备收集装置与输送装置，将封闭臭气源与鼓风机进风口通过管道连接。考虑到污水处理厂夏季、冬季恶臭气体产生量差别较大，本除臭系统采用夏季常开，冬季则采用定时开启的方法（除臭系统开启即指鼓风机与输气管道相连，直接抽送处理恶臭气体；除臭系统关闭即指，通过鼓风机进口处风阀控制，将输气管道关闭，开启鼓风机进口边的通风口抽气以实现曝气）。建设试运行稳定后，长期的运行数据显示，污水处理厂二级出水（平均数据）COD为30-50mg/L，氨氮为0.5-1mg/L，TN在6-8mg/L,满足我国污水综合排放标准（GB 8978-1996）的一级排放标准。在进口恶臭物质（平均数据）H2S为3.96mg/m3，NH3为1.27 mg/m3，臭气浓度为2370的情况下，在曝气池周边设立监测点，测得空气中H2S为0.1-0.13mg/m3，NH3为0.2-0.4mg/m3，臭气浓度为60-90，在污水池厂界检测数据为H2S为0.01-0.04mg/m3，NH3为0.05-0.2 mg/m3，臭气浓度在10以下，同样也达到了我国恶臭污染物厂界标准（GB14554-93）的一级标准。
该系统工艺可通过简单的风阀控制，实现系统的关闭与开启切换，以适应实际不同臭气产生量，降低能耗。
实施例三
对某一新建市政污水处理厂进行了设计建设。该污水处理厂处理水量为10万吨/天，设计处理COD为350mg/L，BOD在200mg/L左右，氨氮为30 mg/L。采用A/A/O工艺，将格栅、A池、污泥脱水机房的恶臭气体收集处理，总处理气量约为17500m3/h（含换气量）。污水处理厂设计曝气量为23000 m3/h，采用风量为192.04 m3/min共3台（两用一备），曝气设备采用的是水下空气扩散器曝气。本系统也同样采用夏季常开，冬季定时开启的运行模式。建设试运行稳定后，长期的运行数据显示，污水处理厂二级出水（平均数据）COD为30-60mg/L，氨氮为1-2mg/L，TN在7-10mg/L,满足我国污水综合排放标准（GB 8978-1996）的一级排放标准。在进口恶臭物质（平均数据）H2S为4.68mg/m3，NH3为1.33 mg/m3，臭气浓度为2560的情况下，在曝气池周边设立监测点，测得空气中H2S为0.1-0.15mg/m3，NH3为0.3-0.5mg/m3，臭气浓度为80-100，在污水池厂界检测数据为H2S为0.01-0.05mg/m3，NH3为0.1-0.3 mg/m3，臭气浓度在10以下，同样也达到了我国恶臭污染物厂界标准（GB14554-93）的一级标准。
该系统工艺只使用传统鼓风机及曝气设备即达到了处理污水和输送处理恶臭气体的作用，无需其他设备，大大节约了设备购买费用，实现了一体化系统除臭的效果，同时也简化了运行管理，减少了设备检修的问题。
本发明一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置及其工艺的有益效果如下：
1、实现了一体式工艺处理污水、恶臭气体的目标，同时具有污水充氧+抽送恶臭气体+处理恶臭气体这三部分的作用。
2、可利用原有的鼓风机及曝气设备，仅需增添臭气收集、输送和预处理装置，非常适用于解决现有污水处理厂除臭升级改造的问题。工艺简洁，建设量小，建设和运行成本低。
3、很大程度上简化了工艺设计，降低了建设工程量，运行操作管理更为简单，所需用的设备基础投资更低，而利用已有的鼓风机及曝气费用更为低廉，大大降低了建设和运行成本，同时对场地的要求也较低，节约了空间。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置，其特征在于：包括在臭气源上安装的半密闭集气建筑、鼓风机和曝气池，所述半密闭集气建筑内为收集的恶臭气体，半密闭集气建筑的上方设有通风口和输气管道，输气管道通过鼓风机将恶臭气体输送至曝气管道，曝气管道将恶臭气体输送至曝气池。
2.根据权利要求1所述的一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置，其特征在于：所述该装置还包括预处理装置，所述输气管道将恶臭气体输送到预处理后再输送至鼓风机。
3.根据权利要求1所述的一种用于市政污水厂除臭及污水处理的一体化装置，其特征在于：所述曝气管道位于曝气池的下部。
4.一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理工艺，其特征在于，所述工艺步骤如下：
A)在臭气源周围或上方搭建半密闭集气区或利用原有半封闭建筑，并收集产生的臭气；
B)通过设置鼓风机将集气区收集的恶臭气体统一输送；
C)产生的臭气经过收集、管道输送和预处理由鼓风机和相应的曝气设备打入到生物曝气池的水体内，并通过吸附、溶解和生物降解作用去除恶臭物质。
5.根据权利要求4所述的一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理工艺，其特征在于：所述步骤A）中集气区可以是在臭气源周边原有搭建的构筑物所形成的半密闭空间，也可以是在臭气源上方利用覆盖材料搭建的半密闭空间，覆盖材料可以采用水泥板、玻璃钢板、彩钢板、轻质覆盖膜等多种封闭材料。
6.根据权利要求4所述的一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理工艺，其特征在于：所述步骤B）中臭气输送管道连接鼓风机进气口前端设有预处理装置，该预处理装置采用冷凝的原理将恶臭气体中的水蒸气冷凝去除，防止水蒸汽进入鼓风机对其正常运行造成影响。
7.根据权利要求4所述的一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理工艺，其特征在于：所述步骤B）中臭气输送管道连接鼓风机进气口设有一切换通风口和可开启管道阀门，可根据实际产生的臭气量来开启和关闭阀门，改变供气方式以保证合理的抽气方式，降低能耗。
8.根据权利要求1或4所述的一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理工艺，其特征在于：所述鼓风机可为常用的各类型鼓风机，曝气方式包含各类形式，如微孔曝气、孔管曝气、水利剪切曝气、水下空气扩散器曝气等。
9.根据权利要求1或4所述的一种新型的用于市政污水厂生物除臭及污水处理的一体化工艺，其特征在于：所述曝气池可以包含推流式曝气池、完全混合式曝气池、氧化沟、生物滤池、生物接触氧化池等各种反应池体结构。
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