組合式生物除臭技術在含油污水處理中的應用

劉崇華 索永勝

（中國石油遼河石化公司安全環保處）

組合式生物除臭技術在含油污水處理中的應用

劉崇華 索永勝

（中國石油遼河石化公司安全環保處）

采用組合式生物除臭技術對污水處理工程中的惡臭氣體進行處理，生物除臭裝置運行平穩高效。處理后NH3、H2S、CH3SH（甲硫醇）等氣體的濃度，都能達到GB14554—1993《惡臭污染物排放標準》中的惡臭污染物有組織排放的排放標準值。

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法、物化法和生物法等，生物法由于裝置簡單可靠、凈化效率高、抗沖擊能力強、投資和運行成本低、可以自動操作、無二次污染等優點越來越受到人們的重視［1-3］。

石油加工污水處理場內的斜板隔油池、氣浮池、污泥脫水間等多為敞口運行，揮發大量的無組織廢氣，包括大量惡臭氣體，如苯系物質、NH3、H2S、CH3SH等氣體，是較大的惡臭氣體污染源。對環境造成污染，對員工及周圍居民身心健康及生活質量造成潛在威脅［4］。

1 除臭系統簡介

組合式生物除臭裝置主體包含生物滴濾和生物氧化兩個部分，裝置設計處理能力為45000m3／h，年運行時數8000h／a。

1.1 除臭原理

臭氣經過除塵、增濕等預處理后，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，并將其分解為CO2、H2O和其他無機鹽類，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組成，輔助有循環噴淋系統、生物加濕系統、換熱調節系統等。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的格柵上分別填置滴濾介質和生物氧化介質。生物滴濾池主要由鋼砼結構組成，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，裝置內部做玻璃鋼防腐。

1.2.1 生物滴濾單元

單元內部格柵上裝填有PVC材質的滴濾介質，特點是比表面積大、布氣均勻、透氣率強、壓降小，確保液體、氣體和生物質之間充分接觸和擴散，同時具有一定的強度和耐腐蝕性能，使用壽命長等特點；在滴濾單元內設計不間斷的循環噴淋過程是為對污染氣體飽和性加濕設計的，同時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提供了足夠的停留時間，是系統提高去除效果的關鍵環節。

1.2.2 生物氧化單元

單元內部格柵上裝填從美國BRI公司進口的原裝生物濾料，該填料是由塑料支架、堆肥技術混配的含有大量的微生物種群和營養底物的一個球型實心單體，其球形多面體立體空間結構化專利技術的設計，能有效增加介質表面積；在此單元中，對于來自生物滴濾單元的未被處理的、水溶性差的化合物進行最大化的降解，最終生成CO2、H2O及細胞代謝產物。處理后的氣體由氧化單元出口排出管道，經風機抽出送入排氣筒排至大氣，細胞代謝產物隨濾液排放至污水池內。

2 工藝流程

2.1 污染氣體回路

工藝流程中各構筑物散發的污染氣體經過密閉收集，在引風機的作用下，經由傳輸管線首先進入到裝置的生物滴濾單元下部。氣體通過均勻布氣后向上流動，與經過循環噴淋的滴濾介質進行充分的逆向接觸，廢氣中的部分成分，被附著在滴濾介質上的特定微生物群所捕獲消化，這一過程可以對其中較少部分的污染物質進行降解，剩余的大部分污染物質則隨著滴濾液，沉降到濾液池中，濾液池中含有大量微生物將對捕捉到的污染物質進行徹底降解，在此過程中，對于親水性的污染成分（如NH3、H2S等）將得到較高的去除［5］。

經加濕處理后的氣體進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球進行充分接觸，并被介質上特定微生物群所捕獲消化，對于有機硫及分子量較大、水溶性差的化合物在此部分進行充分的降解，此過程在污染氣體有足夠停留時間的情況下（視氣體成分和濃度的不同而不同），可實現對疏水性污染物質最大程度去除，處理后的氣體由氧化單元出口排出管道經由引風機送入玻璃鋼排氣筒排至大氣［6］。

2.2 循環水回路

裝置滴濾池內的滴濾液由循環泵抽送、經過濾器過濾后，被滴濾單元內的噴淋系統均勻噴灑到滴濾介質上，參與對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利用；當滴濾液的pH值超過設定值時，啟動排污泵外排一定量的滴濾液，自控系統根據預設液位值自動打開電動閥補充循環水，確保濾液的pH值和液位處于正常范圍。循環補水來自現場公用工程的給水管網。

裝置的氧化單元定期加濕用水來自現場公用工程的給水管網，加濕液經由緩沖罐在自控系統預設的時間邏輯控制下，定時打開電動閥對單元內的生物氧化介質進行加濕，以保障介質上微生物正常生命活動對環境濕度的要求。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，經由池底導流管道回流至滴濾單元底部的滴濾池中。

除臭系統工藝的流程如圖1所示。

圖1 除臭系統工藝流程

3 主要操作條件

系統中的微生物在正常生命活動時，需要維持其適宜的生存環境，主要包括：pH、溫度、濕度等條件；此外系統需要克服管程及自身填料的壓降，控制合理的進氣、進水溫度、循環水量、壓力等，詳見表1。

4 裝置運行效果

裝置自2013年5月份運行至今，對惡臭氣體的處理效果十分理想。以2014年4月連續10d監測數據為例，H2S、NH3和臭氣濃度都有顯著下降，其結果分別如圖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

圖2 H2S進入裝置前后濃度

圖3 NH3進入裝置前后濃度

GB14554—93《惡臭污染物排放標準》中的惡臭污染物有組織排放的排放標準值如表2所示。

圖4 臭氣進入裝置前后濃度

表2 惡臭污染物有組織排放數值

經過比較分析，NH3、H2S、CH3SH和臭氣濃度均達到排放標準。

5 結 論

生物過濾裝置運行穩定、可靠，實現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《惡臭污染物排放標準》以下。

［1］ 張穎，靳少培，姬亞芹，等.污水除臭技術的應用及研究現狀［J］.環境污染與防治，2013，35（1）：81-99.

［2］ 汪鳳誕，初慶東，劉強，等.陶粒填料生物滴濾塔處理二甲苯廢氣［J］.化工環保，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［J］.化工環保，1995，15（3）：141-144.

［4］ 榮健賓.石油化工廢水的特點及其處理技術研究［J］.商品與質量，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研究進展［J］.環境污染與防治，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［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年畢業于撫順石油學院環境工程專業，高級工程師，現在中國石油遼河石化公司安全環保處從事環境保護管理工作。通信地址：遼寧省盤錦市興隆臺區新工街中國石油遼河石化公司安全環保處，124022