城鎮(zhèn)污水處理廠格柵間及進水泵房、調(diào)節(jié)池、厭氧池、曝氣沉砂池和脫水機房等構(gòu)筑物中的污水,或長期處于厭氧狀態(tài),或由于污染物濃度大而不以污染物降解為目的的工藝單元曝氣不充分,散發(fā)出極強的惡臭氣味。而隨著城市化進程推進, *初建于城市郊區(qū)的污水處理廠,其周圍也逐漸出現(xiàn)住宅和商業(yè)區(qū)。為了改善環(huán)境大氣質(zhì)量,《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB189182002)中規(guī)定了從2006年1月1日起所有已建和新改擴建污水廠防護帶邊緣廢氣排放的 *高允許濃度,污水廠須配套建設(shè)除臭工程。目前幾乎所有已建和在建的除臭工程都采用了分散收集后集中處理辦法。而惡臭氣體的收集系統(tǒng)設(shè)計過程涉及給排水、暖通和環(huán)境三個專業(yè)的知識,初涉除臭領(lǐng)域的設(shè)計人員往往頗感棘手,豪澋綜合3年來從事除臭系統(tǒng)設(shè)計工作的經(jīng)驗,撰此文以供同行指點、探討。
1廢氣收集方式
分散收集做法的本質(zhì)是對含有惡臭氣體的空間進行通風(fēng)換氣,以新鮮空氣稀釋惡臭氣體,降低空間內(nèi)的惡臭物質(zhì)濃度并維持氣壓平衡的同時,將惡臭物質(zhì)帶入通風(fēng)管路。依據(jù)對空間進行通風(fēng)換氣的范圍不同,可將廢氣收集方式分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)。
1.1全面通風(fēng)
全面通風(fēng)是指對含惡臭氣體的整個空問進行通風(fēng)換氣,適用于設(shè)備數(shù)量很少且無需經(jīng)常性巡視或操作的面污染源。對于調(diào)節(jié)池、厭氧池以及某些地下水池而言,惡臭氣體從整個水面均勻散發(fā)出來,須預(yù)先對其加罩密閉,然后在罩上設(shè)置一定數(shù)量的吸風(fēng)口、觀察窗、檢修孔和補氣孔,以便吸走臭氣、巡視、檢修和自然補氣維持罩內(nèi)氣壓平衡。全面通風(fēng)的優(yōu)點是對惡臭氣體擴散的控制效果好,達(dá)到同樣控制效果所需廢氣流量遠(yuǎn)小于局部通風(fēng),但也存在進出密閉罩不夠方便的缺點。
1.2局部通風(fēng)
局部通風(fēng)是指對含惡臭氣體空間的某個局部進行換氣,適用于點污染源和線污染源在格柵間和進水泵房、脫水機房,惡臭主要從格柵和進水渠、污泥脫水機散發(fā)出來,而格柵和脫水機均需要經(jīng)常性檢視和操作,架設(shè)密閉罩顯然不方便。而格柵間和脫水機房通常空間較大,在房間墻壁上安裝吸風(fēng)口來通風(fēng)的做法,所需廢氣量大不說,控制惡臭擴散的效果也往往不理想。可在格柵和脫水機的上方分別架設(shè)傘形集氣罩,通過傘形罩對氣流的誘導(dǎo)控制作用防止惡臭擴散。
對于曝氣沉砂池,從平面特征來看屬于面污染源。但是由于池面上有刮泥機往復(fù)運動,且需經(jīng)常性檢視操作,因此也不適于架設(shè)密閉罩。可采用槽邊式外部集氣罩,沿池長方向在水面附近雙側(cè)布設(shè)一定數(shù)量吸風(fēng)口,通過風(fēng)力誘導(dǎo)作用防止惡臭擴散。
2廢氣量計算
2.1按換氣次數(shù)計算
適用于全面通風(fēng)方式,通常,對于無人進出的空間換氣次數(shù)取1~2次/小時,對于偶然有人進出的空間換氣次數(shù)取2~4次/小時,在偶發(fā)情況下,有人進入空間對設(shè)備進行維護檢修時,應(yīng)使用備用的軸流風(fēng)機,按照10~12次/小時的氣量對空間進行換氣,軸流風(fēng)機排出的廢氣可不經(jīng)過除臭設(shè)備直接排空。對于某些往污水中鼓氣的工藝單元,如空氣攪拌的調(diào)節(jié)池,廢氣量還需要加上鼓氣量。
