废水处理系统废气治理

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1、废水处理系统废气治理废水处理系统废气治理设计方案上 海 同 济 建 设 科 技 有 限 公 司SHANGHAI TONGJI CONSTRUCTION SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD二八年八月1 总论1.1项目由来上海XXX公司是为浦东国际机场提供餐饮服务的公司，其主要为XX及其他航空公司提供膳食服务。建有一套约720t/d处理能力的废水处理工程，现由于生产扩大化，新增污水排放量约为1400t/d，废水的主要来源为航空配餐食品生产过程中由厨房、粗加工、面包房等产生的废水；机上回收餐具的清洗过程中产生的废水；洗衣房清洗衣物、餐巾等过程中产生的废水，还有部分职工排放的生

2、活污水，废水处理系统在运行中有恶臭废气产生，对生产及企业周边环境都会造成一定污染。在保证企业自身发展的同时，也为了保证与环境的协调发展，公司决定投资建设废气治理设施，对污水处理过程中产生的有组织的的恶臭废气进行收集处理，减少废气对环境污染，以达到所在功能区的排放要求。受业主的委托，我公司组织有关人员编制了本项目的废气治理方案，供业主和当地环保管理部门决策。1.2设计依据1.2.1业主提供的有关资料、生产工艺流程介绍及现场踏勘、调查。1.2.2环保要求：执行GB14554-93恶臭污染物排放标准中的二级标准。见表1-1；表1-1 GB16297-1996大气污染物综合排放标准序号 污染物 最高允

3、许排放速率 周界处浓度最高点（mg/m3） 排气筒(m) kg/h 1 氨 2514 1.52 三甲胺 15 0.083 硫化氢 0.90 0.064 甲硫醇 0.12 0.0075 甲硫醚 0.90 0.076 二甲二硫醚 1.2 0.067 二硫化碳 4.2 38 苯乙烯 18 59 臭气浓度 6000无量纲 201.2.3有关设计规范与要求。1.3设计原则1.3.1在充分了解企业废气点源产生的特性、废气的性质基础上选择工艺成熟、系统稳定可靠、可节约资源、管理方便、无二次污染的治理技术；1.3.2 对设备、仪表等选型本着可靠、适用的原则。1.4工程设计范围从废气收集到排气筒排放范围内的废气

4、处理系统设施的工程设计（包括工艺、总图、构筑物、设备及选型、电气、自控等设计）。2 设计参数2.1 生产工艺污染源分析及治理对策2.1.1产品生产工艺流程及废气排放源根据企业废水处理工艺流程和现场踏勘，该企业在废水处理时主要废气排放源是调节池曝气、气浮、污泥压滤等出来的恶臭类气体。公司提供的废水处理系统各数据：1) 引风量：Q=8000m3/h(污水处理系统工艺要求)；2) 恶臭气体的原强和种类不明（企业无法提供具体参数）。2.1.2污泥干燥产生的废气种类及性质(1) 污水系统产生的废气种类企业污水处理过程中产生的的废气成分主要有氨、甲硫醇、二乙硫醚、二甲二硫醚、硫化氢等（具体成分及原强企业未

5、提供数据）。具体成分名称见表2-1表2-1 污泥干燥废气成分序号 分子式 名称 强度变化 恶臭类型1 NH3 氨 冬季、雨季较高 尿臭味，带刺激性2 C3H9N 三甲胺 冬季、雨季较高 尿臭味，带刺激性3 CH3SH 甲硫醇 雨季、夏季较高 洋葱腐烂臭味4 (C2H5)2S 二乙硫醚 变化不大 蒜臭带刺激性5 (CH3)2S 二甲硫醚 变化不大 甘蓝菜腐烂臭味6 H2S 硫化氢 变化不大 臭鸡蛋味（3）污泥干燥产生的废气性质 氨氨的物理性质：氨（NH3）为无色而有强烈刺激气味的气体。分子量17.03；沸点-33.5；熔点-77.8；对空气的相对密度0.5962（空气=1），1L气体在标准状况下

