日處理1萬噸染整廢水厭氧生化池廢氣收集處理系統(tǒng)工程設(shè)計[畢業(yè)設(shè)計]

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20_ _屆）</b></p><p>　　日處理1萬噸染整廢水厭氧生化池廢氣收集處理系統(tǒng)工程設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級

2、 環(huán)境工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要&

3、lt;/b></p><p>　　針對污水厭氧生化出力時產(chǎn)生廢氣臭味中，成分復(fù)雜的特點，在資料分析的基礎(chǔ)上，運用生物吸收技術(shù)，確定設(shè)計方案，并進行理論計算分析，研究該廢氣的特性。本設(shè)計采用生物濾池除臭工藝對廢氣進行處理。結(jié)果表明，該工藝對廢氣中的硫化氫、氨氣等氣體可以有良好的去除效率，處理后的廢氣可達到《惡臭污染物排放標(biāo)準》二級標(biāo)準。該工藝運行成本低，管理簡便，可成為污水廠臭氣處理的推薦工藝。</p&

4、gt;<p>　　關(guān)鍵詞：生物濾池；除臭；廢氣處理</p><p>　　With daily 1 million tons of dyeing wastewater anaerobic biological pool gas collection and handling systems engineering design</p><p><b>　　Abstra

5、ct</b></p><p>　　Output for the anaerobic biological waste gas generated when the odor, the composition of complex features in the data analysis, based on the use of bio-absorption technique to determin

6、e the design and analysis of theoretical calculations to study the emission characteristics. The design uses a biological filter deodorization process on the gas for processing. The results show that the process of emiss

7、ion of hydrogen sulfide, ammonia and other gases can have a good removal efficiency, exhaust ga</p><p>　　Keywords: Biological filter, deodorant, waste gas treatment</p><p><b>　　目錄</b>

8、;</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 污水處理廠臭氣特性及治理技術(shù)難點1</p><p>　　1.1.1污水廠臭氣成分1</p><p>　　1.1.2惡臭危害1</p><p>　　1.2課題設(shè)計意義2</p><p&

9、gt;　　第2章 污水處理廠廢氣處理技術(shù)2</p><p>　　2.1水清洗和化學(xué)除臭法2</p><p>　　2.2活性炭吸附法2</p><p>　　2.3催化型活性炭法3</p><p>　　2.4臭氧氧化法3</p><p><b>　　2.5燃燒法3</b></p>

10、;<p>　　2.6純天然植物提取液噴灑技術(shù)3</p><p>　　2.7生物除臭法3</p><p><b>　　2.8工藝選擇4</b></p><p>　　第3章 設(shè)計部分5</p><p>　　3.1厭氧生化池設(shè)計5</p><p><b>　　3.2工藝

11、流程5</b></p><p>　　3.3惡臭物質(zhì)濃度及排放標(biāo)準6</p><p>　　3.3.1主要惡臭物質(zhì)濃度設(shè)計值6</p><p>　　3.3.2除臭排放標(biāo)準6</p><p>　　3.4收集與輸送系統(tǒng)6</p><p>　　3.4.1加蓋設(shè)計6</p><p>

12、　　3.4.2風(fēng)量計算9</p><p><b>　　3.5除塵系統(tǒng)9</b></p><p>　　3.4 加濕系統(tǒng)10</p><p>　　3.5 生物過濾系統(tǒng)11</p><p>　　3.5.1生物濾池的選型11</p><p>　　3.5.2設(shè)計參數(shù)的確定12</p&g

13、t;<p>　　3.5.3填料選擇12</p><p>　　3.5.2影響生物濾池除臭效果的因素13</p><p>　　3.8投資估算及運行費用14</p><p>　　3.8.1 投資估算14</p><p>　　3.8.2運行費用15</p><p><b>　　結(jié)論16<

14、;/b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附錄18</b></p><p>　　附錄A 工藝流程圖</p><p>　　附錄B 平面布置圖</p><

