1、適用范圍或應用領域
該技術適用于水污染治理行業的市政污水處理水廠惡臭氣體治理,包括但不限于初沉池、二沉池、生物池、脫水機房、污泥熱水解、污泥車間等部分,以及市政垃圾處理廠產生的臭氣。
2、工藝路線及參數或技術原理
根據市政惡臭氣體性質(包含成分、濃度、波動),以化學洗滌、生物處理(生物滴濾、生物過濾等)、光催化氧化、深度吸附為單體工藝單元,有針對性地組合不同工藝單元,采用多級聯用技術,達到超凈排放的目標。
化學洗滌處理的技術原理是在洗滌塔中,循環液和待處理氣體逆向接觸,循環液中和/氧化待處理氣體中的物質。然后,經過初步處理的惡臭氣體,進入生物處理段,在生物處理段,VOCs等氣體分子先被濕潤的填料層吸附在表面(含填料的內表面),被微生物捕集、吸收,轉換為二氧化碳和水。最后,進入光催化氧化和吸附段,對殘留的VOCs等氣體進行進一步處理,達到超高水平凈化排放。氣體治理過程與前端氣體收集系統相關聯,通過智能化控制手段實現處理氣體濃度和處理氣量的實時調節,實現節能降耗。
3、主要技術指標
技術主要由六大部分組成:成分溯源、優化封裝、傳輸模擬、超凈處理、排放評估、智慧運營。
1、 成分溯源
(1)源頭釋放 搭建高水平臭氣檢測平臺,廣泛查找識別惡臭物質,確定關鍵致臭化合物,為治理技術提供選擇依據。
(2)氣體成分分析檢測 檢測細菌群落,真菌群落,病毒以及揮發性有機化合物。通過相關性分析,分析各個部位氣體成分相關性。分析污水臭氣性質特點和確定產生臭氣的主要原因,摸底臭氣大致流態分布,確定臭氣集中點位。根據不同檢測方法進行多功能溯源檢測方式研發,實現溯源檢測的多樣性。
2、優化封裝 優化封裝分為兩部分
(1)對于現有常規型封裝技術,如加蓋封裝、反吊膜封裝,進行空間流態分析及收集管理達到惡臭氣體的高效收集、應收盡收。
(2)對于常規封裝技術存在的設備腐蝕問題、人員操作問題、收集風量高問題,開發出新型頂點除砂封裝技術及鋼索膜封裝技術。
3. 傳輸模擬
模擬介紹 利用 Computational Fluid Dynamics等模擬軟件,有效開展氣流組織,做到高效收集、應收盡收。隨著人們生活水平的不斷提高,環境意識逐漸加強,生活垃圾、污水、污泥等臭氣問題已引起越來越多的關注。惡臭氣體種類復雜,嚴重危害人體健康,其當前控制技術存在弊端和局限,急需新技術引入。CFD仿真模擬技術的研究和應用近年來逐漸成為解決分析工程問題的重要工具,該方法可以精確的模擬復雜環境下的臭氣揮發和擴散過程,為后續的臭氣控制和收集治理提供理論依據,逐步推進惡臭氣體智能化控制。 本課題采用世界一流數值仿真軟件ANSYS Fluent進行CFD仿真模擬傳輸模擬示意圖。
4. 超凈處理
4.1概況 SCIDO核心與關鍵,以特種高效微生物菌劑、快速吸附耦合高級固態催化氧化材料、復配純植物提取除臭液、氣液分離膜聯合化學吸附等技術為組成元素。 通過開發微生物菌劑和非均勻催化氧化過濾等技術實現臭氣廣譜高效處理。實現處理過程的柔性智能化控制。滿足未來臭氣排放標準要求。
4.2常規處理 處理過程分為三個階段:除無機惡臭、除有機惡臭、除微生物氣溶膠。
4.2.1一級處理:除無機惡臭 利用藥劑同臭氣發生化學反應從而降低臭氣,根據氣體性質的不同選用不同藥劑。以公司自主研發的木本植物提取液、草本植物提取液、多種中草藥混合提取液新型除臭藥劑代替強酸強堿,減少二次污染對人體無害,環保產品,推廣前景好。
4.2.2二級處理:除有機惡臭 利用微生物的活性,降解臭氣中VOCs,培養馴化專有菌種,增強生物對臭氣組分的處理性能,從而改善除臭效果。同時開發新型生物載體,增強微生物的附著能力。