6、，质量为0.7708g，室温时在6-7大气压下可以液化（临界温度132.4，临界压力112.2大气压），也和易被固化成雪状的固体，液态氨的相对密度（0时）为0.638。氨极易溶于水、乙醇和乙醚，当0时每1L水中能溶解1176mL，即907g氨。氨的化学性质：氨的水溶液由于形成氢氧化铵而呈碱性。氨可燃，燃烧时，其火焰稍带绿色；与空气混合氨含量在16.5%-26.8%（按体积）时，能形成爆炸性气体。氨在高温时会分解成氮和氢，有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。人对氨的嗅阈为：（0.5-1.0）mg/m3，对口、鼻粘膜及上呼吸道有很强的刺激作用，其症状根据氨的浓度，吸入时间以及个人感受性等

7、而有轻重。轻度中毒表现有鼻炎、咽炎、气管炎、支气管炎。 三甲胺分子式：C3H9N ，分子量：95.61，化学结构式：(CH3)3N物化常数：沸点 2.8，熔点 -117.1，盐酸盐熔点283284，蒸气压 1600 mmHg/25，相对密度 0627/25，蒸气相对密度 2.0，辛醇/水分配系数 log Kow = 0.16，溶于乙醇，醚，苯，甲苯，氯仿等有机溶剂中，水中溶解度890000mg/L/30，嗅阈值 1.70ppm(水中)或0.0005mg/L，0.00021ppm(空气中)或0.000367ppm。 环境数据：在水体中，它常以阳离子形态存在，此时它可以被悬浮固体及沉积物所吸附，除

8、了在非常碱性的条件下，它不易从水体表面挥发出来，三甲胺如用海底沉积物来处理，在12小时可以因生物降解而去除35%，这可由二氧化碳及甲烷的产生而得到证明。在好氧条件下，它可以降解并产生二甲胺，甲醛，甲酸盐及二氧化碳，而在厌氧条件下，则产生二甲胺，铵离子及甲烷。在活性污泥处理13天后，可以消耗其77.2%的BOD，在其浓度为100 mg/L时，用活性污泥进行测试，可以在2星期测得其理论BOD值的66%。生物富集性低。 甲硫醇分子式：CH4S 分子量：48.1化学结构式：CH3SH物化常数：沸点: 6C，熔点-123C，蒸气压 1510mmHg/25，相对密度 0.9600/25/4，蒸气相对密度

9、1.66，辛醇/水分配系数log Kow = 0.65，易溶于醇，醚及水，水中溶解度15400 mg/L/25或水中溶解度 23000mg/L/20，嗅阈值 0.0021 ppm。 甲硫醚分子式：C2H6S 分子量：62.14化学结构式：CH3SCH3外观：无色液体，具有特殊恶臭。物化常数：沸点 37.3，熔点 -98.3，蒸气压 502 mmHg/25，相对密度 0.8483，溶于乙醚，乙醇，水中溶解度22000 mg/L/25，蒸气相对密度 2.14，嗅阈值 0.063ppm，或120ppb，平均为11 ppb，也有报导为0.001ppm。 硫化氢分子式 H2S，分子量 34.08 物化常

10、数：无色有恶臭气体;蒸汽压 2026.5kPa/25.5;闪点-50;熔点-85.5;沸点-60.4;溶解性:溶于水、乙醇;密度：相对密度(空气=1)1.19;稳定性：稳定; 2.2废气收集方式污水处理过程中产生的各种恶臭类气体，通过引风机，从污泥干燥设备里引出来，直接进入废气净化装置中进行净化后通过排气筒达标排放。2.3 恶臭气体净化的方式选择2.3.1目前在使用的除臭技术主要有以下几种： 活性炭吸附法； 生物分解法； 化学吸收法； 等离子除臭法； 催化燃烧法； 活性氧处理有机废气及恶臭技术 等等。以上的除臭处理技术和方法，都能成功运行到各行业的工程实例中，并得到了肯定。2.3.2 各种除臭