2.2補氣口面積計算及定位原則
對于架設(shè)密閉罩的全面通風(fēng)方式,補氣口面積取值適當(dāng)既可以防止惡臭氣體外泄又不
至于過分增加通風(fēng)系統(tǒng)阻力,可按如下經(jīng)驗公式計算。
式中
A一補氣口面積
Q廢氣量,m3/s
△P密閉罩內(nèi)外壓差,建議20~30Pa
補氣口位置應(yīng)遠(yuǎn)離吸氣口,以使抽吸氣流能夠 *大限度地誘導(dǎo)惡臭氣體為原則。如吸
氣口位于密閉罩的左上方,則補氣口應(yīng)置于密閉罩的右下方。
2.3按控制流速計算
對于采用上部集氣罩或者槽邊集氣罩的局部通風(fēng)方式廢氣流量取決于控制斷面的流速對于上部集氣罩,廢氣流量計算公式如下。
Q=kLHVx
式中
L一罩口敞開面的周長,m;
F罩口至污染源的距離,m;
Vx敞開斷面處流速,取025m/s;
k考慮沿高度速度分布不均勻的安全系數(shù),常取14
對于槽邊集氣罩,廢氣流量計算公式如下:
式中
L—槽長,m;
B槽寬,m;
Vx控制風(fēng)速,取0.25m/s
污水處理站除臭通風(fēng)管路設(shè)計
31材質(zhì)選擇
污水處理廠悉臭氣體通常濕度較大且有腐蝕性,供暖通風(fēng)工程中常用的鋼板、木板在此處不再適合。實際工程中 *多采用的是玻璃鋼風(fēng)管,其具有強度高、抗腐蝕、耐老化密度小,制作安裝方便的特點。對于距離較短、管徑較小且室內(nèi)使用的情況,也可采用塑料管。
3.2管徑設(shè)計
管徑設(shè)計應(yīng)兼顧技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面,在不會產(chǎn)生過大沿程阻力的前提下,盡量選擇小的管徑。一般工業(yè)通風(fēng)管道內(nèi)的風(fēng)速干管取6~14ms,支管取2~8ms2,對于同樣的流速,管徑大時沿程阻力要比管徑小時小,因干管流量較大,故可取較大的風(fēng)速。
3.3合理配置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和風(fēng)機數(shù)量
如前所述污水廠惡臭氣體來自不同單元,確定了各單元的廢氣量之后如何 實現(xiàn)成為一個非常現(xiàn)實的問題。為不同單元單獨配備風(fēng)機和除臭設(shè)備的做法固然靈活性好,但也存在著增加基建成本的缺陷。將多個單元串聯(lián)起來,共用一臺風(fēng)機和除臭設(shè)備時,可以通過合理確定通風(fēng)管管徑并在每個單元吸風(fēng)口處設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)設(shè)計的通風(fēng)量。由于廢氣流量通常較大,流速多以水平或向下為主,轉(zhuǎn)子流量計不再適用,可以用畢托管式風(fēng)速儀測量每個單元主風(fēng)管內(nèi)的氣流速度
4總結(jié)
污水處理廠除臭工程廢氣收集系統(tǒng)大體上可分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng),前者對惡臭氣體的擴散控制效果好,后者更方便人員靠近設(shè)備進行維護。對于全面通風(fēng),廢氣量一般按照對密閉空間的換氣次數(shù)確定,而對于局部通風(fēng),廢氣量主要由控制斷面的風(fēng)速確定。通風(fēng)管路系統(tǒng)涉及管材和管徑的確定,合理設(shè)置風(fēng)機和風(fēng)量調(diào)節(jié)閥有助于實現(xiàn)對既定廢氣量的 實現(xiàn)。