4.2.3三級處理:除微生物氣溶膠 利用UV燈管產生的紫外線在催化劑的作用下,將有機物分解成CO2和H2O及其它無毒無害成份。凈化效率高、能耗低、能量利用率高、設備緊湊、凈化徹底及經濟性好,還具有一定的殺菌效果。
4.3應急處理
4.3.1快速吸附耦合高級固態催化氧化技術
采用新型高效復合式固態催化氧化材料作為反應器填料,通過填料對臭氣的吸附及化學作用去除臭氣分子占地面積小、安裝方便;系統可控性高,結構簡單、能耗低;除臭效率高;濾料不可燃燒安全性較高。通過改進濾料組分,提高性價比。
4.3.2氣液分離膜技術
利用膜的疏水性,使氣體與液體不接觸的情況下,達到吸收液對氣體選擇性吸收的目的。分離效率高、能耗低、操作簡單、不產生二次污染、易與傳統工藝組合。
4.3.3植物液除臭技術
霧化后的分子均勻地分散在空氣中吸附異味分子,并發生分解反應從而去除臭氣中的污染物。具有不同程度的抑菌、抗氧化及香味遮蓋作用,在分解臭氣分子的同時產生讓人愉悅的香味。
5. 排放評估
以ADMS小尺度空氣擴散等模型為技術手段,開展惡臭氣體在大氣中擴散預測。模擬氨氣、硫化氫、臭氣濃度等指標在不同高度下的濃度范圍。
6. 智慧運管
基于氣溫水溫等氣象條件的變化,利用物聯網、云計算和大數據分析等技術結合遠程專家支持系統,實現除臭系統的自適應柔性智能運行調控,降低人員巡視管理的強度,節省人工成本。
4、技術特點
系統安全可靠、技術先進、功能齊全、經濟合理、維護方便,達到了《大氣污染物綜合排放標準》北京地標DB11/501-2007;《城鎮再生水廠污染物排放標準》GB18918-2002;《惡臭污染物排放標準》GB 14554-93,為廠區惡臭氣體綜合控制方面發揮了很大作用。
5、技術優勢
該技術與行業其他技術相比較有以下幾方面的優勢:
1、多級技術單元聯用:特別是生物段采用生物滴濾和過濾相結合的技術,將同一個生物反應器內部分隔為生物滴濾段和生物過濾段,其中生物滴濾段和生物過濾段中菌種不同,以增強生物除臭能力。
2、干式催化氧化過濾:技術的最后階段采用干式催化氧化過濾的方法,即從生物反應器出來的氣體流入紫外光催化氧化塔內,紫外光主要用來去除硫化氫、氨、苯、甲烷等氣體以及消毒滅菌,并且塔內填裝有均勻催化氧化干式過濾填料,能進一步將處理不完全的臭氣吸附過濾,削減微生物氣溶膠濃度,從而提高出氣質量。新一代除臭技術單元包括:采用微生物定向馴化技術定制擴培專屬菌種提升生物除臭能力。
3、綠色環保:近年來國家對環保越來越重視,以自主開發的復配植物提取液取代傳統化學洗滌處理單元中的強酸強堿藥劑,減少二次污染的產生,提高了技術的安全性。
4、穩定達標排放:采用快速吸附耦合高級固態催化氧化材料實現惡臭氣體的精脫,保障系統在未來嚴格標準下的穩定達標排放。
5、柔性智能化控制:基于氣溫水溫的變化,利用物聯網、云計算和大數據分析等技術結合遠程專家支持系統,實現除臭系統的自適應柔性智能運行調控,效果穩定,性能優越;以計算流體動力學模擬軟件為工具,通過模擬惡臭氣體的收集傳輸過程,結合自主開發的定點除砂封閉裝置和水體表面封閉材料等技術及11個再生水廠/站的封閉除臭工程(處理氣量109萬m3/h)的設計實施經驗,做到惡臭氣體應收盡收、有效傳輸。
6、整體降噪:引入全流程、全方位降噪理念,以產品和工程技術為基礎,實現臭氣控制治理系統整體低噪音運行。
6、設備組成
除臭系統主要由排氣筒、支架及監測平臺、自控設備、風機、加藥泵、噴淋泵、液位計、PH計、進出口硫化氫儀表、生物反應器、化學洗滌塔等組成
7、技術要求