15、p>　　附錄C 構(gòu)筑物圖（生物濾池）</p><p>　　附錄D 廢氣收集系統(tǒng)圖</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 污水處理廠臭氣特性及治理技術(shù)難點</p><p>　　1.1.1污水廠臭氣成分</p><p>　　在污水處理廠臭氣的成分是多

16、種多樣，一般主要由碳、硫、氮等元素組成。按氣體的化學(xué)組分不同，將其分為：(1)含硫的化合物，如H2S、硫醇、硫醚類；(2)含氮的化合物，如氨、胺類、酰胺、吲哚等；(3)鹵素及衍生物，如鹵代烴等；(4)烴類，如烷烴、烯烴、炔烴以及芳香烴等；(5)含氧的有機物，如醇、酚、醛、酮、有機酸等。除H2S 和NH3 外，惡臭物質(zhì)大多是有機物。污水處理廠幾種主要惡臭物質(zhì)成分[1]，詳見表1。</p><p><b>

17、　　表1 主要臭氣成分</b></p><p><b>　　1.1.2惡臭危害</b></p><p>　　臭味給人以感官不悅，甚至?xí)＜叭梭w生理健康，諸如呼吸困難、倒胃、胸悶、嘔吐等。它除了刺激人的嗅覺器官使人覺得不舒服外，還對人的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和精神系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響，高濃度下還會導(dǎo)致急性中毒甚至死亡。隨著人類社會經(jīng)濟的發(fā)展，

18、人民生活水平的提高和日益增強的公眾環(huán)境意識，城市污水處理廠在運行過程中所產(chǎn)生的臭氣問題，已經(jīng)引起社會越來越多的關(guān)注。為了防止和消除城市污水處理廠臭味對周圍環(huán)境及居民生活的影響，一些發(fā)達國家先后制定和逐步完善了一些有關(guān)的具體規(guī)定。目前我國興建的城市污水處理廠大多在大、中城市和旅游景點城鎮(zhèn)，有的很難避開居民區(qū)、交通要道或村落，因此污水處理廠脫臭問題不可避免地提到議事日程上來，有的已達到急迫需要得到解決的地步。</p><

19、p><b>　　1.2課題設(shè)計意義</b></p><p>　　污水處理工程是一項利于生態(tài)環(huán)境、利于人類未來發(fā)展的項目，但是由于客觀技術(shù)的制約，現(xiàn)今的眾多污水處理廠都存在著或多或少的環(huán)境問題，開放式污水處理過程中的無組織廢氣排放便是其中的一個方面。污水處理廠工作人員和生活在周邊的居民每天都承受了臭氣排放帶來的危害，他們的健康遭受了嚴重的威脅。</p><p>　

20、　縱觀世界，在西方發(fā)達國家，污水處理過程中的臭氣排放問題已經(jīng)基本得到解決，人類生存環(huán)境已經(jīng)不會因為污水處理而遭受破壞。而在國內(nèi)，此類項目仍處于起步發(fā)展階段，我們對污水處理過程中的臭氣一方面還不夠重視，另一方面也缺乏技術(shù)，這直接導(dǎo)致我國在此領(lǐng)域的落后地位。然而，一些簡單的除臭技術(shù)已經(jīng)漸漸應(yīng)用于我國一些空氣環(huán)境質(zhì)量高要求的地區(qū)。要想真正達到較高的空氣環(huán)境質(zhì)量，我們必須在此領(lǐng)域作出更大的努力，為人類社會的發(fā)展提供一片潔凈的空間。</p&

21、gt;<p>　　第2章 污水處理廠廢氣處理技術(shù)</p><p>　　污水處理廠除臭方法經(jīng)歷了一個發(fā)展過程，從最初采用的水洗法，逐步發(fā)展到效果較好的微生物脫臭法。常見的方法有水洗法、活性炭吸附法、催化型活性炭法、臭氧氧化法、燃燒法、純天然植物提取液噴灑技術(shù)、生物脫臭法等。下面我們將對這些常見的方法進行簡單的介紹，并且為此次設(shè)計選擇合適的工藝。</p><p>　　2.1水清洗

