生物滴濾塔在造紙污水治理的應(yīng)用
時(shí)間:2022-11-08 08:38:10
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摘要:文章基于廣東某造紙污水處理廠生物除臭項(xiàng)目,對(duì)污水處理站構(gòu)筑物的惡臭氣體通過生物滴濾塔進(jìn)行凈化處理的工程應(yīng)用與研究,其中以硫化氫和氨氣為主要目標(biāo)污染物?,F(xiàn)場(chǎng)所采用的生物滴濾塔除臭系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)氣風(fēng)量為30000m3/h,在生物滴濾塔除臭裝置生物膜掛膜成功后,對(duì)廢氣成分中的硫化氫氣體去除率在94%以上,對(duì)氨的去除率可達(dá)90%以上,經(jīng)碳吸附進(jìn)一步凈化排放氣體達(dá)到GB14554—1993《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:生物滴濾塔;臭氣治理;硫化氫去除
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛,人口的日益增長(zhǎng),城鎮(zhèn)化進(jìn)程也在不斷加快,一些原本遠(yuǎn)離居民區(qū)的工廠、畜牧農(nóng)場(chǎng)和市政設(shè)施與居民區(qū)的距離不斷壓縮,迅速發(fā)展的同時(shí)也伴隨著一系列環(huán)境污染問題,其中惡臭氣體污染范圍最為廣泛[1]。造紙和紙漿行業(yè)在生產(chǎn)過程中都會(huì)排放大量有特殊氣味的揮發(fā)性有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物,比如:氨、硫化氫、胺類、二甲硫醚、甲硫醇和二甲基二硫等[2],以上具有多種成分混合且對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用的惡臭氣體需采取有效的處理措施,以達(dá)到污水處理站區(qū)以及周邊環(huán)境居民生活區(qū)的宜居的空氣質(zhì)量。在廣東某造紙廢水收集和處理操作中,含有硫和氮的有機(jī)物通過微生物厭氧分解產(chǎn)生帶有刺鼻的污染物。在許多情況下,可通過經(jīng)常清洗廢水處理設(shè)施,除去過量的浮渣和污泥,并優(yōu)化的日常運(yùn)行管理,可大大降低污水管道以及污水處理構(gòu)筑物所產(chǎn)生的異味。但實(shí)際情況惡臭氣體排放濃度太高,不能達(dá)到當(dāng)?shù)丶皣?guó)家環(huán)保部門所規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)重危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員以及周邊居民生活環(huán)境[3]。在這樣的情況下,造紙污水處理廠的構(gòu)筑物必須進(jìn)行加蓋收集,氣體中污染物必須通過廢氣凈化處理后進(jìn)行排放。為此,文章采用除臭工藝流程為臭氣收集系統(tǒng)+預(yù)處理+生物滴濾塔+活性炭吸附+風(fēng)機(jī)+15m煙筒排放,以確保處理后的臭氣的排放達(dá)到要求。
1主要污染物設(shè)計(jì)負(fù)荷及分析方法
1.1廢氣設(shè)計(jì)負(fù)荷根據(jù)業(yè)主提供的生物滴濾塔相關(guān)設(shè)計(jì)資料及實(shí)際運(yùn)行檢測(cè)情況可知,現(xiàn)場(chǎng)污水處理構(gòu)筑物產(chǎn)生的廢氣主要為H2S、NH3等惡臭氣體且成分較為復(fù)雜。主要臭氣成分濃度如表1所示。1.2主要污染物分析方法取樣位置在生物滴濾池進(jìn)出口,檢測(cè)頻率每天一次,H2S的測(cè)定用亞甲基藍(lán)分光光度法(空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法第4版),NH3的測(cè)定用納氏試劑分光光度法(GB/T14679—1993《空氣質(zhì)量氨的測(cè)定次氯酸鈉-水楊酸分光光度法》)。
2菌種類型及降解污染物質(zhì)
如表2所示,生物滴濾塔生物掛膜所采用的微生物菌種包括分別針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)污水處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的臭氣成份的功能性菌類,均為特別分離或富集篩選獲得。已經(jīng)用于除臭工程的菌種類型包括:硫化細(xì)菌、氨氧化細(xì)菌、芽孢菌、假單胞菌等20余種。
