生物过滤方法处理恶臭气体.docx
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生物过滤方法处理恶臭气体
郏县宏博生物能源有限公司
恶臭治理方案
编制单位:
XX有限公司
编制时间：
二○一○年十月十二日
一、概述
1.1项目基本情况
郏县宏博生物能源有限公司位于平顶山市郏县薛店工业园区，是一家专业生产饲料油脂、脂肪酸的高科技民营企业。
顾名思义，饲料油就是动物饲料中所添加的油脂。
该公司饲料营养油脂是以大型油厂的副产品、动物油、二次油为原料经脱水、脱杂、脱胶、脱色等工艺精制而成。
例如油脂厂的下脚料（油渣、油泥）；城市餐饮排放的地沟油（含有水油泔水油）；酸化油（各种混和油）；猪油、牛油、羊油等等，利用这些原料生产饲料油成本低，比较经济，但在饲料油生产车间及生产废水在处理过程中，产生了一系列混合型恶臭气体，对周围空气的污染比较严重。
郏县宏博生物能源有限公司对此现象十分重视，特委托我公司进行臭气治理。
1.2项目编制范围
本工程的主要覆盖范围是某植物油生产车间植物油生产过程中的废气兼顾厂区污水处理站散发臭气处理项目。
主要构筑物：
外平台：
19.5m×2.1m×3m（H）；
污水处理站：
理论排风量300～400m3/h。
二、设计说明
2.1设计说明
本设计方案包括工艺流程及说明、主要设备设计及技术参数、安全及环保措施、运行效果说明、设备明细表、运行成本分析等内容。
2.2编制原则
1.严格遵守国家环境保护的政策和地方政府相关的法律法规、规范和标准。
2.按照业主方的要求，通过分析比较和调查研究，选用符合实际的工艺方案，以期获得较大的社会效益、经济效益和环境效益。
3.遵照国家对环境及空气质量的总体要求，实现水污染与环境协调发展；减少排放废气中污染物的含量，维护和改善周边生态环境，提倡清洁生产，顺应我国经济发展与环境保护方面的总体要求。
4.采用先进可靠的臭气治理工艺，选用安全可靠的臭气处理系统和工程材料，提高防御自然灾害风险的能力，确保臭气治理系统和装置在技术上的先进性、经济上的合理性和操作上的可靠性。
5.结合本项目的特点，按照区域不同浓度的恶臭气体的不同情况和治理需求，采用与之相应的臭气治理工艺，在确保实现治理目标的同时，以降低臭气治理系统综合运行费用和节约能耗，减少药剂使用量，将生产过程中产生的臭气对环境的影响降到最低，满足国家对环境保护的总体要求为方案设计的出发点和实现目标。
6.妥善处理废气处置过程中产生的尾气、废水及剩余废弃物，杜绝二次污染。
7.努力提高和保证供电、仪表、自动控制系统安全可靠性。
8.全面贯彻节能减排、环保、安全、卫生、防火原则。
2.3采用的主要标准和规范
1.基础数据和有关环境污染控制要求介绍
2.设备基础尺寸的质量要求
《混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204—2002》
3.管路输送设计规范
GBJ19-87（2001版）《采暖通风与空气调节设计规范》
4.除臭系统设计参考标准
GB14554-93 《恶臭污染物排放标准》
GB3095 《大气环境质量标准》
GB12348 《工厂企业厂界噪声标准》
GB/T14675 《空气质量恶臭的测定、三点比较式臭袋法》
GB16297-1996 《大气污染物综合排放标准》
GBZ2-2002 《工作场所有害因素职业接触限值》
GB/T14678 《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫的测定气相色谱法》
5.检测控制系统参考规范
IEC439 《低压开关设备和控制设备组件》
IEC113 《电工技术图表》
IEC529 《外壳防护等级》
IEC158 《低压接触器》
IEC269 《低压熔断器》
IEC51 《模拟电气测量仪器》
6．安全防爆参考规范
GBJ16-87 《建筑安全设计规范》
7.设备安装及验收规范