11、技术的介绍（1）活性炭吸附除臭法：自 70 年代中期开始，由于城市污水处理厂臭味气体浓度低，要采用的除臭方法为吸附法，常用的吸附剂有非浸渍活性炭、浸渍活性炭和微生物多孔物三 大类。这些吸附剂虽然都具有一定程度的臭味去除能力，但都不可避免地存在 着某些缺点，如：非浸渍活性炭去除H2S能力低，寿命短；浸渍活性炭去除有机 物能力低，且极易产生放热反应而增加活性炭床层着火的可能性。在九十年代中期，美国的卡尔冈碳素公司开发的新型催化活性炭采用自来水 再生活性炭，且在再生过程中将H2S转变为H2SO3和H2SO4，基本克服了传统活性炭的缺点，解决了传统活性炭在再生费用较高且易产生二次污染的难题。（2）生物

12、分解除臭法：到了八十代，生物除臭技术慢慢发展并逐步走了成熟，直至现在，生物法依然是专家和设计者的首选。生物除臭法采用生物滤池中的微生物将废气中的异味分子分解成CO2 和 H2O，达到净化除臭的目的。其主要优点是：处理效果好，能满足世界各地最严 格的环保要求；无二次污染；运行稳定，耐冲击负荷；维修维护量少；能耗小、 运行费用低；组装式池体，便于分期实施系统中扩大规模时增加处理容量。但生物除臭系统存在投资高、占地面积大、操作技术要求高、处理效果不够稳定。（3）化学吸收法：化学吸收法是将废气收集和输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化。填料从顶部清洗，清洗液喷

13、淋在填料顶部，流过填料后进入清洗水箱。在各级清洗液分别加入酸、碱和氧化剂等化学 药剂，去除如NH3、H2S和硫醇类物质以及难分解的脂肪酸等。采用根据pH值控 制的加药泵自动投加化学药剂。因此，化学药剂只在需要时投加，直到达到所需 的浓度。投加浓度可根据实际需要、污染物浓度及季节进行调整。化学吸收法的优点是：1) 污染物质处理效果高，NH3和H2S大于 95%。2) 设备结构紧凑、占地面积小。3) 交叉流洗池可单独或多级组合使用，各级投加不同的药剂，可同 时处理废气内不同的污染物，适合于水溶性污染物较多的场合，处理效率可达95-99%以上。缺点：是运行费用高、需专人操作、造成二次污染。（4）等离

14、子除臭法专利技术制造的分子激发器-使用高频、高压，采用分子共振的原理，在常 温下将异味的有机碳氢化合物分子电离，变成H+和C4+等离子体。H+、C4+等离子体进入催化剂反应罐，被氧化成水和二氧化碳。（5）催化燃烧法用燃烧法来处理低浓度的有机可燃废气的方法有直接燃烧法和催化燃烧法 两种。由于直燃法比催燃法的处理温度要高出 400左右，炉内温度一般还要比 催燃法炉内高出 500600，（6）活性氧处理有机废气及恶臭技术： 将电离过程控制在一定条件下即可以产生活性氧（AO），它具有电子密度高和可在常压下运行的特点。利用高压静电的特殊脉冲放电方式（活性氧发射管每秒钟发射上千亿个高能离子），形成非平衡态

15、低温等离子体-高能活性氧（介 于氧分子和臭氧之间的一种过渡态氧，由于具有极强的氧化能力，因此我们称其 为“活性氧”），迅速与有机分子碰撞，激活有机分子，并直接将其破坏；或者 高能活性氧激活空气中的氧分子产生二次活性氧，与有机分子发生一系列链式反 应，并利用自身反应产生的能量维系氧化反应，而进一步氧化有机物质，生成二 氧化碳和水以及其他小分子。结合旺能污泥干燥车间臭味气体性质，经深入了解、分析、研究，考虑选用化学吸收除臭法进行臭味气体治理。2.4恶臭气体净化系统的参数选择2.4.1公司提供的污泥干燥系统数据：1) 污水处理系统在运行时不是完全密闭，有一定的漏风；2) 引风量：Q=9000m3/h

