海甸污水提升泵站除臭工程應用分析

謝 程

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1 惡臭概述

惡臭是指一切會刺激嗅覺器官并引起人們不愉快的氣體物質(zhì)，主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、市政污水、污泥處理及垃圾處置設施等，此類氣體物質(zhì)通常是有毒有害的，對生活環(huán)境和人體健康具有破壞性影響。近幾年，我國惡臭的投訴迅速增加，舉報比例在環(huán)境污染中位居第二位，已成為國內(nèi)的重點擾民污染[1]。

惡臭氣體是一種復合性氣味氣體，由多種帶氣味的物質(zhì)構成。氨（NH3)、硫化氫(H2S)、三甲胺 ((CH3)3N)、甲硫醇(CH3SH)、甲硫 醚((CH3)2S)、二甲二硫醚((CH3)2S2)、二硫化碳(CS2)和苯乙烯(AR-CH=CH2)是《惡臭污染物排放標準》GB14554-93中明確的8種惡臭污染物。這類物質(zhì)都具有高揮發(fā)性(分子量在350以下)、親水和親脂性等性質(zhì)特征，對人體呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌及神經(jīng)系統(tǒng)都會產(chǎn)生極大毒副作用，高濃度的惡臭氣體在短時間內(nèi)可使接觸者身體機能發(fā)生不可逆損傷，甚至死亡[2]。

2 海甸污水提升泵站除臭工程

2.1 泵站概況及惡臭來源

海甸污水提升泵站（以下簡稱海甸泵站）于1999年建成投產(chǎn)，是海口城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)的二級提升泵站，現(xiàn)污水提升輸送能力已由早期的30萬m3/d，增加到50萬m3/d（最高設計量）,是?？诔鞘形鬯幚眄椖康闹匾涮坠こ獭Ｓ捎跉v史原因，泵站建設時未配套除臭設施，只設置風機，靠煙囪將吸收站內(nèi)廢氣高空排放，以求空氣稀釋來緩解其臭氣影響。但由于泵站周圍逐漸建立居民區(qū)，高樓林立，且泵站污水提升量提高，廢氣得以稀釋和擴散效果不明顯。惡臭污染不僅嚴重影響了泵站操作人員身體健康和工作效率，更是嚴重干擾了周圍居民正常生活，群眾投訴頻繁。

海甸泵站惡臭主要來源于格柵間和潛水泵檢修孔。在長距離的缺氧輸送過程中，污水中的含N、S有機物極易分解成惡臭物質(zhì)。由于站內(nèi)格柵渠是敞開式的，當格柵除污機進行清撈柵渣作業(yè)時，惡臭氣體就會散發(fā)出來；當泵站水泵機組啟動運行，引起水體湍動時，原產(chǎn)生并溶解于污水中的惡臭物質(zhì)也便會從格柵渠逸出進入大氣；在進行泵機設備檢修時，惡臭氣體也會順勢從打開泵坑蓋板檢修孔散發(fā)到空氣中[3]。

2.2 除臭工藝選擇

為消除惡臭污染帶來的影響，海甸泵站重新選擇除臭工藝。鑒于泵站是在原建成基礎上重新選擇除臭工藝，所以在考慮泵站地理位置與實際運行情況，綜合對比國內(nèi)常用除臭技術性能后，發(fā)現(xiàn)可同時滿足海甸泵站使用占地面積小，無二次污染，噪聲不擾民，運行費用和檢修率低，工人易操作等條件的工藝優(yōu)選離子氧化法。

離子氧化工藝是針對污水廠、污水泵站在運行、固液分離及排水作業(yè)區(qū)域中所產(chǎn)生的惡臭氣體的一種治理技術。除臭原理是：利用惡臭氣體可氧化和氧離子具有較強氧化性的化學特性，通過電離空氣中的氧形成高能氧離子來氧化分解空氣中的污染因子，降低惡臭濃度；同時正負氧離子又具有極性吸附特性，可將污染氣體中的細微顆粒和懸浮物吸附，進而達到消毒和殺菌，凈化空氣的效果[4]。

2.3 除臭風量

為提高惡臭氣體集中處理率，泵站采用陽光板搭建兩座臭氣收集倉，一座是對格柵機、輸送機和收集斗進行密封，另一座是對渣物堆放間的柵渣壓實機和垃圾收集容器進行密封，各處理風量見表1。另外，泵房和進水渠部分，為了防止內(nèi)部臭氣溢出，吸引風管到泵孔內(nèi)，形成負壓即可，考慮設計風量為2400 m3/h，出水渠考慮設計風量為800 m3/h以上。

表1 臭氣處理量表

由上表計算得總除臭風量約為7592m3/h。為考慮除臭安全性，海甸泵站設計臭氣總處理風量為9000 m3/h。

2.4 主要設備及特性

海甸泵站除臭系統(tǒng)主要由離子送風系統(tǒng)和廢氣集中處理系統(tǒng)兩大部分組成。離子送風系統(tǒng)由離子發(fā)生器、送風機和新風過濾器組成，而廢氣集中處理系統(tǒng)主要組成設備有離子發(fā)生器、送風機、排風機、廢氣處理箱、新風過濾器和電氣控制設施等。除臭系統(tǒng)相關設備特性如下：

