（垃圾渗滤液废水处理站恶臭废气净化工程实例）
污水处理站废气除臭设计方案
概况
垃圾渗滤液污水处理站的在运行时在集水 、厌氧 、好氧过程中微生物在分解有机物产生氧化反应 ，产生带有强烈刺激性气味的氨气 、硫化氢及部分的硫醇 、甲烷等气体散发出来，同时污泥在堆放 、装卸、转运过程中难免有臭气散发出来。废水站散发的臭气对周边的环境有很大影响，严重影响现场工作日人员和周边居住者的身心环境 。
因此 ，在城市生活废水处理站中 ，废气恶臭的问题显得尤其突出 ，若不进行除臭处理 ，其臭味可达到4级。
一 、设设计计依据和原则
1．1设计依据
（1）．《中华人民共和国环境保护法》；
（2）．《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996） ；
（3）．《广东省大气污染物排放限值标准》（DB4427-2001）；
（4）．《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44815-2010） ；
（5）．《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）；
（6）．《环境空气质量标准》（GB3095-1996） ；
（7）．《工厂企业厂界噪声标准及其测量方法》（GB12348~12349-90）；
（8）．《工作场所有害因素职业接触限值-化学有害因素》（GBZ2。1-2007）；
（9）．《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010） ；
（10）．《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国国务院令第253号1998。
1．2设计原则
（1）．严格执行国家及地方有关环保法规及相关的排放标准 ，使处理后的废气各项指标达到且优于国家和地方标准 。
（2）．采用先进 、合理 、成熟 、可靠的处理工艺，并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益 。
（3）．工艺设计与设备选型，能够在生产运行过程中 ，具有较大的灵活性和调节余地 ，确保废气达标排放 。
（4）．在净化设备运行过程中，便于操作管理 、便于维修 、节省动力消耗和运行费用 。
二 、设计参数及要求
1 、污水站散发臭气中部分臭气化合物的种类和特点如下：
化合物 | 分子式 | 分子量 | 沸点（°C） | 毒性 |
乙硫醇 | CH3CH2-SH | 62.13 | 36.2 | * |
硫化氢 | H2S | 34.06 | （气态） | * |
甲硫醇 | CH3SH | 48.11 | 5.8-6.2 | x |
丙硫醇 | C3H7-SH | 76.15 | 67.73 | x |
二氧化硫 | SO2 | 64.06 | （气态） | * |
叔丁硫醇 | (CH3) 3C-SH | 90.19 | 63.7-64.2 | x |
氨 | NH3 | 16.01 | （气态） | * |
b-氨基丙醇 | C3H9NO | 75.11 | 188 | x |
三甲胺 | （NH2）3CH | 59.11 | -4 | * |
二甲二硫 | CH3SSCH3 | 94.2 | 109 | * |
二硫化碳 | S2C | 76 | -30 | * |
注 ：*表示有毒性 ； x表示无毒性或是低毒性。
从上表可以看到, 污水站散发臭气中的恶臭物具有较高的挥发性 、容易发生氧化还原反应以及容易被吸附等特点。
2、设计标准
表2 ：恶臭污染物厂界标准值
序号 | 控制项目 | 单位 | 二级 | 三级 | ||
1 | 氨 | mg/m3 | 1.5 | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
2 | 三甲胺 | mg/m3 | 0.08 | 0.15 | 0.45 | 0.80 |
3 | 硫化氢 | mg/m3 | 0.06 | 0.10 | 0.32 | 0.60 |
4 | 甲硫醇 | mg/m3 | 0.007 | 0.010 | 0.020 | 0.035 |