22、和化學(xué)除臭法</p><p>　　水清洗是利用臭氣中的某些物質(zhì)能溶于水的特性，使臭氣中氨氣、硫化氫氣體和水接觸、溶解，達到脫臭的目的?；瘜W(xué)除臭法是利用臭氣中的某些物質(zhì)和藥液產(chǎn)生中和反應(yīng)的特性，如利用呈堿性的苛性鈉和次氯酸鈉溶液，去除臭氣中硫化氫等酸性物質(zhì)，利用鹽酸等酸性溶液，去除臭氣中的氨氣等堿性物質(zhì)。與活性炭吸附法相比較，化學(xué)除臭法必須配備較多的附屬設(shè)施，如藥液貯存裝置、藥液輸送裝置、排出裝置等，運行管理較為復(fù)

23、雜，運行費用較高，與藥液不反應(yīng)的臭氣較難去除，效率較低。</p><p><b>　　2.2活性炭吸附法</b></p><p>　　活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭氣中致臭物質(zhì)的特點，達到脫臭目的。為了有效地脫臭，通常利用各種不同性質(zhì)的活性炭，在吸附塔內(nèi)設(shè)置吸附酸性物質(zhì)的活性炭，吸附堿性物質(zhì)的活性炭和吸附中性物質(zhì)的活性炭，臭氣和各種活性炭接觸后，排出吸附塔。該法與水

24、清洗和藥液清洗法相比較，具有較高的效率，但活性炭吸附到一定量時會達到飽和，就必須再生或更換活性炭，因此運行成本較高。這種方法常用于低濃度臭氣和脫臭的后處理。</p><p>　　2.3催化型活性炭法</p><p>　　傳統(tǒng)的活性炭吸附法存在著活性炭再生費用高、更換活性炭操作麻煩等缺點。為了改善這些缺點，卡爾岡公司在1994年開發(fā)了一種可靠的催化活性炭除臭技術(shù)。該活性炭是煙煤基帶增強催化能

25、力的粒狀活性炭，具有獨特的催化能力和水再生優(yōu)勢，克服了傳統(tǒng)活性炭的缺點。催化型活性炭通過對H2S及其它含硫有機物吸附后，催化型活性炭促進氧化反應(yīng)，將H2S轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4、少量的H2SO3和硫元素。催化型活性炭只對H2S及含硫有機臭味氣體去除率高，對污水廠產(chǎn)生的其它臭味物質(zhì)去除率不是很高，因此此方法較適宜用在污水泵站除臭中。</p><p><b>　　2.4臭氧氧化法</b></p&

26、gt;<p>　　臭氧氧化法是利用臭氧強氧化劑，使臭氣中的化學(xué)成份氧化，達到脫臭的目的。臭氧氧化法有氣相和液相之分，由于臭氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)較慢，一般先通過藥液清洗法，去除大部分致臭物質(zhì)，然后再進行臭氧氧化。</p><p>　　臭氧對臭味物質(zhì)氧化分解反應(yīng)式如下：</p><p>　　R3H→R3N－O＋O2</p><p>　　H2S＋O3→S＋H2O

27、＋O2（主反應(yīng)）→SO2＋H2O（副反應(yīng)）</p><p>　　CH3SH＋O3→[CH3－S－S－CH3] →CH3－SO3H＋O2</p><p><b>　　2.5燃燒法</b></p><p>　　燃燒法有直接燃燒法和觸煤燃燒法。根據(jù)臭氣的特點，當(dāng)溫度達到648℃，接觸時間0.3 s以上時，臭氣會直接燃燒，達到脫臭的目的。</p&

28、gt;<p>　　2.6純天然植物提取液噴灑技術(shù)</p><p>　　采用霧化設(shè)備將純天然植物提取液噴灑形成具有很大比表面積的小霧粒，吸附空氣中的臭氣分子進行反應(yīng)或催化與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成無味、無二次污染的產(chǎn)物。</p><p><b>　　2.7生物除臭法</b></p><p>　　生物除臭法是通過微生物的生理代謝將具有臭