（1）離子發(fā)生裝置

除臭工藝的核心設備，具有產(chǎn)生大量高能量正、負氧離子的功能。該設備耗能小，單臺設備僅0.05kW；使用壽命長，離子發(fā)生裝置主體使用壽命超過15年，離子管使用壽命超過3萬小時以上；不產(chǎn)生臭氧、無二次污染，對其他設備無任何侵蝕。除臭同時還能殺菌，有利于人體健康；通過自控系統(tǒng)及人機界面，操作人員輕松掌握設備運行狀況，無需專人值守。

（2）廢氣集中處理箱

除臭工藝的關鍵設備，具有集中處理大量容量廢氣、除臭達標的功能。該設備占地小，重量輕，無須專門處理安裝地基，就地安裝；堅固耐用，無須專人檢修保養(yǎng)；一次投資，長年使用；該設備還是廢氣達標的專利技術，既可單純處理廢氣，亦可綜合利用，將預處理的廢氣深化除臭，確保除臭效果和達標[3]。

（3）新風過濾設備技術特性：為保證高能量氧離子發(fā)生裝置高效運行，特在構筑物的廢氣處理系統(tǒng)的新風進入處設置新風過濾單元。該裝置由可拆洗板式過濾器組合而成，具有外型尺寸小、壓力損失低（不大于5mmH2O）、過濾率高等特點，有效減小整個系統(tǒng)的運行噪聲以及減少能耗。

（4）電氣控制柜

離子法除臭裝置設置一個就地電氣控制柜，就地控制模式下可通過人工手動操作，控制設備的啟停；遠程控制模式下可通過上位機對設備進行操作控制，同時能輸送狀態(tài)和報警信號，自帶PLC。

2.5 工藝應用要點

污水中散發(fā)出的惡臭氣體組分復雜，相對密度存在較大差異，在對流環(huán)境差的條件下勢必會造成相對空氣密度較小的惡臭氣體如：NH3、CH3SH等在泵房上方聚積，而相對空氣密度較大的惡臭氣體積存在泵房下部空間[5]。因此，考慮到該泵站的布局和處理風量，泵站采用以下除臭設計方案及配置：

（1）考慮到池底廢氣會從蓋板處逸出，故在格柵井口、進水井以及泵區(qū)設置排風系統(tǒng)將格柵池底及進水泵房池底空間的惡臭氣體抽出，送入專用的廢氣集中處理箱內(nèi)，同時把經(jīng)過離子發(fā)生器產(chǎn)成的大量的高能離子氣體也送進廢氣集中處理箱內(nèi)，讓離子風與污染氣體在廢氣集中處理箱內(nèi)瞬間發(fā)生氧化分解反應，最后經(jīng)由出風口達標排放。

（2）雖然收集系統(tǒng)將泵站池底的臭氣抽出，難免會有廢氣逸出到格柵間和泵房間，故另外設立一套離子送風系統(tǒng)，將經(jīng)過濾新風過濾裝置的空氣送入離子發(fā)生器設備段，離子發(fā)生裝置再電離釋放大量高能離子氣體，送入泵房上部空間，達到改善工作環(huán)境，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的效果。凈化后的氣體自然逸出，具體流程如下圖：

除臭系統(tǒng)集中處理流程圖

2.6 除臭效果分析

經(jīng)離子氧化凈化設備處理后，在正常工況及常溫氣象條件下，廢氣排放濃度完全滿足《惡臭污染物排放標準》GB14554-93及《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級標準要求。泵站按月監(jiān)測泵房內(nèi)H2S、NH3濃度，NH3平均去除率95%以上，H2S平均去除率90%以上，除臭效果顯著。

2.7 運行成本分析

本除臭工程年總運行費用主要是年耗材（離子管）更換費用與年消耗電費的總和。本系統(tǒng)運行設備均是小功率設備,綜合能耗低，主體設備離子發(fā)生器單臺功率僅0.05kw，風機單臺功率最高不超過11kw；主體設備離子發(fā)生器使用壽命超15年以上，而主要耗材離子管的使用壽命超過3萬小時以上，設備更換率也低，因此本工程的年運行成本不高，符合成本管理要求。

結語

海甸泵站除臭工程的應用既注重技術的先進性，有考慮技術的成熟實用性，在工藝方案選擇、設備選型和操作管理方面都考慮節(jié)省能源，降低成本。適用海甸泵站臭氣量小、濃度低的處理特點，滿足各方面現(xiàn)實要求，為周圍的居住和旅游環(huán)境提供了保障，具有良好的環(huán)境效益。

[1]鄒凱旋,張勇強.惡臭污染現(xiàn)狀與處理技術[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007,(11).

[2]伍新華.現(xiàn)代城鎮(zhèn)的惡臭污染與防治[J].中國城鄉(xiāng)企業(yè)衛(wèi)生,1991,（3）.

[3]何厚波，鄭金偉.污水行業(yè)除臭技術及其應用[J].環(huán)境科學與管理，2007，32（2）：67-69.

[4]葉文慶.污水泵站應用BENTAX空氣污染離子凈化系統(tǒng)除臭[J].城市道橋與防洪，2009（8）:96-98.

[5]江燕.氧離子法除臭技術及其運用[J].科技與企業(yè),2012(1):160-161.