GB50275-98《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》
GB50231《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50243《通风与空调工程施工质量验收规范》
GB5464《建筑材料不燃性试验方法》
GB7220-87《表面粗糙度测定方法》
JGJ141-2004《通风管道技术规程》
2.4设计排放标准
1、废气（臭气）经过治理后，不受其它因素影响，厂界达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中厂界（防护带边缘）废气排放二级标准。
表1臭气处理后排放指标（厂界二级）
序号
控制项目
单位
二级
新扩改建
现有
1
氨
mg/m3
1.5
2.0
2
三甲胺
mg/m3
0.08
0.15
3
硫化氢
mg/m3
0.06
0.10
4
甲硫醇
mg/m3
0.007
0.010
5
甲硫醚
mg/m3
0.07
0.15
6
臭气浓度
无量纲
20
30
2、处理后无感官臭味。
三、臭气分析
3.1废（臭）气来源及主要成份
国家标准GB14554-93将恶臭定义为：
一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。
恶臭物质大致可分为五类：
1、含硫的化合物，如H2S，硫醇类，硫醚类；
2、含氮的化合物，如NH3，胺类、酰胺、吲哚类；
3、卤素及衍生物，如cl2，卤代烃；
4、烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃；
5、含氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。
工业生产、市政污水、污泥处理及垃圾处置设施等是恶臭气体的主要来源。
本项目恶臭气体主要产生在动、植物油生产过程中及厂区污水处理站运行过程中。
不同的处理设施及过程会产生各种不同的恶臭气体。
动、植物油生产车间产生的主要臭气为VOC（挥发性有机化合物）、多硫化合物、氨气等；污水处理站产生的臭气以硫化氢气体为主。
3.2废（臭）气体对人体的危害
恶臭对人体的危害很大：
它危害呼吸系统，人们突然闻到恶臭，就会产生反射的抑制吸气，使呼吸次数减少，深度变浅，甚至完全停止吸气，即所谓“闭气”，妨碍正常呼吸功能；它危害循环系统，随着呼吸的变化，会出现脉搏和血压的变化，如氨等刺激性臭气会使血压出现先下降后上升、脉搏先减慢后加快的现象；它危害消化系统，经常接触恶臭，会使人厌食、恶心，甚至呕吐，进而发展为消化功能减退；它危害内分泌系统，经常受恶臭刺激，会使内分泌系统功能紊乱，影响机体的代谢活动；它危害神经系统，长期受到一种几种低浓度恶臭物质的刺激，会引起嗅觉消失、嗅觉疲劳等障碍。
恶臭使脑神经不断受到刺激和损伤，最后导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调；恶臭使人精神烦躁不安，思想不集中，工作效率降低，判断力不从心，记忆力下降，影响大脑的思维活动。
本项目产生的主要臭气物质为H2S、NH3、胺类、多硫化合物、VOC等微量有机组分气体。
其主要组分的性质如下：
物质
硫化氢
分子式
H2S
分子量
34.08
嗅阈值
0.025～025μg/L
熔/沸点
—82.9℃/—61.8℃
物性
无色气体，具有臭鸡蛋气味
相对密度（空气）
1.19
溶解性
能溶于水
化学性质
可发生氧化等反应
物质
氨气
分子式
NH3
分子量
17.03
嗅阈值
0.5～1.0mg/m3
熔/沸点
-77.8℃/-33.5℃
物性
无色气体,强烈刺激性气味
相对密度（空气）
0.5962
溶解性
极易溶于水，溶于乙醚、乙醇
化学性质
可发生氧化等反应
物质
多硫化合物
化学性质
是类化合物，包含链子硫磺原子。
以他们的简单形式，多硫化合物阴离子以一般惯例Sn2−，并且结构−SSn-2S−。
这些阴离子是假定酸H的共轭基地2Sn.
