陈颖童
中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北省 武汉市 430000
摘要：作为社会发展的基础性设施，污水处理厂对保障人们生活安全，构建健康城市文明具有积极意义。唯有处理好除臭问题，合理设计系统和布置封闭，才能提高污水处理厂品质，减少环境影响。本文以笔者经验出发结合某地区的污水处理厂案例，研究污水处理的工艺以及除臭系统设计办法，科学除臭提升污水处理厂运作能力，改善环境品质，创造适宜人们居住的生活环境。
关键词：污水处理厂；除臭系统；设计分析
前言：当前许多污水处理厂显然并不注重除臭工作，忽略除臭系统的结果是，城市环境深受影响，无法保障居民身体健康。随着社会的发展、科技的进步，人们对城市环境提出越来越高的要求。污水处理厂除了拥有处理污水与污泥的功能，同时还要处理污水的臭味问题。污水处理厂除臭系统由除臭封闭、收集运输、臭气处理等系统组成。
一、除臭规模的确定
除臭规模确定的原则不应该是换气量越大越好，而应该主要保证产生臭气的设备以及池体处于微负压状态而不使臭气外逸，同时考虑人员工作区域要设计合理的换气率，使得运行维护人员在安全健康的环境中操作。与池体相反的是，若电气设备间位于半地埋污水厂池体附近，那在设计通风时，应保证电气设备间必须处于微正压的状态，以防止周围污染气体进入设备间从而造成电气设备的腐蚀。
处理臭气之前，需要设计人员先严格计算系统本身的风量以及臭气数量情况。本工程各除臭区域风量计算为：
格栅井尺寸5*8.1*3m，每小时可以换气6次，排风量729m3/h。污水调节池尺寸23.1*60*1.5m，每小时换气3次，排风量18.711m3/h。污泥浓缩池23.2*30*1.5m，每小时换气4次，排风量16.380m3/h。储泥池尺寸14*1.5m，每小时换气5次。污泥脱水机的尺寸9.3*5.5*3.7，每小时换气12次，排风量3785m3/h。
二、除臭封闭系统
封闭系统是指对产生致臭气体的臭气源进行加罩或者加盖处理，通过收集风管将臭气源产生的臭气输送到生物除臭一体化装置进行处理。对任何一个高效的恶臭控制和处理系统而言，臭气源密封系统都是一个关键要素。因此为了有效的对臭气进行收集，提高除臭系统的有效利用率，必须对敞开的臭源进行密封。
需要采取密封措施的空间为格栅、格栅井、卸渣斗操作空间、需除臭构筑物的敞口或格栅式盖板处等。密封材料的选择应满足耐老化、抗紫外、强度要求，通常还有一定的美观要求。本项目采用“不锈钢方通+PC板/钢化玻璃”形式进行空间封闭。板材采用6mm厚适合封闭使用的单层透明PC板或者8mm厚的钢化玻璃，钢结构设计采用不锈钢骨架，通过方通、压条等完成对板材的支撑作用。
封闭的设计还满足以下要求：多重屏障的封闭形式；臭气源的封闭不干扰正常操作；人员操作封闭空间设置新风补充系统；避免出现“封而不闭”；不同构筑物、设备设计相匹配的封闭形式和材质
三、收集运输系统
本工程臭气收集系统均为封闭空间臭气，采用点式抽风，所有吸风口由支管汇入干管后，再经后置式除臭风机负压一并吸入到除臭装置。为了便于调节换气量，每个抽风区域主管及风机进出口上均配置1个风量调节阀，本项目臭气抽风管道采用玻璃钢材质，不需要其他防腐措施，使用寿命长，安装简便。风管连接方式为法兰连接或承插粘接。本项目风量调节阀304不锈钢材质，具有较好的制作精度及安装操作轻便性，可以提高封闭性能。
所有水平安装的风管均采用门形支撑架、三脚架或者吊架进行安装固定，竖直安装的风管采用三角加强全抱式支撑架为主导安装方式，保证安装效果美观安全。