29、味的物質(zhì)加以轉(zhuǎn)化，達到除臭的目的。目前國內(nèi)外污水處理廠采用生物法處理臭氣的方法主要有土壤處理法和生物濾池法等，除臭效果較好。[2] </p><p>　?。╝）土壤處理法：是利用土壤中的有機質(zhì)及礦物質(zhì)將臭氣吸附、濃縮到土壤中，然后利用土壤中的微生物將其降解的方法。由穿孔管構(gòu)成的空氣分布系統(tǒng)位于生物土壤底部，收集的臭氣藉風(fēng)機進入穿孔管，然后緩慢的在土壤介質(zhì)中擴散，向上穿過土壤介質(zhì)，并暫時的吸附在載體表面或吸附在微生

30、物表面，或吸附在薄膜水層中，然后臭氣被微生物吸收，參與微生物代謝，臭氣被轉(zhuǎn)化成CO2和H2O。土壤擴散層由粗、細石子及黃沙組成，可以使臭氣均勻分布。土壤法具有設(shè)備簡單，運行費用極低，維護操作方便的優(yōu)點?！　?lt;/p><p>　?。╞）生物濾池：生物濾池法是把收集的臭氣先經(jīng)過加濕處理，再通過長滿微生物的、濕潤多孔的生物濾層，臭氣物質(zhì)被填料吸收，然后被微生物分解成二氧化碳和其它無機物，從而達到除臭目的。生物濾池法工藝

31、流程為：臭氣收集→風(fēng)管輸送→抽風(fēng)機→預(yù)洗池加濕→生物濾池→排氣。濾池填料可采用海綿、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼及其混合物等[3] 。</p><p>　　生物濾池的缺點是占地較大。其優(yōu)點是較經(jīng)濟，來自天然的富含有機成分的多孔滲水填料構(gòu)造簡單，操作方便，無需液體循環(huán)系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.8工藝選擇</b></p><p>　

32、　綜上所述，對大流量、低濃度的揮發(fā)性有機廢氣的惡臭氣體，用物理法和化學(xué)法都存在投資大、操作復(fù)雜，運行成本高等問題，生物法比物理法、化學(xué)法更具優(yōu)勢，是惡臭治理的一個發(fā)展方向。故本設(shè)計采用生物濾池除臭工藝。</p><p>　　下面對工藝原理進行簡單的介紹：</p><p>　　Otten graf 等提出了生物膜理論，并建立了如圖1 所示的理論模型來描述低濃度有機廢氣的凈化過程。孫石等較早地

33、在國內(nèi)介紹了Otten graf 模型，并認為惡臭氣體在生物濾池中的吸附凈化一般要經(jīng)歷以下幾個步驟[4-6]：</p><p>　　(1)廢氣中的有機污染物首先同水接觸并溶解(或混合)于水中，即由氣膜擴散進入液膜；</p><p>　　(2)溶解(或混合)于液膜中的有機污染物在濃度差的推動下進一步擴散到生物膜內(nèi)，進而被其中的微生物捕獲并吸收；</p><p>　　(

34、3)進入微生物體內(nèi)的有機污染物在其自身的代謝過程中作為能源和營養(yǎng)物質(zhì)被分解，最終轉(zhuǎn)化為無害的化合物。在次凈化過程中，總吸收速率主要取決于氣、液兩相中的有機污染物擴散速率(氣膜擴散、液膜擴散)和生化反應(yīng)速率。</p><p>　　圖1 Otten graf 模型</p><p><b>　　第3章 設(shè)計部分</b></p><p>　　3.1厭氧

35、生化池設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計中，處理的廢體來源是污水處理廠的厭氧生化池，日處理量為1萬噸。先對該厭氧生化池的構(gòu)造進行設(shè)計，從而設(shè)計廢氣收集系統(tǒng)。</p><p>　　設(shè)計流量：10000m3/d，每小時500m3</p><p>　　設(shè)計容積負荷為Nv=2.0kgCOD/(m3.d)，COD去除率為60%。</p><p>　　則厭

