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1荆门市金龙泉啤酒有限公司污水处理厂除臭工程设计方案湖北省瑞科环保科技有限公司2016年8月28日2一、技术方案1.1、工程概况本次项目为荆门金龙泉啤酒有限公司废水处理站除臭。1.2、项目概况本项目臭气来源主要为金龙泉啤酒有限公司废水处理站集水井、厌氧池、调节池。a.集水井；臭气量=1056m3/hb．厌氧池；臭气量=6144m3/hc．调节池；臭气量=2800m3/h合计风量10000m3/h，本方案按10000m3/h进行设计。1.3、设计标准及规范所提供的设备及设备的制造完全符合有关的国家和国际通用技术(GB、IEC、ISO)标准。引用和参考的主要标准如下：1）系统设计参考标准《恶臭污染物排放标准》GB14554－93《大气环境质量标准》GB3095－2012《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《大气污染物综合排放标准》GB16297－1996《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002《空气质量恶臭的测定、三点比较式臭袋法》GB／T14675-1993《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫的测定气相色谱法》GB／T14678-1993《工厂企业厂界噪声标准》GB12348-2008《工业企业设计卫生标准》TJ36－79《低压配电装置规范》GBJ54-83《工业及民用通用设备电力装置设计规范》GBJ55-83《环境工程设计手册（废气处理工程技术手册）》；3《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》征求意见稿；2）管路输送设计规范《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87/(2001版)《法兰、垫片、紧固件》HG20592-20635-97；GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》国内采购设备和材料应符合国家现行相关标准和规范要求；3）检测控制系统参考规范《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》HG20505-92；《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014；《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86；《工业自动化仪表气源压力范围和质量》GB4803-84；《自动化仪表选型规定》HG20507-2000；《仪表系统接地设计规定》HG20513-2000；《建筑安全设计规范》GBJ16-87IEC439《低压开关设备和控制设备组件》IEC113《电工技术图表》IEC529《外壳防护等级》IEC158《低压接触器》IEC269《低压熔断器》IEC51《模拟电气测量仪器》4）构筑物物封闭加盖设计参考标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002设备的外观颜色与原有建筑物、环境协调。5）处理系统参照规范4GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物大气排放标准》GB14554-93《恶臭污染物排放标准》GB3095-2012《大气环境质量标准》GB12348-90《工厂企业厂界噪声标准》GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》GB/T14675《空气质量恶臭的测定、三点比较式臭袋法》TJ36-79《工业企业设计卫生标准》GB/T14679《空气质量氨的测定次氯酸钠水杨酸分光光度法》GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》6）不锈钢材质参照规范GB/T20878-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》设计臭气处理所有设备，均遵循最新颁布行业标准、国家标准（GB）、机械标准（JB）和国际电工委员会IEC标准。1.4、验收标准在正常工况及常规气象条件下，经除臭设备处理后的气体浓度必须完全符合GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中二级新改扩建排放标准值。考虑污水处理厂现有装置在扩建后将处理易处理的废水，故确定以下排放标准：主要检测指标：氨气、硫化氢去除率≥90%。序号控制项目最高允许排放量(mg/m3)1硫化氢0.062氨1.53臭气浓度20(无量纲)其他验收标准管道安装及验收遵循的规范《石油化工非金属管道工程施工质量验收规范》GB50690-2011；《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；设备安装及验收遵循的规范：5《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011；《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010；自控仪表的安装及验收遵循规范：《仪表安装调校施工及验收技术规范》HGBJ96-88；《自控安装图册》化工部设计标准图HG/T21581-95；《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86；《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-90；《现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011；电气设备的安装及验收遵循规范：《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB50254-2014；《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006；《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》GB50170-2006；《电气装置安装盘、柜二次回路接线施工及验收规范》GB50171-92；《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006；《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006；《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257-96；《建筑电气工程施工质量验收规范》GBJ50303-2002；以上规范、标准如有更新，按照最新版本执行。