洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝在水產(chǎn)品加工廢水處理廠治理惡臭的運用

梁先秀

漳州市力天環(huán)境工程有限公司

1 項目概況

福清市某某水產(chǎn)食品有限公司主營對蝦系列制品，生產(chǎn)廢水主要來自水產(chǎn)品加工過程中的原料解凍、清洗、蒸煮廢水,廢水處理設計規(guī)模為5000 噸/日，水質(zhì)特點：濁度高，味臭、有機物濃度高、蛋白質(zhì)、油脂等大分子特質(zhì)多、生化降解速率慢等。主要處理流程為：調(diào)節(jié)池氣浮池水解酸化池活性污泥池生化二沉池物化三沉池規(guī)范化排放口。

廠內(nèi)臭氣的主要來源：格柵井調(diào)節(jié)池水解酸化池水中含有大量的含硫化物，含氮化合物、揮發(fā)性酸等；此外還包括污泥濃縮池污泥脫水機房污泥腐敗。

針對本項目，采用洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝進行治理，自工程投入使用以來，運行穩(wěn)定。臭氣排放符合國家《惡臭污染物排放標準》（GB 14554—93）二級新改擴建標準表1、表2 中15m 高排氣筒限定排放標準值要求。

2 氣量及惡臭成分分析

收集治理總氣量為：15000m3/h。

本廢水處理廠主要處理水產(chǎn)品加工廢水，臭氣為持續(xù)性產(chǎn)生。惡臭強度在3～4級，化學上可分為兩大類：一類為有機污染氣體（主要包括烴類、硫醇類），另一類為無機氣體（主要包括硫化物，氨類化合物等）。

典型惡臭污染物的情況如下：

硫化氫：臭雞蛋味；

嗅閾值為：0.000138mg/m3～0.27mg/m3；

甲硫醇：爛卷心菜和大蒜味；

嗅閾值為：0.000000338mg/m3～0.038mg/m3；

氨氣：刺激性氨臭；

嗅閾值為：0.0338mg/m3～37.8mg/m3；

乙酸：酸腐臭味；

嗅閾值為：0.02538mg/m3～10mg/m3。

3 除臭工藝說明

本項目采用洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝，各核心工藝特點如下。

（1）洗滌工藝作為系統(tǒng)的預處理段，對致臭的水溶性污染物（如硫化氫、氨氣）去除效率可達90%以上。洗滌水浴過程發(fā)生的化學反應可氧化分解難生物降解的大分子物質(zhì)。可有效提高臭氣的可生化性。

異味治理若單獨采用洗滌工藝主要存在問題有以下幾點。

①對非水溶性或者水溶性較差的目標污染物處理效果較差。

②對硫醇，脂肪酸等處理效果差，達到不到完成凈化目的。

（2）生物滴濾作為系統(tǒng)的核心處理段，對目標無染物無選性，且工藝安全無二次污染。

異味治理若單獨采用傳統(tǒng)生物滴濾工藝主要存在的問題有以下幾點。

①長期運行生物滴濾反應器內(nèi)多孔碳質(zhì)填料易堵塞并出現(xiàn)壓實現(xiàn)像。

②反應器內(nèi)生物膜（生物菌群）需要培養(yǎng)，不適用于長時間間斷性運行。長時間不運行，會造成生物膜老化、干枯、脫落等現(xiàn)象，這將嚴重影響治理效果。

③占地面積較大。

（3）結合洗滌和生物滴濾技術可以避免洗滌降解不徹底的問題。把洗滌當作生物滴濾的預處理工藝，經(jīng)洗滌處理后的臭氣，顆粒物被攔截，經(jīng)水浴臭氣濕度得到了保證同時也避免了生物滴濾反應器內(nèi)濾料被顆粒物質(zhì)阻塞，為生物滴濾減小負荷，從而也大大提高了生物濾滴的除臭效果。

3.1 工藝流程圖

圖1 洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝流程圖（處理氣量15000 m3/h）

3.2 相關設備說明

3.2.1 洗滌反應器

洗滌反應器材質(zhì)為玻璃鋼，圓形罐體。主體尺寸為Φ2.4×5.6m，共設1個。

洗滌反應器配套裝置有：洗滌循環(huán)泵、洗滌循環(huán)水箱，螺旋霧化噴淋裝置、洗滌填料、pH儀、氣體流量計等。

3.2.1.1 主要技術參數(shù)

洗滌反應器總停留時間：6.07s。

空塔流速：0.92m/s。

氣水比（每立方氣體：洗滌水量升數(shù)）：2:1。

3.2.1.2 運行現(xiàn)狀

洗滌反應器運行阻力：300Pa～350Pa。

氣體濕度可達：96%。

洗滌反應器在確保氣液接觸面積的基礎上，占地面積小，運行阻力低。并且反應器洗滌填料采用分層布置，布氣均勻，未發(fā)生短流現(xiàn)象。洗滌循環(huán)系統(tǒng)配套pH儀，可實時反饋洗滌水質(zhì)情況。本項目水質(zhì)更換周期約為60天。