36、氧池有效容積為：</p><p>　　V1=10000×（1500-600）×0.001/2=4500m3</p><p>　　據(jù)資料，經(jīng)濟的厭氧池高度一般為4～6m，并且大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)優(yōu)化的運行范圍。厭氧池的池形有矩形、方形和圓形。圓形厭氧池具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點，但是建造圓形厭氧池的三相分離器要比矩形和方形的厭氧池復(fù)雜得多。因此本次設(shè)計選用矩形厭氧池，從布水均勻

37、性和經(jīng)濟考慮，矩形厭氧池長寬比在2：1左右較為合適。</p><p>　　設(shè)計厭氧池有效高度為h=5m，則橫截面積</p><p>　　S=4500/5=900m2</p><p>　　設(shè)計厭氧池長約為寬的2倍，則可取L=44m，B=22m；</p><p>　　一般應(yīng)用時厭氧池裝液量為70%～90%，本工程 中設(shè)計反應(yīng)器總高度為H=6.5m

38、，其中超高0.5m。</p><p>　　厭氧池的總?cè)莘eV=22×44×6=5808m3，有效容積為4500m3，則體積有效系數(shù)為77.5%，符合有機負荷要求。[7]</p><p><b>　　3.2工藝流程</b></p><p>　　圖2 生物濾池工藝流程圖</p><p>　　生物除臭濾池由臭

39、氣收集系統(tǒng)、灰塵分離系統(tǒng)、廢氣增濕系統(tǒng)、水源輸送、生物濾池，濾液排放等幾個部分構(gòu)成。</p><p>　　其工藝流程圖如圖2所示。</p><p>　　3.3惡臭物質(zhì)濃度及排放標(biāo)準</p><p>　　3.3.1主要惡臭物質(zhì)濃度設(shè)計值</p><p>　　H2S濃度為 0 . 75～1 . 50 mg/m3， NH3濃度為0.50～2.83

40、mg/m3，臭氣濃度（氣味值）為250～4 000。H2S原始設(shè)計濃度為 1.50 mg/m3，NH3原始設(shè)計濃度為2.83 mg/m3。</p><p>　　3.3.2除臭排放標(biāo)準</p><p>　　由于該污水廠位于城市商業(yè)、交通、居民混合區(qū)，屬環(huán)境空氣質(zhì)量功能二類區(qū)，根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準 》（GB 3095—1996）的規(guī)定，其環(huán)境空氣質(zhì)量執(zhí)行二級標(biāo)準。臭氣處理后排放根據(jù)《城鎮(zhèn)污水

41、處理廠污染物排放標(biāo)準 》 （G B 18918—2002）、《惡臭污染物排放標(biāo)準》 （GB 14554—93）、 《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 》（G BZ 2 . 1—2007）的要求 ，按照從嚴的原則確定除臭排放標(biāo)準如下: H2 S≤0 . 06 mg/m3， NH3 ≤1 . 50 mg/m3，CH4≤1 mg/m3，甲硫醇 ≤0 . 007 mg/m3，甲硫醚 ≤0 .07mg/m3，二甲二硫≤0 . 06 mg/m3，臭氣濃

42、度（氣味值）≤20。</p><p>　　3.4收集與輸送系統(tǒng)</p><p><b>　　3.4.1加蓋設(shè)計</b></p><p>　　除臭工藝的第一個重點是建立臭氣收集系統(tǒng)，理想的臭氣收集系統(tǒng)是對臭氣污染源在最小的范圍內(nèi)進行封閉和直接收集。為了減少臭氣對周圍環(huán)境的影響，設(shè)計中對產(chǎn)生臭氣的厭氧生化處理池采取了加蓋封閉措施。具體做法是在構(gòu)筑物

