市政污水处理厂废气处理方案

工程名称：市政污水处理厂废气处理工程建设单位：某工程技术有限公司工程规模：综合废气总量为10000m3/h中国某工程技术有限公司市政污水处理厂废气处理设计方案方案设计：方案审核:编制单位：编制时间：2015年12月目录一、项目概述中国某工程技术有限公司（简称瑞林、英文简称Nerin）是由南昌有色冶金设计研究院通过改制，按照股权多元化现代企业制度由南昌有色冶金设计研究院管理技术骨干、中国有色金属建设股份有限公司、江西省国有资产监督管理委员会、中国中钢集团公司共同出资组建的国际化工程公司。南昌有色冶金设计研究院成立于1957年10月，先后隶属于冶金工业部、、、江西省国资委，经过50多年的发展，已成为集工程设计、咨询、勘察、工程承包、项目管理、建设监理、工程招投标、设备制造集成等业务为一体的国家甲级综合勘察设计企业。瑞林全面承继了南昌有色冶金设计研究院资质、业务和人力、技术资源，拥有冶金、化工、市政、建筑、、工程咨询、工程勘察、工程承包、建设监理等甲级资质17项，设有38个工程学科专业，取得了质量、环境和职业健康安全管理体系认证，应用了工程项目、三维设计等与国际工程公司相适应的先进管理设计手段。并在深圳、厦门、杭州、宁波、重庆、福州等地设有分公司。此项目需要处理的综合废气主要来源是微生物厌氧发酵产生的废气，废气主要为较低浓度废气，废气量约为10000m3/h，废气中含硫化氢、氨气、二氧化硫、甲硫醇等臭气，臭气浓度小于200mg/m3。这类废气长期吸收将对人体神经系统、造血功能带来严重危害，对厂区及周边的大气环境造成污染，给车间员工及周边民众的身体健康带来重大危害。为确保员工及周边民众的身体健康，减少环境污染，维持公司可持续发展。受贵司委托，我司为该公司废气处理工程进行方案设计。二、设计依据、原则及范围编制依据1）《中华人民共和国清洁生产促进法》；2）《中华人民共和国环境保护法》；3）《中华人民共和国大气污染防治法》；4）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；5）《恶臭污染源排放标准》（GB14554-93）；6）国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》；7）国家环保总局《关于推行清洁生产的若干意见》；8）其他有关该厂提供的资料。编制原则1）格执行国家有关环境保护的各项规定，确保各项污染指标达到国家及地区有关污染物排放标准。2）采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺，使建成的废气处理设施具有显着的环境效益、经济效益和社会效益。3）工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的调节余地。4）操作管理方便，节省动力消耗及运行费用。5）彻底治理有机废气，使废气转化为无色、无味、无害的气体，使废气排放浓度、排放量均达到环保要求，同时不存在二次污染，提高整个厂区乃至周围大气环境质量。6）设备外形美观，便于操作和维修保养，使用寿命长，运行费用低。7）设备运行稳定、安全、可靠。采用的主要规范及标准1）《三废处理工程技术手册》废气卷；2）《空气污染治理工程》；3）《中华人民共和国恶臭污染物排放标准》；4）环境空气质量标准（GB3095-1996）；5）《工业通风机噪声限值》JB/T8690-1998；6）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；7）《建筑抗震设计规范》GB500011-2001；8）《建筑防雷设计规范》GB50057-94；9）《一般用途离心风机技术条件》GB/T13275-1991；10）《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052－92）；11）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93－86）；工程设计实施范围本废气工程的范围为综合废气处理系统的设计，内容包括：设备基础、废气净化设备、风机选型、设备之间的连接管道、设备安装、配电布线控制系统、管道布置，其具体为以下四方面内容：废气系统工艺设计；废气系统车间外管路的工艺设计；废气电气自控系统的设计和安装；废气处理系统的运行调试、人员培训及管理运行制度的建立等。