物质
VOC
物性
VOC是挥发性有机化合物（volatileorganiccompounds）的英文缩写，世界卫生组织（WHO，1989）对总挥发性有机化合物（TVOC）的定义为，熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称。
对人体健康有巨大影响。
当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。
四、废（臭）气治理工艺选择及介绍
4.1除臭工艺方案选择
除臭技术在国外已经有几十年的运营经验，随着国内经济水平的提高和环保意识的加强，在国内也正开始兴起并呈走向蓬勃的趋势。
目前，国内外主要的除臭技术有活性炭吸附法、热氧化法、氧离子基团除臭法、化学洗涤法、生物过滤法、植物液除臭法和高能离子除臭技术等。
根据现场条件，结合我公司多年的除臭行业经验，方案选择工艺为：
生物过滤除臭工艺。
4.2生物过滤除臭工艺介绍
4.2.1生物过滤工艺原理
生物过滤工艺采用了液体吸收和生物处理的组合作用。
臭气首先被液体（吸收剂）有选择地吸收形成混合污水，再通过微生物的作用将其中的污染物降解。
具体过程是：
先将人工筛选的特种微生物菌群固定于填料上，当污染气体经过填料表面初期，可从污染气体中获得营养源的那些微生物菌群，在适宜的温度、湿度、pH值等条件下，将会得到快速生长、繁殖，并在填料表面形成生物膜，当臭气通过其间，有机物被生物膜表面的水层吸收后被微生物吸附和降解，得到净化再生的水被重复使用。
污染物的转化机理可用下图表示：
污染物去除的实质是以臭气作为营养物质被微生物吸收、代谢及利用。
这一过程是微生物的相互协调的过程，比较复杂，它由物理、化学、物理化学以及生物化学反应所组成。
生物除臭可以表达为：
污染物+O2→细胞代谢物+CO2+H2O
微生物除臭过程分为三步：
（1）臭气同水接触并溶解到水中；
（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。
微生物除臭是利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，对臭气进行处理的一种工艺。
主要过程如下：
通过收集管道，抽风机将臭气收集到生物滤池除臭装置，臭气经过加湿器进行加湿后，进入生物滤池池体，后经过填料微生物的吸附、吸收和降解，将臭气成分去除。
4.2.2生物过滤工艺特点及流程
①、生物过滤工艺特点：
●建设成本投入低；
●压力损失小，设备运行能耗低，运行成本低于其他方法，比如活性碳法，焚烧法；
●真正的绿色方法——没有使用有害的化学药品，能源需求低廉，不产生二次污染物，最后的产物是良性的；
●处理效率高、去除效果明显，对主要恶臭气体H2S的去除率达98%；
●维护简便、多材料、多类型，满足不同工作环境。
②、生物除臭工艺流程：
整个生物过滤除臭系统主要由管道输送系统、生物过滤池、排放系统和辅助整个除臭系统的控制系统、排放系统组成。
具体流程参见下图：
五、工程设计
5.1风量计算
风量的大小直接影响项目总体的投资费用。
根据我公司在除臭设计方面的经验，建议整体换风次数为3次/小时。
风量统计表
序号
构筑物名称
规格尺寸
换风次数
设计风量
m3/h
1
动植物油生产车间
19.5m×2.1m×3m
7
955
2
污水处理站
/
/
300～400
总计
/
/
/
1400
5.2工艺设计
生物由于各生产部分产生臭气组分有所差异，故在具体实施时我方会选择不同微生物菌种，以达到最好的处理效果。
5.2.1、臭气的收集