5 | 甲硫醚 | mg/m3 | 0.07 | 0.15 | 0.55 | 1.10 |
6 | 二甲二硫 | mg/m3 | 0.06 | 0.13 | 0.42 | 0.71 |
7 | 二硫化碳 | mg/m3 | 3.0 | 5.0 | 8.0 | 10 |
9 | 臭气浓度 | 无量纲 | 20 | 30 | 60 | 70 |
3．设计要求
1) 当异味控制系统运行时 ，异味控制国家GB14544 93《恶臭污染物二级排放标准》和GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物大气排放标准》
序号 | 控制项目 | 单位 | 二级 | 三级 | ||
新扩改建 | 现有 | 新扩改建 | 现有 | |||
1 | 氨 | mg/m3 | 1.5 | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
2 | 三甲胺 | mg/m3 | 0.08 | 0.15 | 0.45 | 0.80 |
3 | 硫化氢 | mg/m3 | 0.06 | 0.10 | 0.32 | 0.60 |
4 | 甲硫醇 | mg/m3 | 0.007 | 0.010 | 0.020 | 0.035 |
5 | 甲硫醚 | mg/m3 | 0.07 | 0.15 | 0.55 | 1.10 |
6 | 二甲二硫 | mg/m3 | 0.06 | 0.13 | 0.42 | 0.71 |
7 | 二硫化碳 | mg/m3 | 3.0 | 5.0 | 8.0 | 10 |
8 | 苯乙烯 | mg/m3 | 5.0 | 7.0 | 14 | 19 |
9 | 臭气浓度 | 无量纲 | 20 | 30 | 60 | 70 |
2) 处理后无明显感观臭味
4 、设计处理废气量
根据甲方提供图纸，现场有九个柜式渗滤液废水处理装置 ，每个柜有一个Φ225mm排放口,由于废水处理装置基本属于密封状态，因此废气收集只能采取非密封式连接排气孔，设计采用套管的方式收集废气，套管规格Φ300mm ，为保证排气孔恶臭气体不外溢设计管内抽风流速为5s,根据此数据参数总排气量设计为：（0.15*0.15m*3.14）*5s*3600s*9个=11445.3m3/h ，我公司综合考虑处理净化效率及管道设备阻力，现整套废气净化系统处理能力设计按18000m3/h.
三 、废气治理分析及工艺选择说明
3．1废气净化处理工艺选择
恶臭污染物质大多是气相污染物，主要由碳 、氢 、氧 、氮、硫 、卤素等元素构成。就化学结构而言 ，臭味物质分子多因剩余电子，而有刺激人类嗅觉的特性。因此不饱和烃（如丁二烯 、苯乙烯）、氮化物（如氨 、甲基胺 、粪臭素） 、硫化物（如硫化氢、硫化甲基） 、氯烃（如氯仿）、含氧烃（如丙酮）、植物精油（如樟脑油）等化合物 ，都具有特殊味道。
臭气处理技术分为物理、化学 、生物等三大类 ，一般可用单一技术或两种以上技术组合来完成单一臭气处理工作 。常用的物理法是活性碳吸附或酸碱水洗喷淋，化学法是化学洗涤 、焚化 、氧化法，生物法则包括生物洗涤、植物液喷洒 、生物滴滤 、生物滤床等 。
根据客户废气治理的要求及该种废气的特点 ，拟采用光氧催化除臭设备 ，使得该类型的废气有效脱净化处理 ，可完全到国家及客户的废气净化排放标准和要求 。
3．2废气处理工艺介绍及流程
废水站恶臭废气 集气罩/管道 水喷淋净化塔一 水喷淋净化塔二 水喷淋净化塔三 脱水+光氧催化废气净化器 活性炭吸附净化设备 玻璃钢风机 20米高空排放
工艺流程图
平面布置图
3.2.1 、水喷淋净化装置原理 ：
垃圾渗滤液污水处理站的在运行时在集水、厌氧 、好氧过程中微生物在分解有机物时产生氧化反应 ，产生带有强烈刺激性气味的氨气 、硫化氢及部分的硫醇 、甲烷等气体散发出来 ，主要的恶臭物质氨气和硫化氢都具有溶于水的特性 ，我公司设计的水喷淋净化装置设置了多种不同密度的填料层 ，废气以1.5m/s左右的缓慢速度通过带水填料层 ，使废气中的氨和硫化氢与水接触后从废气中分离（接触时间为1.8秒） 。喷淋室内喷淋液经过高压螺旋喷头的雾化形成层层水膜，废气中氨气和硫化氢再次被净化器中的水雾捕获 ，气体得到净化 。通过三台水喷淋8级水雾8级带水填料层层过滤后大部分恶臭分子被水吸收 。