废气设计排放标准废气经处理后达到《中华人民共和国恶臭污染物排放标准》二级排放标准。序号控制项目排放气筒高度（m）排放量（kg/h）1氨气152硫化氢153甲硫醇154臭气浓度152000（无量纲）三、废气来源及成分来源及成分泵房废气主要来自A池微生物厌氧反应产生的废气，其污染物成分主要为硫化氢、氨气、二氧化硫、甲硫醇等臭气，臭气浓度小于200mg/m3。废气风量根据厂家提供资料情况，泵房有5个排气口，经过对现场平面图分析，5个排废气口公用一套废气处理设备，详细管道布局见管道设备布置图；设计风量为10000m3/h。废气的危害主要臭气物质：氨气和硫化氢、甲硫醇、甲胺等，这些物质对人体的健康危害较大，具体说明如下：硫化氢（H2S）是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味，它同时又是强烈的神经毒物，对粘膜有明显的刺激作用，当H2S的浓度为16-32mg/m3时，人会出现畏光、流泪、刺眼睛等症状。氨气（NH3）是无色有强烈刺激性气味的气体，属于低毒类，主要对上呼吸道有刺激和腐蚀作用。当氨气浓度达到1750mg/m3可危及生命。甲硫醇（CH4S）是无色气体，有卷心菜腐烂味，低毒性，对皮肤、眼和呼吸道有刺激作用，对中枢神经系统有麻醉作用。高浓度时可引起肺水肿和脑水肿，甚至可引起呼吸麻痹。乙硫醇（C2H6S）无色液体，有不愉快的气味。蒸汽对鼻、喉有刺激性，引起咳嗽和胸部不适。持续或高浓度吸入，会出现头痛、恶心和呕吐。液体或雾对眼有刺激性，也可引起皮炎。臭气中部分恶臭物质的特性物质名称化学式气体特征分子量乙醛CH3·CHO刺激性烯丙基硫醇CH2·CH·CH2·SH大蒜咖啡味氨NH3非常刺激戊硫醇CH3·(CH2)3·CH2·SH令人不愉快的腐烂味苯甲基硫醇C2H5·CH2·CH2·NH2酸性尸胺H2N·(CH2)5·NH2腐肉味氯Cl2令人窒息氯酚ClC6H5O医药石碳酸丁硫醇CH3·CH:CH·CH2·S臭鼬味二丁基胺(C4H9)2NH腥臭二异丙基胺(C3H7)2NH腥臭二甲胺(CH3)2NH腥臭二甲基化硫(CH3)2S腐烂的蔬菜味硫化苯(C6H5)2S令人不愉快乙胺C2H5·NH2氨性乙硫醇C2H5·SH腐烂的卷心菜味硫化氢H2S臭鸡蛋味吲哚C2H6NH2让人作恶甲胺CH3NH2腥臭甲硫醇CH3SH腐烂味臭氧O3超过百万分之二就让人不舒服48丙基硫醇NH2(CH2)4NH2恶臭腐胺NH2(CH2)4NH2腐臭嘧啶C6H5N刺激粪臭素C9H9N恶心的排泄物二氧化硫SO2刺激性丁基硫酚(CH3)3C·SH腐臭硫甲酚CH3·C6·H4·SH腐臭苯硫酚C6H5SH大蒜头三乙胺(S2H5)3N腥臭四、治理工艺选择工艺介绍目前常用的回收及销毁废气方法主要有：催化燃烧法、吸附法、冷凝法、吸收法等、电晕法、臭氧分解法、等离子体分解法、UV光解法、生物处理技术等。1）催化燃烧法催化燃烧技术(AOGC)是指在较低温度下，在催化剂的作用下使废气中的可燃组分彻底氧化分解，从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。该法适用于处理可燃或在高温下可分解的有机气体。催化燃烧主要具有以下优点：a.为无火焰燃烧，安全性好；b.对可燃组分浓度和热值限制较小；c.起燃温度低，大部分有机物和CO在200-400℃即可完成反应，故辅助燃料消耗少，而且大量地减少了NOx的产生；d.可用来消除恶臭。但是其缺点是工艺条件要求严格，不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴，也不允许有使催化剂中毒的物质，以防催化剂中毒，因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。同时该法不适于处理燃烧过程中产生大量硫氧化物和氮氧化物的废气。吸附催化燃烧法，投资大且运行费用高，活性炭再生到一定次数后失去吸附效果必须进行更换。2）吸收法该法不仅能消除气态污染物而且往往能将污染物转化为有用产品。