⑴、加工车间臭气源的收集措施
①、由于现有原料加工车间密闭不严造成恶臭气体向外散溢，对厂区及周边环境造成很大影响，因此做好加工车间的的密闭是必不可少的措施之一。
主要措施是：
对车间的卸料平台进行双层密封，当运输原料的车到车间卸料区后，打开卸料区的门，在原料迅速卸载完毕后，立即关闭该门，开启卸料平台通往加工车间的门，把原料运送至车间后，也立即关闭该门。
②、用引风机把加工车间的臭气抽至恶臭处理装置进行恶臭的处理。
⑵、污水处理站臭气的收集措施：
由于该公司污水处理设施在地下，所以只需在污水设施的各个构筑物上方加置盖板，然后用引风机把各个构筑物上部的气体抽至恶臭处理装置进行恶臭的处理即可。
5.2.2生物滤池
生物滤池主体为密闭式、采取点源排放形式，池体材质为玻璃钢。
设备内部的滤料承托层采用尺寸适宜的玻璃钢格栅板，池体上部设有检修口、排气口，侧面设有观察口、进气口等。
全套设备及附件均为耐腐蚀材质制作，适用于腐蚀环境。
生物滤池技术指标：
生物滤池设计表面负荷：
200m3/m2.h
EBRT（停留时间）：
>20s
过流速度:
<0.1m/min（空塔）
填料寿命：
>10年
年压力损失：
<50mmH2O
臭气浓度去除率：
≥90%
除臭设备预留上位机接口。
工作环境：
环境温度：
5℃～45℃
生物除臭系统主要技术性能表（单套）
名称
单位
数值
设备编号
/
ZY-SW-1400
规格尺寸/型号
4.0m×1.5m×2.7m
ZY-SW-1400
性能
优
处理效率≥90%
处理风量
m3/h
1400
除臭后气体排放指标：
标准
厂界二级（新改扩建）
臭气浓度
排出口
20
除臭工作原理
生物过滤除臭
填料寿命
年
10
5.2.3加湿循环系统（预洗池）
预洗池由进气分配室、洗涤池体、无机填料、喷淋系统、循环水池、尾气收集室、循环水泵等部分组成。
抽吸过来的臭气先进入分配室，经配气后进入洗涤池体，臭气从池底送入，经气体分布器分布后，在填料表面与喷淋液在逆流连续、充分接触条件下进行传质，池内填料层作为气液两相间接触的传质介质，底部装有填料支承板，填料以无序方式堆置在支承板上。
喷淋液从池顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。
臭气先进行水洗喷淋，去除臭气中的粉尘、NH3以及少量H2S、CH3SH等气体，氨气溶于水形成碱性溶液，循环喷淋可去除臭气中的H2S，同时吸收少量有机臭气污染物。
喷淋洗涤池上设置了监视窗和检修人孔以便于人员进行监视洗涤塔的工作状况是否正常以及及时更换老化的填料。
为了避免尾气排放夹带液滴，在净化装置顶部设置气水分离器。
池内喷淋液循环使用，在使用过程中会有部分损失和消耗，需要定期更换喷淋液。
喷淋池也可根据实际工况灵活添加或更换化学吸收剂，但是一定要注意化学废水带来二次污染。
加湿循环系统技术指标：
过流速度:
<0.5m/s（空塔）
填料寿命：
>10年
年压力损失：
<10mmH2O
工作环境：
环境温度：
5℃～45℃
预洗池尺寸表
除臭场所
预洗池规格尺寸（与生物滤池一体式）
填料（m3）
数量（座）
生产车间、污水处理站
2.0m×1.5m×2.7m
4.5
1
5.2.4生物滤料
生物除臭的最主要部分是滤料，一种好的载体材料必须满足：
容许生长的微生物的种类丰富；为微生物提供较大的栖息生长比表面积；营养成分合理（N、P、K和微量元素）；有好的吸水性，自身无异味；吸附性好，结构均匀，空隙率大；材料易得、且价格便宜；耐老化，运行、养护简单。
本项目生物滤料采用火山岩填料。
可以实现如下功能：
作为有机微生物的载体；