16、(污水处理系统工艺要求)；3) 恶臭气体的原强和种类不明（企业没有提供具体参数）。2.4.2 根据企业提供的污泥干燥系统的各种参数，选择和设计恶臭气体处置参数及设备（1）洗涤塔（1）：直径：=1600mm高度：H=5400mm喷淋：三层填料：四层数量：1台材质：PP（2）洗涤塔（2）：直径：=1200mm高度：H=5400mm喷淋：三层填料：四层数量：1台材质：PP（3）脱臭塔：直径：=3000mm高度：H=8000mm喷淋：三层填料：四层数量：1台材质：PP（3）上述净化装置具有下述优点： 硫化氢净化效率高达99%以上。 二氧化硫净化效率高达95以上。 甲硫醇净化效率高达98以上。 其他废气

17、的净化效率也可达90以上。 采用优质PP制造，耐腐蚀性能强、经久耐用。 噪声低，除循环水泵外，再无转动部件。 风阻小，一般在196-294Pa（20-30毫米水柱）范围。废气化学净化装置是利用相对流动的专用化学药液和含异味（硫化氢、二氧化硫、甲硫醇等）气体之间的扩散、吸收、氧化等现象，进行两者之间的质交换。专业设计的设备机构，具有较大的喷淋强度，众多的填料也增加了两者之间的剧烈接触，足够的设备高度和体积，可以保证含异味气体在塔内有足够多的停留时间。鉴于上述因素，所以本吸收塔能获得高于其它净化设备的效果。（4）洗涤循环泵型号：PF65-50-160流量：25m3/h扬程：32m转速：2900r/

18、min功率：5.5kw数量：2台 （5）除臭循环泵型号：PF80-65-160流量：50m3/h扬程：32m转速：2900r/min功率：7.5kw数量：1台（6）离心引风机a) 引风机（1）型号：4-72-5A流量：73528318m3/h压头：31953145Pa转速：2900r/min功率：11kw数量：1台b) 引风机（2）型号：6-48-3.15c流量：13222138m3/h压头：994606Pa转速：2800r/min功率：1.5kw数量：1台5） 空塔风速： 参照风机的选型参数及填料吸收塔的外型尺寸计算理论空塔风速：V1=0.35 m/s V2=1.24m/s计算得实际的空塔风

19、速：0.35m/s和1.24 m/s，根据喷淋填料塔性能和泛液速度的要求，实际空塔风速满足洗涤吸收塔的设计要求。6） 控制：循环水泵、引风机的控制与总系统的控制设置在一起，风机的风量调节采用风门调节，不采用变频7） 管道：直径：500,320,250材质：PP8） 排气筒高度: 25m直径: 700mm材质：PP9) 循环水箱两套净化设备的循环水箱独立运行，采用不同浓度、种类的吸收液。3 工艺说明3.1废气处理工艺流程见图3-1图3-1废气处理工艺流程3.2工艺流程说明3.2.1工艺流程说明(1) 污水处理过程产生的恶臭废气采用一、二级串联喷淋洗涤净化使其能够达标排放。本工艺不存在二次污染。循

20、环吸收液定期排放到企业的废水处理系统集中处理后达标排放。整个系统操作灵活，运行费用较低。根据企业的生产和废气发生情况，各设备可机动运行。一、二级喷淋净化：采用碱液喷淋吸收无机酸性废气。排气筒：排气筒高度H=25米经过净化处理后的达标废气由排气筒达标排放。首先配好浓度为35%的NaOH溶液氧化剂溶液在一、二级填料净化塔内待用。引风机开启后，各工位的废气处于负压状态，废气净化装置处于正压工作状态。废气在负压的作用下，生产工艺的各种经过引风机进入废气净化塔，在塔内自下而上经与吸收液发生化学反应后得到净化。经一级吸收后的废气进入二级净化塔内进一步除去污染物，在每一级净化塔的混合室内恶臭废气与水和碱性溶