根據市政惡臭氣體性質(包含成分、濃度、波動),以化學洗滌、生物處理(生物滴濾、生物過濾等)、光催化氧化、深度吸附為單體工藝單元,有針對性地組合不同工藝單元,采用多級聯用技術,達到超凈排放的目標?;瘜W洗滌處理的技術原理是在洗滌塔中,循環液和待處理氣體逆向接觸,循環液中和/氧化待處理氣體中的物質。然后,經過初步處理的惡臭氣體,進入生物處理段,在生物處理段,VOCs等氣體分子先被濕潤的填料層吸附在表面(含填料的內表面),被微生物捕集、吸收,轉換為二氧化碳和水。最后,進入光催化氧化和吸附段,對殘留的VOCs等氣體進行進一步處理,達到超高水平凈化排放。氣體治理過程與前端氣體收集系統相關聯,通過智能化控制手段實現處理氣體濃度和處理氣量的實時調節,實現節能降耗。
8、工程案例
在近30項大型除臭工程中得到了落地轉化,總處理氣量達到百萬立方米每小時。設計執行《城鎮污水處理廠臭氣處理技術規程設計》(CJJ∕T 243-2016),氣體排放執行《惡臭污染物排放標準》(GB 14554-93)及《惡臭(異味)污染物排放標準》(DB 31/1025-2016),除臭工藝流程根據氣體性質,從聯合高效全流程除臭技術體系中選取單體技術進行組合。工程范圍涉及北京市核心區全部大型污水處理廠和五座污泥高級厭氧消化中心,輻射京津冀地區,累計創造產值超過3億元。未來,僅北京,除臭建設和更新改造投資或近50個億。
工程項目列表如下所示:
1. 北小河再生水廠曝氣沉砂池除臭工程,處理氣量:4000m3/h。
2. 清河再生水廠40萬噸格柵間除臭工程,處理氣量:6000m3/h。
3. 酒仙橋再生水廠除臭工程,處理氣量:137000m3/h。
4. 清河二再生水廠水區除臭工程,處理氣量:297000m3/h。
5. 高安屯再生水廠水區除臭工程,處理氣量:115000m3/h。
6. 槐房再生水廠水區除臭設備供貨,處理氣量:60000m3/h。
7. 清河二再生水廠泥區除臭工程,處理氣量:56000m3/h。
8. 小紅門再生水廠泥區除臭工程,處理氣量:42000m3/h。
9. 槐房再生水廠泥區除臭工程,處理氣量:92000m3/h。
10. 高碑店再生水廠泥區除臭工程,處理氣量:48000m3/h。
11. 高安屯再生水廠泥區除臭工程,處理氣量:140000m3/h。
12. 金盞東村再生水廠除臭工程,處理氣量:11000m3/h。
13. 高安屯再生水廠水區二期除臭工程,處理氣量:62000m3/h。
14. 康莊污水處理站提標改造項目除臭工程,處理氣量:8600m3/h。
15. 清河再生水廠15萬噸更新、一二期脫水機房新增除臭項目,處理氣量:13500m3/h。
16. 高碑店預脫水機房除臭系統項目,處理氣量:21000m3/h。
17. 梅峰河污水處理站除臭工程,處理氣量:13500m3/h。
18. 吳家村污水處理廠除臭工程,處理氣量:10000m3/h。
19. 北小河污水處理廠生物池除臭工程,處理氣量:12000m3/h。
20. 車道溝一體化免維護泵站除臭工程,處理氣量:800m3/h。
21. 環衛集團門頭溝滲濾液調節池除臭項目設備采購,處理氣量:10000m3/h。
22. 十渡污水處理站除臭工程,處理氣量:4500m3/h。
23. 雄安三座垃圾壓縮站除臭設備采購。
24. 管四涼水河左岸宋家莊工業區污水倒虹吸閘門進水檢查井除臭設備。
25. 北小河再生水廠回轉格柵除臭封閉罩維護。
26. 北小河再生水廠脫水機房除臭系統大修。
27. 酒仙橋再生水廠除臭系統更新改造合同。
28. 技術服務合同(臭氣本底值檢測)。