为微生物提供潮湿的生态环境；
为臭气聚合物提供吸附作用表面；
具有调节pH值的措施和能力，运行时无需添加酸碱液。
为生物菌种提供营养。
该填料可以保证10年以上的使用寿命，不易板结，不会随着含水量的变化收缩或膨胀，不会因为菌种的重新植入而降低使用寿命或者丧失使用功能。
5.2.5滤料支撑系统：
在池体内部采用玻璃钢材质的防腐滤板来支撑滤料的重量，滤板留有一定的间隙以保证臭气均匀通过生物滤池系统。
池内设有FRP支架，用于安装防腐滤板，以保证滤料不会落入配气槽内。
5.2.6除臭系统风机
系统风机具体指标：
1、额定风量以20℃、相对湿度为65%，1atm为准，总绝对效率不低于80%，风机的风量满足处理臭气量的要求。
2、风机压力满足以下方面的压力损失：
臭气收集风管的管道风压损失，除臭设备的自身风阻和臭气排放管的风压损失。
3、风机在最大抽气量的工况下具有高于系统压力10～5%的安全余量。
4、风机主要材料为玻璃钢材质。
5、风机位置设在生物滤床除臭设备之前，保证有效的抽风效果。
6、风机为侧吸式离心风机，以卧式安装，与电机置于同一机座。
7、轴与壳体贯通处，不泄漏气体。
8、风机有配套的隔声箱，噪声（包括电动机在内）在隔声罩四周1m处低于75dB（A），叶轮的动平衡精度不低于G2.5级，能24小时连续运转。
9配置防振垫，隔振效率≥80%。
防护等级IP55，电流380V、3相、50HZ，F级绝缘，B级温升；防爆标准dⅡBT4。
5.2.7排放系统
除臭装置配备一套排放系统，主要由排气筒和除雾器组成。
生物除臭装置采用集中排放，排放口的排放高度距地面15米，使气体排放形式为有组织排放。
5.2.8集气排气管道
考虑到玻璃钢具有防腐性能好、运输安装方便、工程寿命长、安全可靠、维护成本低等优点，因此本项目选用玻璃钢作为臭气收集风管的管材。
每个构筑物的集气管道均配套一个手动调节阀，确保各个构筑物废气收集气量进行合理配气。
风管制作与安装工艺过程中的质量控制和检验符合规程的要求。
风管制作与安装的质量验收符合设计要求，并符合现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243的规定。
设备设计总表
区域
预洗规格
主设备规格
配套风机规格
占地
备注
生产车间、污水处理站
与主设
备一体
5m×1.5m×2.7m
风量：
1688m3/h
全压：
1300Pa
功率：
2.2kw
7.5m2
1套生物
除臭设备
5.3电气设计
5.3.1范围
本项目电气设计范围为臭气处理系统内全部供配电，具体包括380/220V低压配电系统，所有用电设备的供电及控制。
5.3.2装机容量
装机容量表
区域
装机功率
使用功率
生产车间、污水处理站
风机：
2.2KW
水泵：
0.36KW
风机：
2.2KW
水泵：
0.36KW
所有用电设备用电源电压为380/220V。
5.3.3供电电源
臭气系统属于三级用电负荷，所有用电设备均为380/220V用电设备。
六、工程投资及运行费用
6.1设备投资估算
设计方案投资估算约为：
34.0万元（价格包括安装运输费。
不包含税费）。
序号
项目
名称
数量
材质
规格
备注
1
构筑物
排气筒
1座
玻璃钢
D=250mm、H=15m
2
除臭设备
生物除臭装置
1套
玻璃钢
5m×1.5m×2.7m
循环液箱
2个
玻璃钢
1m×1m×0.8m
3
生物填料
填料
1套
火山岩
6.75m3
洗涤段填料
填料
1套
鲍尔环
4.5m3
4
机械设备
循环水泵
2台
1.5m3/h8m0.18kw
离心风机
1台
玻璃钢
1688m3/h