1.5、生物除臭工艺描述生物除臭流程图由图可见，臭气首在风机的抽风作用下进入生物滤池，首先经喷淋水洗段去除颗粒密封收集废气风机生物滤池10m高空排放预洗池6物和调温调湿，然后经过气体分布器进入生物滤床。生物滤床中填充了有生物活性的介质（生物填料），如炭质填料等。当臭气进入床时，臭气中的污染物从气相主体扩散到介质外层的水膜而被介质吸收，同时氧气也由气相进入水膜，最终介质表面所附的微生物消耗氧气而把污染物分解和转化为二氧化碳、水和无机盐类，通过排气口就地排放。微生物所需的营养物质则由介质自身供给。根据本项目设计要求及工程需要，采用生物除臭工艺，即生物滤池法。即对各个臭源构筑物产生的臭气加盖密封收集后，通过外排风机将集中收集的臭气吸入生物除臭装置，臭气在生物除臭装置内进行分解、氧化等反应，使臭气中的氨、硫化氢、甲硫醇和甲烷等恶臭污染物质有效分解，处理过的臭气可达到国家相关排放标准。生物滤池工艺是微生物除臭是利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，对臭气进行处理的一种工艺。主要过程如下：产生臭气的污水处理构筑物通过加盖设施及收集管道，利用抽风机将臭气抽送到生物滤池处理系统。臭气进入处理系统先经过预洗池进行加湿除尘，然后再进入生物过滤池，臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞具有个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物。有效去除NH3、H2S等恶臭成份，保证设备出气口达标排放。1.6、生物除臭技术原理及工艺流程1.6.1、技术原理发源于德国的生物除臭工艺是一种仿效大自然自净化原理，工艺所用除臭原材料完全取自于原生态自然物质，在国际上被誉为治理恶臭气体污染的绿色环保工艺，在迄今所有除臭工艺中被认为最环保、投资运行成本低、除臭效率高、无二次污染的一种绿色除臭工艺。至今，德国生产的生物除臭装置已成功运行在世界各地的污水、垃圾、粪便等各个行业，业绩有千例之多。生物除臭工艺是吸附降解工艺，指臭气通过生物填料吸附，然后附着在填料表面和内在的微生物进行降解臭气中污染物。生物除臭工艺中微生物能够依靠生物填料中的有7机物质维持生长和繁殖，无须另外投加营养剂，该工艺绿色环保工艺，除臭效率高（除臭效果达到95-99%），运行成本低，且不产生二次污染，整个设备免维护，人工管理成本低。1.6.2、工艺说明生物法是一种较新的空气污染控制方法，它利用微生物降解或转化空气中的挥发性有机物以及硫化氢、氨等恶臭物质。首先介绍生物法处理臭气的基本原理，填料种类、湿度、pH、温度等影响生物法性能参数。同时综述了生物法的应用范围以及对传统生物法的改进。生物法可去除空气中的异（臭）味、挥发性物质VOC和有害物质。具体应用范围包括控制或去除城市污水处理设施中的臭味、工业生产过程中的生产臭气、受污染土壤和地下水中的挥发性物质、室内空气中低浓度物质等。生物法可以降解大多数挥发性和半挥发性的烷烃、烯烃和芳烃，这些物质一般具有可生物降解性和水溶性较大的特点。已被试验可用生物法去除的物质包括：氨、一氧化碳、硫化氢、甲烷、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙基己醇、丙烷、异戊烷、己烷、丁醛、丙酮、甲基乙基酮、乙酸丁酯、乙酸酯、二乙胺、三乙胺、二甲基二硫化物、粪臭素、吲哚、甲硫醇、氯甲烷、乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、氮氧化物、二甲硫、噻吩、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等。1.6.4、恶臭成份生物转化的大致机理在生物处理过程中，恶臭气体通常作为反应中的能源亦即电子从体，而氧、亚硝酸盐或硝酸盐、硫酸盐和二氧化碳则作为电子受体。好氧处理中氧是电子受体，缺氧过程是利用亚硝酸盐或硝酸盐作为电子受体，而在厌氧过程中电子受体硫酸盐。恶臭成分与微生物种类的不同，分解代谢的产物也不同。含硫的恶臭物质经微生物分解释放出H2S后，被硫氧化细菌氧化成为硫酸。含氮的有机物质如胺类经氨化作用放出氨气，氨气可被亚硝化细菌氧化为NO2-，再进一步被硝化细菌氧化为NO3-。1）硫化氢转化机理当恶臭气体为硫化氢时，专性的自养型硫氧化菌会在一定条件下将硫化氢氧化成硫酸根，其过程如下：S2-→SO→S2O32-→S4O62-→S3O62-→SO32-→SO42-8由于该过程是可逆的，许多中间产物并不稳定，其中两种产物占主要部分：单硫和硫酸根，有人据此提出硫化氢两步生物氧化反应过程：2H2S+O2+自养硫化细菌→2H2O+2S+QS+3O2+2H2O→2H2SO4+Q而若以硫酸根为生物氧化反应最终产物，则反应式为：H2S+O2+自养硫化细菌+CO2→合成细胞物质+SO42-+H2O当恶臭气体为有机硫如甲硫醇时，则首先需要异养型微生物将有关硫转化成硫化氢，然后硫化氢再由自养型微生物氧化成硫酸根。CH3SH-CH4→H2S→O2+H2O+SO42-当低负荷运动时，H2S被脱硫菌属几乎全部氧化为SO42-形式，当负荷逐渐增加时，以SO42-的形式存在的量也不断增加。但是负当负荷增加到一定量时，以SO42-形式存在的量又相对减少，大量的单质硫粒子来不及氧化而沉积下来。2）氨气转化机理由于氨气在水中的溶解度很大，因此当恶臭物质为氨气时，会很快地溶入水中。氨气溶于水后，在有氧条件下，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的硝化作用转化为硝酸，在兼性厌氧的条件下，硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。氨氮用于合成微生物细胞的反应如下：CxHyOz+NH3+O2→细胞物质+CO2+H2O+能量硝化：NH3+O2→HNO3+H2OHNO2+O2→HNO3+H2O反硝化：HNO3→HNO2→HNO→N2N2O→N2亚硝酸菌和硝酸菌都是自养性细菌，从反应中获得所需要的能量进行细胞合成，考虑到细胞合成的反应式为：22NH4++37O2+4CO2+HCO3-→C5H7NO2+21NO3-+20H2O+42H+3）硫醇转化机理硫醇等一般是含硫有机化合物例如蛋白质，含硫氨基酸等在无机化过程中分解不彻底时的产物。在进一步氧化过程中以硫化氢为最后的产物。分解有机硫化物的微生物的种类很多。一般的氨化微生物，包括许多腐生性细菌，放细菌，真菌都有此作用。有机9硫化物分解产生的硫化氢则被硫化细菌进一步分解转化为SO4-。以甲硫醇为例，其分解产生硫化氢的反应式如下：2CH3SH+3O2→2C