除臭风管常用管材有：不锈钢管、玻璃钢管及PP管等，考虑到本项目除臭系统为常开系统，用金属风管噪音较大，故本工程除臭系统风管采用有机玻璃钢(FRP)材质，即以热固性树脂为基体的纤维增强复合材料FRP。玻璃钢管道内衬采用乙烯基类材质，结构层采用对苯或间苯类材质。风管材质的阻燃等级达到GB50243标准中的B1级。
除臭吸风口的安装位置选择应尽量靠近臭气源头，以减少通风管道用量，控制投资成本，并且减少系统巡检维护工作面。
四、臭气处理系统
污水处理厂除臭技术按照专业分类可简单分为两个大类，生物除臭和物理、化学除臭。
（1）生物除臭
生物除臭工艺是通过微生物的生理代谢将恶臭物质加以转化，达到除臭的目的，是一种安全可靠的臭气处理方法。目前国内外市政水质净化厂或泵站多采用生物滤池法。生物滤池法原理是污水处理过程中所产生的臭气经收集系统收集后集中送至生物滤池除臭装置处理，臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物，除臭效率大于95%。
微生物除臭过程分为三步：（1）臭气与填料表面的液膜接触并溶解到水中；（2）水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；（3）进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。
（2）植物液除臭
植物提取液除臭的机理为臭气中的异味分子被喷洒分散在空间的植物提取液液滴吸附，在常温下发生各种反应，生成无味无毒的分子。在污水厂中，植物提取液除臭剂主要应用于提升泵房、生物处理池、污泥脱水车间等产生恶臭气体且恶臭气体不便于收集的构筑物内。
（3）高能离子除臭
高能离子净化系统工作原理是置于室内的离子发生装置发射出高能正、负离子，它可以与室内空气当中的有机挥发性气体分子(VOC)接触，打开VOC分子化学键，分解成二氧化碳和水；对硫化氢、氨同样具有分解作用;离子发生装置发射离子与空气中尘埃粒子及固体颗粒碰撞，使颗粒荷电产生聚合作用，形成较大颗粒靠自身重力沉降下来，达到净化目的;发射离子还可以与室内静电、异味等相互发生作用，同时有效地破坏空气中细菌生存的环境，降低室内细菌浓度，并将其完全消除。
（4）化学除臭
化学除臭法是用化学介质(NaOH、NaOCl)与H2S进行反应，从而达到除臭目的。化学除臭法耐冲击负荷强，可间歇工作，工作方式灵活。但化学除臭法主要是针对H2S而进行的，成本高且臭味中含有多种气体成分很难用单一的化学反应来消除臭味。总之，用化学吸收法来处理臭味不是很成熟，该方法有待进一步来完善。
鉴于污水厂(尤其是大型污水厂)各环节(提升泵房、预处理、生物处理、污泥处理等)臭气成分复杂多样、收集方式不一，单工艺往往难以适用于整个污水厂的除臭要求，因此应用组合法来处理污水厂臭气十分必要。本工程采用“化学除臭+生物除臭”的组合处理工艺。
五、安全设计
为了保障本工程除臭系统的安全运行，工程中的储泥池、污泥浓缩池、调节池、污泥脱水机房、格栅井等各封闭区域统一使用封闭排气设施，对应区域设置毒气检测报警系统，信号能够直接通知工作人员，并让系统第一时间派人增援。检修维护封闭区域的设备，以及挖泥清淤工作，必须严格按照规定程序，所有操作人员都要佩戴防毒面具，携带毒气报警装置，以免硫化氢中毒问题发生，从而保障所有工作人员安全。
结语：从本文叙述可以了解到，在污水处理厂中，设计期间必须予以臭气设计足够的重视度，提高污水处理系统的工作效果，污水危害与问题。应充分利用传感技术优化处理系统，提高系统臭气排放能力和一体化吸附水平。
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