43、水面上加一個高度2-4m的蓋，將污水水面罩住。</p><p>　　加蓋材料有多種，在綜合考慮投資、耐腐蝕性、可靠性和美觀性的基礎(chǔ)上，加蓋材料采用鋼支承反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)。</p><p>　　污水池加蓋現(xiàn)行的方法有如下三種：1．普通碳鋼骨架＋陽光板；2．不銹鋼骨架＋玻璃鋼板；3．膜結(jié)構(gòu)+金屬骨架。上述1、2兩種結(jié)構(gòu)形式的鋼支承部分不可避免地放在頂蓋內(nèi)部，由于池頂加罩后使其內(nèi)部腐蝕性氣體濃度

44、成倍增加，在陽光輻射下溫度很高，內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)極易腐蝕，一般壽命在3～5年，即在短時間內(nèi)就面臨整個結(jié)構(gòu)的二次建設(shè)。實踐證明即使是鋼構(gòu)采用不銹鋼材質(zhì)，在腐蝕性環(huán)境中耐久性仍得不到保證，而且成本非常高。而第3種膜體系成功解決了這個難題，充分發(fā)揮了材料自身的優(yōu)勢。</p><p>　　膜結(jié)構(gòu)也稱織物結(jié)構(gòu)，它以性能優(yōu)良的柔軟織物為材料，由內(nèi)部空氣壓力支承膜面，或利用柔性鋼索和剛性支承結(jié)構(gòu)使膜面產(chǎn)生一定的預(yù)力，從而形成具有一

45、定剛度并能覆蓋大空間的新型空間結(jié)構(gòu)體系。 膜結(jié)構(gòu)一般可分為空氣支承膜結(jié)構(gòu)（即充氣式膜結(jié)構(gòu)）、張拉式膜結(jié)構(gòu)及骨架支承式膜結(jié)構(gòu)三種，它們具有不同的結(jié)構(gòu)特點、建筑表現(xiàn)形式，適應(yīng)不同的應(yīng)用場所。鋼支承反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)是專門針對污水池加蓋開發(fā)的新型結(jié)構(gòu)方式，選用了耐腐蝕的氟碳纖膜作為覆蓋材料，并通過反吊的形式來適應(yīng)污水池的腐蝕性環(huán)境。</p><p>　　膜結(jié)構(gòu)具有以下四點特性</p><p&g

46、t;<b>　　1．耐久性</b></p><p>　　鋼支承反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)的巧妙之處在于“反吊”，采用了抗腐蝕能力很強的氟碳纖膜把廢氣罩住，鋼結(jié)構(gòu)在外側(cè)將氟碳纖膜懸吊。這樣既充分發(fā)揮了氟碳纖膜的抗腐蝕性能，又從根本上解決了鋼結(jié)構(gòu)與腐蝕性氣體接觸帶來的腐蝕問題，因而鋼構(gòu)件可以按普通建筑結(jié)構(gòu)等級考慮，具有50年的使用壽命，充分發(fā)揮了鋼支承的結(jié)構(gòu)性能，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)骨架與覆蓋材性能的完美結(jié)合。

47、 2．安全性</p><p>　　鋼支承反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)對荷載的抵抗能力更強，常見的結(jié)構(gòu)荷載主要為自重，風(fēng)載，雪載和地震作用。</p><p>　?。?）自重 氟碳纖膜自重一般只有1kg/m2左右，屬于輕質(zhì)高強的材料，對于大跨度的池體如沉淀池等尤為適合，從最大程度上減小了覆蓋材自重荷載的影響。另外陽光板和玻璃鋼板需要大量的檁條支承，而膜是通過預(yù)力張拉體現(xiàn)結(jié)構(gòu)行為的材料，因此可以做到較大

