劉崇華 索永勝

（中國(guó)石油遼河石化公司安全環(huán)保處）

組合式生物除臭技術(shù)在含油污水處理中的應(yīng)用

劉崇華 索永勝

（中國(guó)石油遼河石化公司安全環(huán)保處）

采用組合式生物除臭技術(shù)對(duì)污水處理工程中的惡臭氣體進(jìn)行處理，生物除臭裝置運(yùn)行平穩(wěn)高效。處理后NH3、H2S、CH3SH（甲硫醇）等氣體的濃度，都能達(dá)到GB14554—1993《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的惡臭污染物有組織排放的排放標(biāo)準(zhǔn)值。

污水；惡臭氣體；生物除臭；滴濾；氧化

0 引 言

惡臭氣體的處理方法主要有化學(xué)法、物化法和生物法等，生物法由于裝置簡(jiǎn)單可靠、凈化效率高、抗沖擊能力強(qiáng)、投資和運(yùn)行成本低、可以自動(dòng)操作、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的重視［1-3］。

石油加工污水處理場(chǎng)內(nèi)的斜板隔油池、氣浮池、污泥脫水間等多為敞口運(yùn)行，揮發(fā)大量的無組織廢氣，包括大量惡臭氣體，如苯系物質(zhì)、NH3、H2S、CH3SH等氣體，是較大的惡臭氣體污染源。對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)員工及周圍居民身心健康及生活質(zhì)量造成潛在威脅［4］。

1 除臭系統(tǒng)簡(jiǎn)介

組合式生物除臭裝置主體包含生物滴濾和生物氧化兩個(gè)部分，裝置設(shè)計(jì)處理能力為45000m3／h，年運(yùn)行時(shí)數(shù)8000h／a。

1.1 除臭原理

臭氣經(jīng)過除塵、增濕等預(yù)處理后，氣流以升流或下降方式通過一定厚度的生物活性填料層（填料層是具有吸附性的濾料如土壤、堆肥等），附著于生物填料上的微生物利用臭氣中的污染物作為能源，維持生命活動(dòng)，并將其分解為CO2、H2O和其他無機(jī)鹽類，使廢氣得以凈化。

1.2 裝置單元組成

生物除臭裝置由生物滴濾單元、生物滴濾池、生物氧化單元及排氣系統(tǒng)組成，輔助有循環(huán)噴淋系統(tǒng)、生物加濕系統(tǒng)、換熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。生物氧化裝置是臭氣處理的核心，在滴濾單元和生物氧化單元內(nèi)的格柵上分別填置滴濾介質(zhì)和生物氧化介質(zhì)。生物滴濾池主要由鋼砼結(jié)構(gòu)組成，滴濾單元和生物氧化單元由鋼材焊接而成，為了避免污染氣體和滴濾液的腐蝕，裝置內(nèi)部做玻璃鋼防腐。

1.2.1 生物滴濾單元

單元內(nèi)部格柵上裝填有PVC材質(zhì)的滴濾介質(zhì)，特點(diǎn)是比表面積大、布?xì)饩鶆颉⑼笟饴蕪?qiáng)、壓降小，確保液體、氣體和生物質(zhì)之間充分接觸和擴(kuò)散，同時(shí)具有一定的強(qiáng)度和耐腐蝕性能，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)；在滴濾單元內(nèi)設(shè)計(jì)不間斷的循環(huán)噴淋過程是為對(duì)污染氣體飽和性加濕設(shè)計(jì)的，同時(shí)增加滴濾液中的溶氧量，為滴濾液中豐富的好氧菌群提供了保持活性和生存的前提條件，濾液池中大量的滴濾液為微生物降解污染物質(zhì)提供了足夠的停留時(shí)間，是系統(tǒng)提高去除效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1.2.2 生物氧化單元

單元內(nèi)部格柵上裝填從美國(guó)BRI公司進(jìn)口的原裝生物濾料，該填料是由塑料支架、堆肥技術(shù)混配的含有大量的微生物種群和營(yíng)養(yǎng)底物的一個(gè)球型實(shí)心單體，其球形多面體立體空間結(jié)構(gòu)化專利技術(shù)的設(shè)計(jì)，能有效增加介質(zhì)表面積；在此單元中，對(duì)于來自生物滴濾單元的未被處理的、水溶性差的化合物進(jìn)行最大化的降解，最終生成CO2、H2O及細(xì)胞代謝產(chǎn)物。處理后的氣體由氧化單元出口排出管道，經(jīng)風(fēng)機(jī)抽出送入排氣筒排至大氣，細(xì)胞代謝產(chǎn)物隨濾液排放至污水池內(nèi)。

2 工藝流程

2.1 污染氣體回路

工藝流程中各構(gòu)筑物散發(fā)的污染氣體經(jīng)過密閉收集，在引風(fēng)機(jī)的作用下，經(jīng)由傳輸管線首先進(jìn)入到裝置的生物滴濾單元下部。氣體通過均勻布?xì)夂笙蛏狭鲃?dòng)，與經(jīng)過循環(huán)噴淋的滴濾介質(zhì)進(jìn)行充分的逆向接觸，廢氣中的部分成分，被附著在滴濾介質(zhì)上的特定微生物群所捕獲消化，這一過程可以對(duì)其中較少部分的污染物質(zhì)進(jìn)行降解，剩余的大部分污染物質(zhì)則隨著滴濾液，沉降到濾液池中，濾液池中含有大量微生物將對(duì)捕捉到的污染物質(zhì)進(jìn)行徹底降解，在此過程中，對(duì)于親水性的污染成分（如NH3、H2S等）將得到較高的去除［5］。