1300Pa2.2kw
变频器
5
电气设备
配电柜
1套
不锈钢
6
自控仪表
温度计
3台
0-50℃
压差计
1台
0-2500pa
水质过滤器
2台
DN20
加热器
2套
2KW
7
附件
6.2管道系统
管道系统投资估算约为：
4.5万元。
（价格包括安装运输费，不包含税。
）
序号
项目
名称
数量
材质
规格
备注
1
工艺管道
管道
9m
玻璃钢
DN40
管道
9m
玻璃钢
DN50
管道
10
玻璃钢
DN80
管道
20m
玻璃钢
DN120
管道
7
玻璃钢
DN160
管道
7
玻璃钢
DN210
管道
12
玻璃钢
DN270
管道
2
玻璃钢
DN300
弯头
1
玻璃钢
DN40
弯头
3
玻璃钢
DN120
弯头
1
玻璃钢
DN160
弯头
3
玻璃钢
DN270
三通
2
玻璃钢
DN40
三通
3
玻璃钢
DN50
三通
4
玻璃钢
DN80
三通
1
玻璃钢
DN160
三通
1
玻璃钢
DN210
异径三通
1
玻璃钢
DN120—DN270
变径
1
玻璃钢
DN40—DN50
变径
1
玻璃钢
DN50—DN80
变径
1
玻璃钢
DN80—DN120
变径
1
玻璃钢
DN160—DN210
变径
1
玻璃钢
DN210—DN270
变径
1
玻璃钢
DN270—DN300
附件
若干
6.3运行费用估算
1、电耗
除臭系统所有用电设备明细表
序号
主要设备
功率（kw）
运行时间
（h）
数量
（台）
总运行用电（kw*h）
总运行费用
（元/天）
1
离心风机
2.2
24
1
52.8
42.24
2
循环泵
0.18
24
1
4.32
3.456
3
循环泵
0.18
1
1
0.18
0.144
4
加热器
2
1
2
4
3.2
5
合计
注：
1）、电费按照0.8元/千瓦时计算。
2）、加热器为冬季进气温度低于5摄氏度以下时采用，上表中所采用时间为年平均估算时间。
3）、每天需要消耗电能约61.3千瓦时。
4）、由于电磁阀、仪表用电很小，故在此忽略不计。
2、水耗
生物除臭设备需要用水，为节约能源，相应节能减排号召，生物除臭系统用水可采用厂区回用水、绿化用水等以上标准水质。
每天生物除臭系统用水约2m3。
具体用水量需要根据调试结果而定。
水费按照1.85元/立方米计算，计每天水费约3.7元。
综上，本项目每天所需运行费用估算：
电消耗（kw*h）
电费（元）
水消耗（吨）
水费（元）
61.3
49.04
2
3.7
七、售后服务承诺
我公司作为国内资深的专业环境净化工程公司，拥有国内一流的技术力量和深厚的技术储备。
全员、全方位服务的观念始终如一的体现在每一位正源员工的工作中。
7.1、系统运行及性能跟踪服务内容：
运行测试：
雾化系统，控制系统；
效果测试：
处理效率；
系统维护：
检查易损易耗件状态；更换损耗品；
7.2、服务承诺：
1、服务宗旨：
满足用户的需求是我公司的工作出发点和最终目标。
2、系统在我公司和使用方共同调试符合运行条件后移交给使用方，我公司将安排专业技术人员对使用方现场使用人员进行指导、培训。
3、我公司安排专门质量检查人员，定期对设备进行检查，并对不同季节设备运行方式给出建议。
4、服务人员：
均经过严格系统的拓展性培训，技术全面、精湛，经验丰富，均具有至少两年以上的实践经验。
5、信息反馈：
建立用户客户档案、售后服务反馈单和安装验收单等详细资料，售后服务信息全部联网，使信息收集和反馈准确、快捷。
6
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