3.2.2 生物滴濾反應器

生物滴濾反應器材質(zhì)為玻璃鋼，圓形罐體。主體尺寸為Φ 3.0×6.5m，共設2個。

生物滴濾反應器配套配置：設備檢修井、填料口、微增濕循環(huán)系統(tǒng)、溫濕度儀、氣體分布器、除霧裝置等。

生物滴濾是整個除臭系統(tǒng)關鍵的處理單元。惡臭廢氣中硫化氫、氨等致臭物質(zhì)經(jīng)過此反應器被凈化最終達標排放。生物除臭過程主要分為三個階段。

氣液擴散第一階段。

臭氣中的污染物質(zhì)，通過填料氣/液界面由氣相轉(zhuǎn)移到液相。液固擴散第二階段。

污染物質(zhì)向微生物膜表面擴散，廢氣中的污染物質(zhì)由液相擴散到生物填料的生物膜（固相）。

生物氧化第三階段。

生物填料表面形成的生物膜中的微生物把污染物質(zhì)氧化，同時生物膜會引起氮或磷等營養(yǎng)物質(zhì)及氧氣的擴散和吸收。最終把臭氣中的污染物質(zhì)分解。

去除有機碳化物：

去除有機硫化物：

去除有機氮：

圖2 微生物作用原理圖

3.2.2.1 主要技術參數(shù)

生物滴濾反應器總停留時間：22.04s。

空塔流速：0.29m/s。

生物填料采用天然有機碳生物媒填料，與其他傳統(tǒng)填料相比，具有比表面積大，極強的吸附能力，當臭氣濃度出現(xiàn)瞬間增高時（如設備停機后重啟運行），短時間內(nèi)僅靠微生物會來不及分解，這時有機碳生物媒填料的吸附性就變得極為重要，它可以將臭氣吸附，待有機碳生物填料營養(yǎng)基濃度變高，微生物也會跟著變多，從而對臭氣的分解速率也會加快。待臭氣濃度降低或有機碳生物填料營養(yǎng)基濃度變低時，微生物的增長變緩慢，直至停止增長，最后微生物會處于一個平衡狀態(tài)。污水處理廠運行期間任何不穩(wěn)定情況，都有可能對除臭系統(tǒng)造成沖擊負荷，但生物滴濾反應器中有機碳生物媒的吸附性和微生物的分解能力存在的“協(xié)同作用”會有效使反應器系統(tǒng)處于生態(tài)平衡。生物媒的吸附能力為污染特提供了存儲空間，同時也為微生物提供了營養(yǎng)基。

3.2.2.2 運行現(xiàn)狀

生物滴濾反應器運行阻力：600Pa～700Pa。

反應器運行至今填料有出現(xiàn)輕微壓實，但未出現(xiàn)板結現(xiàn)象，運行近三年整個反應器阻力增加約100Pa。布氣均勻未出現(xiàn)短流現(xiàn)象。反應器內(nèi)配套溫濕度儀，可有效監(jiān)測內(nèi)部氣體溫濕情況。定期對生物填料上生物膜進行鏡檢，持膜情況良好。

4 整套除臭設備技術參數(shù)及運行成本

4.1 設備參數(shù)

（1）設備處理總氣量：15000m3/h。

（2）設備整體配置：整套除臭設備共有3個塔（洗滌反應塔1個、生物反應塔2個）；引風機1臺（配隔音裝置）；洗滌循環(huán)水泵2臺；營養(yǎng)液補充泵1臺；控制系統(tǒng)1套（可遠程控制）；儀表（pH、溫濕度儀、壓差變送器、風速儀、氨氣、硫化氫）等。

（3）設備材質(zhì)：由防腐蝕的玻璃纖維（FRP）建構。樹脂為優(yōu)質(zhì)化學防腐樹脂。內(nèi)表層采用聚酯表面氈和玻璃纖維短切氈；增強層采用玻璃纖維方格布；外表層采用聚酯表面氈。主體設備的結構為：樹脂含量高的內(nèi)層、防腐屏障，結構層和外層（配有防UV的涂層）。

（4）設備基礎占地尺寸：長10m，寬7m。

（5）設備運行功率：31.5kW。

（6）設備運行總重量：32t。

4.2 運行費用分析

注：（1）計算年耗電量的年實際工作小時取值為8760h。（2）洗滌反應器循環(huán)水,直接采用污水廠處理后出水，洗滌用水量約4.52t，約兩個月更換一次。

5 結論

設備運行近三年，運行狀況良好。臭氣排放符合國家《惡臭污染物排放標準》（GB 14554—93）二級新改擴建標準表1、表2中15米高排氣筒限定排放標準值要求。針對水產(chǎn)品食品加工廢水處理廠臭氣組成的特殊性，證明洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝的可靠性和經(jīng)濟性。

雖然洗滌與生物滴濾串聯(lián)工藝在水產(chǎn)品食品加工廢水處理廠治理惡臭效果較為顯著。但整個治臭效果對惡臭收集系統(tǒng)也有很高要求，如密閉方式及收集材質(zhì)搞腐等。