3結(jié)果與分析
當(dāng)生物滴濾塔進(jìn)氣量平均為30000m3/h(對(duì)應(yīng)氣體空床停留時(shí)間為25s)時(shí),考察了生物滴濾塔除臭系統(tǒng)成功掛膜后持續(xù)跟蹤30d時(shí)間內(nèi),硫化氫和氨的進(jìn)、出氣質(zhì)量濃度及其去除率的變化結(jié)果分別如圖1和圖2所示。
3.1生物滴濾池對(duì)硫化氫去除效果
由圖1可見,生物滴濾塔中填料掛膜運(yùn)行期間進(jìn)口的硫化氫質(zhì)量濃度為80~100mg/m3范圍內(nèi)波動(dòng),偶有除臭系統(tǒng)進(jìn)口硫化氫質(zhì)量濃度達(dá)到160mg/m3,遠(yuǎn)超過生物滴濾塔設(shè)計(jì)負(fù)荷為100mg/m3。生物滴濾塔掛膜前期硫化氫去除率相對(duì)較低(36.2%~56.7%)并存在較大幅度的波動(dòng),出口硫化氫的質(zhì)量濃度完全隨著進(jìn)口的濃度呈正相關(guān)波動(dòng)。硫化氫存在一定的去除率主要是由于生物滴濾塔中無(wú)機(jī)填料的吸附及連續(xù)噴淋的營(yíng)養(yǎng)液的吸收作用。隨著生物滴濾塔中填料成功掛膜后,在具有活性的微生物降解作用下,硫化氫的去除率逐漸升高。經(jīng)過一個(gè)月左右時(shí)間的填料掛膜以及菌種馴化期,生物滴濾塔對(duì)硫化氫表現(xiàn)出了良好的去除性能,硫化氫平均去除率高達(dá)94%,在持續(xù)跟蹤檢測(cè)一個(gè)月數(shù)據(jù)出口硫化氫濃度較低且較為平穩(wěn),在大部分時(shí)間硫化氫去除率均保持在96%以上,生物滴濾塔出口硫化氫的質(zhì)量濃度大部分為0~3mg/m3。
3.2生物滴濾池對(duì)氨氣去除效果
由圖2可知,生物滴濾塔生物掛膜運(yùn)行期間,除臭系統(tǒng)氨的進(jìn)氣質(zhì)量濃度為40~50mg/m3。在生物滴濾塔掛膜的前期氨去除率維持在較低水平(50%以下)。生物滴濾塔進(jìn)行菌種培養(yǎng)成功掛膜后,生物滴濾塔填料上微生物進(jìn)行大量繁殖,隨著填料上微生物固定化除臭生物滴濾塔對(duì)氨的去除率也明顯逐漸升高。在生物滴濾塔進(jìn)口氨在設(shè)計(jì)負(fù)荷的條件下,生物滴濾塔對(duì)氨的去除率基本穩(wěn)定在90%以上,且除臭系統(tǒng)生物滴濾塔出口檢測(cè)到的氨濃度很穩(wěn)定在0~2mg/m3。降解硫化氫的微生物的營(yíng)養(yǎng)類型主要以化能或光能自養(yǎng)型的硫化桿菌為主。其中降解氨的兩類微生物對(duì)pH和溫度等參數(shù)的變化較為敏感,故適應(yīng)環(huán)境能力需較長(zhǎng)時(shí)間。生物滴濾塔經(jīng)過一個(gè)月左右時(shí)間的填料掛膜以及菌種馴化期,生物滴濾塔對(duì)氨表現(xiàn)出了良好的去除性能,氨的平均去除率高達(dá)90%,在持續(xù)跟蹤檢測(cè)一個(gè)月數(shù)據(jù)出口氨的質(zhì)量濃度較低且較為平穩(wěn),在大部分時(shí)間氨的去除率均保持在92%以上,生物滴濾塔出口氨的質(zhì)量濃度大部分為0~2mg/m3。在生物滴濾塔進(jìn)口氨的質(zhì)量濃度偶爾波動(dòng)幅度較大,但出口氨的質(zhì)量濃度維持穩(wěn)定。
4結(jié)語(yǔ)
(1)在除臭生物滴濾塔進(jìn)氣量30000m3/h、氣體空床停留時(shí)間為25s、硫化氫和氨進(jìn)氣質(zhì)量濃度分別為80~100mg/m3、40~50mg/m3的條件下,生物滴濾塔穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),硫化氫和氨平均去除率分別達(dá)95%和90%以上,而且除臭系統(tǒng)生物滴濾塔成功掛膜后對(duì)于進(jìn)氣負(fù)荷具有較強(qiáng)的抗沖擊能力。(2)采用一體化生物滴濾塔生物除臭裝置+活性炭吸附聯(lián)合除臭工藝能夠達(dá)到GB14554—1993的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),有效減少了臭氣對(duì)污水處理廠內(nèi)部及周圍環(huán)境的影響。(3)在可能產(chǎn)生H2S的場(chǎng)所使用的設(shè)備和電器要選擇耐腐蝕的材質(zhì),防止人身體安全造成傷害,同時(shí)避免設(shè)備維修。
作者:尹成彬 單位:普羅生物技術(shù)(上海)有限公司