21、液、氧化剂经过充分的混合并发生化学反应，得到有效的治理。处理后的废气经气液分离后由排气筒实现达标排放。在废气处理过程中，吸收液被消耗掉，每周更换一次循环吸收液。按现有的生产特点，恶臭气体的浓度和种类没有确定，确切的操作方式根据现场调试的结果再定。4 土建工程设计4.1 本设计依据： GBJ9-87建筑结构荷载规范 GBJ11-89建筑抗震设计规范 GBJ10-89混凝土结构设计规范 GBJ7-89建筑地基基础4.2 设计说明主要设备喷淋净化塔和排气筒及支架布置在地面上，考虑足够的抗台风能力。5 电气及自控设计（1） 本项目的共有用电设备4台，总装机容量31.0kw。（2） 本设计依据： GB5

22、0052工业与民用供配电系统设计规范 GB50054低压配电设计规范 GB50055常用用电设备配电设计规范（3） 供电电源为交流380V，由厂变供给，引入方式由厂方定。（4） 不设配电室，控制柜设在现场。控制柜与各配电点采用放射式敷设；导线采用电缆穿管敷设。（5） 在循环喷淋吸收液的管路上设置pH监控装置，保证吸收液的pH呈碱性。6 技术经济分析投资估算6.1.1投资估算说明参照浙江省现行的建筑、安装定额进行估算，其中材料价格执行当地价格标准，设备价格以询价方式确定。本报价未包括下列费用：1）土建工程费；本决算未包括土建及钢（铝合金）材的费用。2）试运行期间人工及水电费；3）电力变压器及进线

23、电缆4）工程中涉及电焊动火作业的，如生化池、水冲泵池密封钢架、风管支架由建设方施工安装。6.1.2 投资估算见表6-1 表6-1 投资估算 单位：人民币万元序号 名称 型号 单位 数量 单价 总价1 吸收塔 16005400 套 1 12005400 1 30008000 12 风机 4-725A 台 1 4-722.8A 13 循环泵 PF65-50-160 台 2 PF80-65-160 14 排气筒 700,H=15m 台 15 风管 500，320，2506 电气控制 包括pH控制 套 17 弯头、法兰 非标制作 套8 不可预见 阀门、水管、风管9 小计10 设计、调试11 运、吊、装

24、 12%12 税金 5%13 合计6.2运行成本及效益分析6.2.1能耗与电费见表6-2装机容量： 22.5KWh 电 费： 0.65元度表6-2 能耗与电费名 称 装机容量（kw） 使用功率(kw) 工作时间(h/d) 能耗(kwh/d) 电费(元/d)引风机 111 24引风机 1.51 24循环泵 7.51 24循环泵 5.52 24合 计 31 /6.2.2 人工费用由污水处理站人员代班，4人一组：组长1名，常白班；组员3名，三班倒。工资合计：30000元年。6.2.3 药剂费用年消耗片碱约20吨，单价3000元吨，合计60000元年。6.3 运行成本分析表见表6-3表6-3 运行成本

25、分析表序号 项 目 计算方法 成本(元/a) 备注1 人员工资 4人 -30000 支出2 电 费 按0.65元/度计 支出3 片 碱 按3000元/吨计 支出4 合 计 支出6.4主要技术经济指标汇总见表6-4表6-4 主要技术经济指标汇总序号 指 标 单 位 参数1 设计废气处理规模 m3/h 90002 工程投资 万元 3 定 员 人 4 电 耗 度/日 4325 运行成本 元/日 6 新增占地面积 m2 7 处理效果 达标7 后言本方案工艺成熟，系统控制简单，管理方便，采用通用机械设备，运行机动灵活且稳定可靠，废气循环吸收液废水进入企业废水处理系统经过集中处理达标排放，无二次污染。效益分析：此项工程是以减少大气污染、改善周边环境为目的，所以侧重的是环境效益和社会效益。废气处理系统可以有效控制企业的工业废气的排放，减轻车间和厂区的空气污染，提高厂区和周边环境的空气质量，也有利于保障车间工人的身心健康，改善企业形象。其环境效益和社会效益是明显的。4693152