光氧催化净化原理 ：光氧催化设备分解废气中的有机污染物分成两个阶段 ，
第一阶段利用高能高臭氧UV紫外线光束（发出的波长主要为170nm及184.9nm,能量为742kj/mol和647kj/mol）照射恶臭气体 ，打开有机（恶臭）废气如：氨 、三甲胺、硫化氢 、甲硫氢 、甲硫醇 、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯 ，VOC类 ，苯 、甲苯、二甲苯等分子键结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子键断裂 ；在高能紫外线光束照射下废气中氧气转化为臭氧（高臭氧紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧 ，即活性氧 ，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合 ，进而产生臭氧 ；UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)）与被打开的有机分子键的游离态的原子氧化（分子重组）转变成低分子化合物，如CO2、H20等 。
第二阶段利用灯管两边的催化层上的半导体光催化剂TiO2（光催化剂是指在光的辐照下，自身不发生变化，却可以促进化学反应的物质 ；促进化合物的合成或使化合物降解的过程为光催化反应 ；光催化反应利用光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用） ，在受到紫外线光激发下，电子从价带跃迁到导带位置，在导带形成光生电子，在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原性和氧化性能来降解废气中的有机污染物 。
两个阶段相辅相成 ，利用复合工艺来达到最大化分解有机污染物的目的 ；以下为光氧催化的分解反应示意图
光氧除臭工艺技术特点
a 、处理效率高：光氧除臭装置能有效去除含硫污染物，对NH3、H2S等小分子去除率可达到98%，总除臭率可达到90% ，在任何气候条件下都能满足处理要求。
b、运行稳定 ：光氧除臭装置采用国内先进的紫外线灯管器，风阻小，寿命长，无二次污染 。
c、设备全自动运行：无需专人管理，运行费用低，可连续运行和间断运行。
d 、可实现自动控制、操作简便 ：可通过PLC控制，可采用远程控制和就地控制两种方式，在就地控制时也可实现手动和自动两种控制模式。
e、体积小 、自重轻 ：占地面积小，适合于布局紧凑、场地狭小等特殊条件的改造项目 。
在废水处理中常见的恶臭分子硫化氢光氧催化分解反应机理如下 ：
在废水处理中常见的恶臭分子氨气光氧催化分解反应机理如下：
常见的污水站恶臭废气污染物化学性质及其物质光分解氧化转换表
序号 | 名称 | 分子式 | 分子量 | 气味特征 | 主要化 学键 | 对应化学键能KJ/moI | 光化学反应最终产物 |
1 | 氨 | NH3 | 17 | 强刺激气味 ，无色气体 | H-N | 389 | H2O 、N2 |
2 | 硫化氢 | H2S | 34 | 有臭鸡蛋气味 ，无色气体 | H-S | 339 | H2O 、SO42- |
3 | 三甲胺 | C3H9N | 59 | 无色气体 ，有鱼腥恶臭 | C-H、C-N | 414、305 | H2O 、N2 、CO2 |
4 | 苯乙烯 | C8H8 | 104 | 无色有特殊香气的油状液体 | C=C 、C-C、C-H | 611、332 、414 | H2O、CO2 |
5 | 甲硫醇 | CH4S | 48 | 无色气体 ，有不愉快的气体 | C-S、C-H、H-S | 272、414、339 | H2O、CO2 、SO42- |
6 | 二甲二硫 | C2H6S2 | 94 | 淡黄色透明液体 ，有恶臭 | S-S、H-S、S-C 、C-H | 268 、339 、268 、414 | H2O 、CO2 、SO42- |
3.2.3活性炭净化器吸附原理
