2002年, 我國頒布GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》, 許多已建和新建的城鎮污水處理廠為滿足大氣污染物排放標準, 減少對周圍環境和居民的影響紛紛建設除臭設施。除臭技術在許多城鎮污水處理廠得到一定的推廣和應用。上海市于2016年和2017年分別頒布、實施2項地方大氣污染物排放標準DB 31/982—2016《城鎮污水處理廠大氣污染物排放標準》和DB 31/1025—2016《惡臭 (異味) 污染物排放標準》;對污水處理廠大氣污染物排放限值提出較GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》更為嚴格的要求, 使得上海市50余家城鎮污水處理廠中有41家亟需除臭系統提標改造。廊下污水處理廠是除臭提標改造工程之一。

上海市廊下污水處理廠位于金山區廊下鎮, 是金山區污水處理系統“五片七廠”之一;作為上海市規劃永久保留的污水處理廠, 其服務人口約4.6萬余人。廊下污水處理廠一期規模1.0萬m3/d, 二期工程擴建至2.0萬m3/d[1] (土建規模3.0萬m3/d, 設備安裝規模2.0萬m3/d) , 出水標準執行GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準, 污水處理廠現狀工藝流程見圖1。

廊下污水處理廠在二期工程時新增除臭系統, 廠內除A2O-MBR生物池中的好氧池及膜池以外, 所有臭源構筑物均完成加蓋密閉;廠區設置2套生物除臭系統及2套離子送風系統。1號生物除臭系統處理風量10 000 m3/h, 除臭工藝采用生物滴濾池工藝, 處理構筑物包括粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池、儲泥池、污泥濃縮調理機房和污泥深度脫水機房;2號生物除臭系統處理風量10 000 m3/h, 除臭工藝采用生物滴濾池工藝, 處理構筑物包括調節池、A2O+MBR生物池中的厭氧池、缺氧池。離子送風系統共2套, 每套送風量3 000m3/h, 分別向污泥濃縮調理機房和污泥深度脫水機房送風, 減少異味, 改善工作環境。大氣污染物排放執行GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的大氣污染物廠界二級標準和GB14554—1993《惡臭污染物排放標準》中的排氣筒標準。

1) 無法滿足新地標要求。廠區大氣污染物排放監測結果見表1、表2。

從監測結果可知, 廊下廠周界排放現狀可滿足GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》二級標準;排氣筒排放也可滿足新地標, 但廠區周界排放無法達到上海市新地標DB 31/982—2016《城鎮污水處理廠大氣污染物排放標準》的要求, 廠界臭氣濃度超標。因此, 現狀一級生物除臭工藝無法滿足要求, 需要改造。

2) 好氧池及MBR膜池未加蓋。廠區內好氧池及MBR膜池未加蓋密閉, 根據DB 31/982—2016《城鎮污水處理廠大氣污染物排放標準》及環保要求, 好氧生物池及膜池需進行加蓋處理。

3) 1號除臭系統換氣次數偏低。廠區工作人員反應, 現狀1號除臭系統中換氣次數太低, 造成構筑物內臭氣外溢破壞周邊環境。

1) 工藝改造。由現狀問題分析可知, 一級生物處理已無法滿足新地標要求。因此, 本次工程采取多級組合工藝處理, 以滿足新地標的要求。

目前常用的除臭工藝主要有生物除臭法、離子氧法、活性炭吸附法、植物提取液噴淋法和化學洗滌法。

其中, 生物除臭技術國內應用較廣泛, 效果良好, 并且本項目已有2套生物除臭裝置。本次工程仍考慮生物除臭工藝作為改造后的主體處理工藝。化學洗滌法是利用化學藥液與臭氣中特定成分發生中和反應的特性, 從而達到去除臭氣的一種工藝。其初期投資較低, 運行啟停靈活, 能針對性地去除規范所要求的主要惡臭污染物, 所以本次工程考慮采用該工藝作為生物處理的前序處理。活性炭吸附法是利用活性炭能吸附致臭物質的特點, 達到除臭的目的。與化學洗滌法相比較, 活性炭吸附法具有較高的效率, 常用于低濃度臭氣或除臭裝置的后續處理。考慮到新的排放標準廠界臭氣濃度限值要求較高, 故本次工程采用該工藝作為生物處理后的深度處理。

綜上, 本次工程改造后將形成三級組合工藝對臭氣進行處理, 工藝流程如圖2所示。

2) 其他針對性改造。對未加蓋的好氧池及膜池進行密閉加蓋處理;臭氣經收集后進入新建的3號除臭系統進行處理。提高1號系統換氣量, 增加1號系統處理能力, 消除1號系統周邊臭氣四溢現象。

1號除臭系統現狀處理風量10 000 m3/h。本次工程提高換氣量, 處理風量達到20 000 m3/h。處理構筑物包括粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池、儲泥池、污泥濃縮調理機房和污泥深度脫水機房。