經(jīng)加濕處理后的氣體進(jìn)入裝置的生物氧化單元。在生物氧化單元中，來自生物滴濾單元、已被加濕但未被處理的氣體成分與定期噴淋加濕的生物介質(zhì)球進(jìn)行充分接觸，并被介質(zhì)上特定微生物群所捕獲消化，對(duì)于有機(jī)硫及分子量較大、水溶性差的化合物在此部分進(jìn)行充分的降解，此過程在污染氣體有足夠停留時(shí)間的情況下（視氣體成分和濃度的不同而不同），可實(shí)現(xiàn)對(duì)疏水性污染物質(zhì)最大程度去除，處理后的氣體由氧化單元出口排出管道經(jīng)由引風(fēng)機(jī)送入玻璃鋼排氣筒排至大氣［6］。

2.2 循環(huán)水回路

裝置滴濾池內(nèi)的滴濾液由循環(huán)泵抽送、經(jīng)過濾器過濾后，被滴濾單元內(nèi)的噴淋系統(tǒng)均勻噴灑到滴濾介質(zhì)上，參與對(duì)親水性氣體成分的滴濾過程；隨后滴濾液在重力的作用下沉降到滴濾池中，濾液中溶解的污染物被濾池中大量的微生物捕獲并降解，從而使得滴濾液可以循環(huán)利用；當(dāng)?shù)螢V液的pH值超過設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)排污泵外排一定量的滴濾液，自控系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)液位值自動(dòng)打開電動(dòng)閥補(bǔ)充循環(huán)水，確保濾液的pH值和液位處于正常范圍。循環(huán)補(bǔ)水來自現(xiàn)場(chǎng)公用工程的給水管網(wǎng)。

裝置的氧化單元定期加濕用水來自現(xiàn)場(chǎng)公用工程的給水管網(wǎng)，加濕液經(jīng)由緩沖罐在自控系統(tǒng)預(yù)設(shè)的時(shí)間邏輯控制下，定時(shí)打開電動(dòng)閥對(duì)單元內(nèi)的生物氧化介質(zhì)進(jìn)行加濕，以保障介質(zhì)上微生物正常生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境濕度的要求。帶有生物殘骸的部分加濕液在重力作用下沉降到單元底部，經(jīng)由池底導(dǎo)流管道回流至滴濾單元底部的滴濾池中。

除臭系統(tǒng)工藝的流程如圖1所示。

圖1 除臭系統(tǒng)工藝流程

3 主要操作條件

系統(tǒng)中的微生物在正常生命活動(dòng)時(shí)，需要維持其適宜的生存環(huán)境，主要包括：pH、溫度、濕度等條件；此外系統(tǒng)需要克服管程及自身填料的壓降，控制合理的進(jìn)氣、進(jìn)水溫度、循環(huán)水量、壓力等，詳見表1。

4 裝置運(yùn)行效果

裝置自2013年5月份運(yùn)行至今，對(duì)惡臭氣體的處理效果十分理想。以2014年4月連續(xù)10d監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例，H2S、NH3和臭氣濃度都有顯著下降，其結(jié)果分別如圖2、圖3和圖4所示。

表1 生物滴濾單元及生物氧化單元操作參數(shù)

圖2 H2S進(jìn)入裝置前后濃度

圖3 NH3進(jìn)入裝置前后濃度

GB14554—93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的惡臭污染物有組織排放的排放標(biāo)準(zhǔn)值如表2所示。

圖4 臭氣進(jìn)入裝置前后濃度

表2 惡臭污染物有組織排放數(shù)值

經(jīng)過比較分析，NH3、H2S、CH3SH和臭氣濃度均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié) 論

生物過濾裝置運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，實(shí)現(xiàn)了惡臭氣體的有效控制。

◆NH3、H2S、CH3SH和臭氣濃度均高水平控制在GB 14554—93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》以下。

［1］ 張穎，靳少培，姬亞芹，等.污水除臭技術(shù)的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀［J］.環(huán)境污染與防治，2013，35（1）：81-99.

［2］ 汪鳳誕，初慶東，劉強(qiáng)，等.陶粒填料生物滴濾塔處理二甲苯廢氣［J］.化工環(huán)保，2004，24（2）：121-123.

［3］ 李立清，楊健康，陳麗宜.惡臭污染及其治理技術(shù)［J］.化工環(huán)保，1995，15（3）：141-144.

［4］ 榮健賓.石油化工廢水的特點(diǎn)及其處理技術(shù)研究［J］.商品與質(zhì)量，2010（6）：16-18.

［5］ 殷永泉，鄧新彥，劉瑞輝，等.石油化工廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展［J］.環(huán)境污染與防治，2006，28（5）：14-16.

［6］ 白雯，張春波，錢德洪.各類石油化工廢水處理技術(shù)［J］.遼寧化工，2009，38（5）：24-26.

（編輯 李娟）

j.issn.1005-3158.2015.02.003

1005-3158（2015）02-0007-03

2014-11-18）

劉崇華，1988年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)在中國(guó)石油遼河石化公司安全環(huán)保處從事環(huán)境保護(hù)管理工作。通信地址：遼寧省盤錦市興隆臺(tái)區(qū)新工街中國(guó)石油遼河石化公司安全環(huán)保處，124022