活性炭由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力 ，因此当此固体表面与气体接触时 ，就能吸引气体分子 ，使其浓聚并保持在固体表面，此现象称为吸附 。利用固体表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触 ，废气中的污染物被吸附在固活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附两种。
物理吸附：它能象磁铁一样产生强大的吸附能力 ，使所有的分子之间都具有相互引力 。因为活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到这种收集杂质的目的。所以 ，活性炭孔壁上的大量分子可以产生强大的引力 ，形成一个巨大的“黑洞效应”，能将介质中的杂质强力吸到孔径中去 。
化学吸附：除了含碳外 ，活性炭表面还含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢 ，例如羧基 、羟基 、酚类、内脂类 、醌类、醚类等 。这些表面上含有的氧化物或化合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面 。取一个典型的例子 ：水处理过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐的目的，使水不再有令人反感的味道和气味。
设备结构示意图
四 、净化处理设备及其参数
4．1废气净化处理设备
脱水+光氧催化除臭净化器设备参数如下 | |
型号 | YC-GY-18K |
数量 | 1台 |
处理气量/台 | 18000m3/h |
风阻系数 | 〈300pa |
灯管 | 90支 |
功率/电压/台 | 13.5KW/220V |
设备尺寸/台 | 3200*1800*1600mm |
法兰尺寸/台 | Φ600mm |
设计气体通过流速 | 1.2m/s |
进气方式 | 左进右出 |
灯管使用寿命 | 10000-11000h |
催化剂材料 | TiO2等 |
使用方法 | 负压使用 |
设备重量 | 约300kg |
水喷淋净化塔 | |
型号 | YC-SPL-18K |
数量 | 3台 |
处理气量/台 | 18000m3/h |
规格 | ?2000*5200mm |
循环水泵功率 | 3.75kw |
活性炭吸附过滤装置 | |
型号 | YC-GY-16K |
数量 | 1台 |
处理气量/台 | 18000m3/h |
规格 | 2500*1300*1600mm |
活性炭数量 | 防水型蜂窝炭1.3立方 |
设备材质 | 1.5mm304不锈钢 |
4.2净化后气体排放管道要求
为达到最佳净化效果 ，需有2~3秒氧化反应时间 ，经净化除臭设备后的排气管道总长度需8米以上 ，横截面积需要足够大 ，以确保风速小于10m/s.在本方案中,我公司公提供风管设计参考意见,风管的设计和施工需根据客户现场实际布局设置.
五、质保期及售后服务
5.1光氧催化除臭净化器及风机质保期一年 ，质保期内非人为原因造成的设备 ，免费维修或更换配件 。
5.2质保期满后 ，我公司提供终身维修维护。
公司相关资质及相关业绩（附后）
公司名称 | 行业 | 设备 |
江西乐平医药工业园污水处理厂 | 污水废气除臭 | 两级喷淋塔+光氧除臭 |
东莞市中图半导体科技有限公司 | 污水站废气除臭 | 光氧除臭 |
东莞市中晶半导体科技有限公司 | 污水站废气除臭 | 喷淋塔+光氧除臭 |
东莞市黄江金茂污泥处置有限公司 | 废水站废气除臭 | 两级喷淋塔+光氧除臭 |
深圳市盐田餐饮垃圾处理站 | 废水站废气除臭 | 喷淋塔+光氧除臭 |
湖南新合新生物科技有限公司 | 废水站废气除臭 | 两级喷淋塔+光氧除臭 |
金茂污泥 中晶半导体 盐田餐饮垃圾
售前服务
1 、接受咨询 ，提供专业指导 。
2 、协助产品选型 。
3 、非标产品可在客户提供相应数据后定制。
售后服务
1 、免费指导安装 、调试 、协助环保监测 。
2 、免费培训2-3名操作工人 。
3 、我司质量管理体系按照ISO9001质量标准实施，以顾客的需求为实际出发点 。
4、我司对所供设备提供一年保修 ，并承诺终身服务。
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