1號除臭系統新增兩級洗滌塔1套, 處理風量20 000 m3/h, 化學洗滌段設計停留時間3.38 s, 配備化學洗滌循環水泵2臺, 1用1備, 投加藥劑為30%堿液, 循環泵流量50 m3/h, 揚程20 m, 功率5.5 kW;水洗段設計停留時間3.38 s, 配備水洗循環水泵2臺, 1用1備, 循環泵流量50 m3/h, 揚程20 m, 功率5.5 kW;配備加藥系統1套, 含儲藥箱1套, 有效容積2 m3, 加藥計量泵1臺, 流量0.31 m3/h, 功率為0.4 kW, 卸料泵1臺, 流量10 m3/h, 功率1.5 kW。1號除臭系統新增生物除臭設備1套, 采用生物滴濾工藝, 處理風量10 000 m3/h;采用炭質填料, 填料區設計停留時間25.92 s, 配備噴淋水泵1套, 流量20 m3/h, 揚程18 m, 功率2.2 kW;現狀生物除臭設備利用1套, 處理風量10 000 m3/h, 現狀噴淋水泵利用1套, 流量20 m3/h, 揚程18 m, 功率2.2 kW;2套生物除臭設備并聯使用, 并設置超越風管。1號除臭系統新增活性炭吸附設備1套, 處理風量20 000 m3/h, 設計停留時間4.28 s, 并設置超越風管。此外, 系統更換離心風機1臺, 風量20 000 m3/h, 風壓為3 200 Pa, 功率30 kW (1號系統現狀風機轉至2號系統使用) 。改造后1號除臭系統工藝流程見圖3。

2號除臭系統現狀處理風量10 000 m3/h。本次工程維持風量不變。處理構筑物包括調節池、A2O+MBR生物池中的厭氧池、缺氧池。

2號除臭系統新增兩級洗滌塔1套, 處理風量10 000 m3/h, 化學洗滌段設計停留時間3.24 s, 配備化學洗滌循環水泵2臺, 1用1備, 投加藥劑為30%堿液, 循環泵流量20 m3/h, 揚程20 m, 功率2.2 kW;水洗段設計停留時間3.24 s, 配備水洗循環水泵2臺, 1用1備, 循環泵流量20 m3/h, 揚程20 m, 功率2.2 kW;配備加藥系統1套, 含儲藥箱1套, 有效容積1 m3, 加藥計量泵1臺, 流量0.31 m3/h, 功率為0.4 kW, 卸料泵1臺, 流量10 m3/h, 功率1.5 kW。2號除臭系統現狀生物除臭設備利用1套, 處理風量10 000 m3/h, 并設置超越風管;現狀噴淋水泵1套, 流量20 m3/h, 揚程18 m, 功率2.2 kW。2號除臭系統新增活性炭吸附設備1套, 處理風量10 000 m3/h, 設計停留時間4.16 s, 并設置超越風管。此外, 系統進行風機改造, 現狀離心風機1臺, 風量10 000 m3/h, 風壓為1 600 Pa, 功率7.5 kW, 利用1號系統現狀風機作為2號系統接力風機, 風量10 000 m3/h, 風壓為1 600 Pa, 功率7.5 kW;系統最高運行風壓3 000 Pa。改造后2號除臭系統工藝流程見圖4。

新建3號除臭系統, 處理構筑物包括A2O+MBR生物池中的好氧池及膜池;除臭系統處理風量29 000 m3/h, 風量包含好氧池及膜池曝氣量。

3號除臭系統設兩級洗滌塔1套, 處理風量29 000 m3/h, 化學洗滌段設計停留時間3.26 s, 配備化學洗滌循環水泵2臺, 1用1備, 投加藥劑為30%堿液, 循環泵流量75 m3/h, 揚程20 m, 功率7.5 kW;水洗段設計停留時間3.24 s, 配備水洗循環水泵2臺, 1用1備, 循環泵流量75 m3/h, 揚程20 m, 功率7.5 kW;配備加藥系統1套, 含儲藥箱1套, 有效容積3 m3, 加藥計量泵1臺, 流量0.31 m3/h, 功率為0.4 kW, 卸料泵1臺, 流量15 m3/h, 功率3.0 kW。3號除臭系統設生物除臭設備1套, 采用生物滴濾工藝, 處理風量29 000 m3/h, 采用炭質填料, 填料區設計停留時間25.32 s, 并設置超越風管, 配備噴淋水泵1套, 流量30 m3/h, 揚程20 m, 功率3.0 kW。3號除臭系統設活性炭吸附設備1套, 處理風量29 000 m3/h, 設計停留時間4.95 s, 并設置超越風管。此外, 系統設離心風機利用1臺, 風量29 000 m3/h, 風壓為3 200 Pa, 功率45 kW。3號除臭系統工藝流程見圖5。

好氧池加蓋區域投影面積561 m2, 材質采用有機玻璃鋼 (固定蓋板) , 設置滑動形式檢查孔和設備檢修孔。玻璃鋼蓋板外部須采用抗老化、耐腐蝕性強、抗紫外線膠衣樹脂, 表面光滑、美觀、色澤鮮艷、使用壽命≥10 a。

膜池加蓋區域投影面積750 m2, 膜池加蓋頂板及側板均采用透光PC耐力板。PC耐力板厚度≥8 mm, 框架采用304不銹鋼。膜池頂部蓋板為可滑動活動蓋板, 方便膜組件清洗。

3套除臭系統按照新地標要求, 在進氣口與排氣口均設置NH3和H2S在線監測儀各1套;在污水廠廠界常年上風向和下風向分別設置H2S在線監測儀1套和3套, 滿足廠區監測要求。排氣筒旁設置中柱式鋼制旋梯, 上設采樣平臺, 方便監管部門采樣檢測。

1) 本工程采用多級組合除臭工藝對廊下廠除臭系統進行改造, 以滿足上海市新地標要求。

2) 本工程合理設置超越風管及在線監測儀表, 方便除臭系統合理經濟運行管理, 亦保證除臭系統檢修時不會造成大氣污染物排放。

3) 目前工程已進入調試運行階段, 實際應用效果有待運營后加以全面評價。