由于吸收法治理气态污染物技术成熟，设计及操作经验丰富，适用性强，因而在大气污染物治理中得到广泛应用，特别对无机污染物。但对有机废气，由于其水溶性一般不好，因而应用不太普遍。吸收法处理有机废气主要利用有机废气能与大部分油类物质互溶的特点，用高沸点、低蒸气压的油类作为吸收剂来吸收废气中的有机物。常见的吸收器是填料洗涤吸收塔，如用液体石油类物质回收苯乙烯。为强化吸收效果，可用液体石油类物质、表面活性剂和水组成的乳浊液作为吸收液。吸收法根据相似相容原理，其吸收效果好，但易造成二次污染，且运行费用高。3）电晕法、低温等离子法脉冲电晕法是通过前沿陡峭、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲电晕放电，在常温常压下获得非平衡等离子体，即产生大量高能电子和O.、OH.等活性粒子，对有害物质分子进行氧化降解反应，使污染物最终转化为无害物的方法。国内外近年来对该技术的初步研究表明，能达到较好的去除效果。1988年以来，美国环保局进行了挥发性有机物和有毒气体电晕破坏的研究，他们模拟了表面反应器进行分子形式的电晕破坏，达到分解有毒、有机化合物的目的，开发一种低成本低费用低浓度污染物的控制技术。研究在环境通常温度和压力下，效率、费用达到工业规模的破坏挥发性有机物和有毒气体的模拟电晕反应器说明，电晕破坏是一种有前途的控制技术。该技术是对静电技术的优化与升级，其工程投资大，每1000m3废气投资额在10万以上，且运行成本高，每1000m3废气耗电3-5Kw，对苯的去处效果只有50%。4）臭氧分解法国内外对此技术的研究还比较少。Wessling研究了臭氧分解挥发性有机物的方法，此方法可用于净化地面废气，而且方法简单便宜。如用地面废气作臭氧载体，用于分解土壤中非挥发性有机物，如多环芳香有机物、脂肪族有机物、酚和杀虫剂，他作了实验室及野外实验，并特别注意了臭氧处理后土壤的微生物状态，结果细菌减少99%，呼吸性能降低，通过用纯氧气控制和未反应的臭氧的分解从而达到安全的目的。5）有机废气的生物处理技术生物法是指将异养型微生物固定附着在多孔性介质填料表面，在湿润的环境下，使被污染的空气首先与水接触，有机污染物在浓度差的作用下由气膜扩散到生物膜而被微生物所吸收。通过微生物对多种有机物和某些无机物的不断代谢而最终被降解成无害的化合物如C02、H2O和中性盐。根据液相运转情况(连续运转或静止)和微生物在液相中的状态(自由分散或固定在载体或填充物上)，废气生物处理主要有土地生长法、生物吸收法、生物滴滤法三种形式。A、土地生长法土地生长法又称为土地生长系统，是一种装有生物填料的滤池，经润湿后的废气，通过附有生物膜的填料层时，有机成分被微生物吸收，并氧化分解为无害的无机物。转化过程由异养型微生物在有氧气存在和中性或微碱条件下完成。一般有机物的最终分解产物为CO2；有机氮先被转化为NH3，继而转化为硝酸；硫化物先被转化为H2S，继而氧化为硫酸，净化后的气体排出。其典型工艺是生物滤池。生物滤池有单床开放式、多床封闭式两种形式。与开放式单滤床相比，封闭式多滤床大大增强过程的控制能力，但造价较高。生物滤池的进气方式可采用升流式或下降式，为防止气体中颗粒物造成滤池堵塞，废气进入滤池前必须除尘。废气应被水气润湿，以免过滤材料干燥、开裂。封闭式生物滤池往往需要从滤床顶端喷水以保持一定的含水量。净化气体排放B、生物吸收法生物吸收法又称为悬浮生态系统，实际上是一个悬浮活性污泥处理系统，由一个装有惰性填料的传质洗涤器和一个生物降解反应器即活性污泥曝气池组成，它们的容积比为~，出水需设二沉池。废气首先从下部通入洗涤器，向上流动与由生化反应器喷淋过来的含微生物的悬浮液在惰性填料层接触，进行传质吸附、吸收，部分有机物在此被降解，液相中的大部分有机物进入生物降解反应器，通过悬浮污泥的代谢作用被降解掉，同时使悬浮液得到再生。生物降解反应器出水进入二沉池进行泥水分离，上清液排出，污泥又从传质洗涤器上部喷入，以吸收废气中的有机废气，反复循环运行。洗涤器的气液接触方法可根据气液相阻力采用液相喷淋和气相鼓泡法。其典型工艺是生物洗涤器。在悬浮生态系统中，活性污泥的性能十分关键，其MLSS浓度、PH值、溶解氧、微生物的驯化程度与有机废气去除率关系密切。有资料