48、跨度而中間不需要任何支撐桿件，這樣鋼構(gòu)件的自重也大為減小。</p><p>　?。?）風(fēng)載 氟碳纖膜的形狀多為圓錐體，而且由于氣體收集的要求整體都為封閉的，風(fēng)會從曲線的膜面滑過，參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中的規(guī)定它的體形系數(shù)值在0.5~0.8，風(fēng)洞試驗的數(shù)據(jù)則更小些，這樣從體型上削弱了風(fēng)載對結(jié)構(gòu)的影響。處于臺州地區(qū)的永寧制藥廠污水池采用了鋼支承反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)，經(jīng)歷了今年最強的臺風(fēng)“卡努”（最大風(fēng)力17級），結(jié)構(gòu)完

49、好無損，也充分體現(xiàn)了它的抗風(fēng)優(yōu)勢。</p><p>　?。?）雪載 氟碳纖膜結(jié)構(gòu)是屬于張拉體系，必須形成比較大的負高斯雙曲面才能使預(yù)應(yīng)力有效施加，因此膜面必須有大的高差，即能形成相對大的坡度。另外膜的表面十分光滑，使雪能很難堆積在膜面上，積雪系數(shù)可根據(jù)高差參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進行選取，也可有條件自行做滑雪試驗。</p><p>　　（4）地震作用 由于膜自重很小，而且結(jié)構(gòu)屬于柔性體系，

50、自振周期長，根據(jù)公式地震慣性力I(t)＝－m[ÿg(t)+ ÿ(t)]，可見當(dāng)質(zhì)量m較小，自振周期t較大時，地震作用很小，因此可以大幅度地減少地震作用的影響。</p><p>　　3．安裝快捷，檢修方便</p><p>　?。?） 安裝快捷 鋼支承和膜體的加工都在工廠進行，加工質(zhì)量得到可靠保障?，F(xiàn)場安裝時間短，減少了對場地的占用。尤其是舊池改造項目可采取結(jié)構(gòu)整體吊裝，不

51、影響池體內(nèi)部的設(shè)備運轉(zhuǎn)。</p><p>　　（2） 檢修方便 由于工藝上的要求，需要定期對設(shè)備維修和檢查，可以通過在邊膜上預(yù)留門和通道的方式解決，參見巴黎污水池圖可知這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)開門開窗十分便捷，可滿足任何工藝上的需求。</p><p><b>　　4．美觀性</b></p><p>　　（1）形式靈活多樣 鋼支承反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)可根據(jù)場地條

52、件的不同，設(shè)計與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的外觀，充分顯示了柔性結(jié)構(gòu)的特點。</p><p>　　（2）光學(xué)美感 氟碳纖膜材料的透射率約為6％，在日照下結(jié)構(gòu)內(nèi)部具通透性和明亮度，能滿足內(nèi)部設(shè)備檢修的需求，在夜間燈光照明時，光線透過膜材能達到特殊的建筑效果。</p><p>　?。?）自潔性 氟碳纖膜的表面處理具有良好的自潔性能，限制了灰塵堆積，便于維護，其抗污染能力遠遠超過傳統(tǒng)覆蓋材，能使建筑保持清潔

53、的外觀。</p><p>　　（4）造型美觀 鋼結(jié)構(gòu)骨架粗獷壯觀，充滿陽剛的力感美，而氟碳纖膜則外觀優(yōu)雅，顯得輕盈而飄逸，充滿陰柔的曲線美，可謂剛?cè)岵?，相得益彰。在平淡的廠區(qū)必將形成一道亮麗的風(fēng)景線，成為工廠具標(biāo)志性的建筑，使其充滿工業(yè)現(xiàn)代化的氣息。</p><p><b>　　5．經(jīng)濟性</b></p><p>　　經(jīng)濟性分析以15年作為一

54、個計算周期，對三種污水池加蓋系統(tǒng)進行比較可見，作為短期投入（5年）經(jīng)濟性考慮，普通碳鋼＋陽光板的結(jié)構(gòu)形式是相對經(jīng)濟的，但從長期投入（15年）經(jīng)濟性考慮，普通碳鋼（反吊）＋氟碳纖膜的結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟性遠遠超出其它兩種結(jié)構(gòu)，而且二次更換只需要更換氟碳纖膜部分，而其它兩種結(jié)構(gòu)需要整體更換。廢氣治理作為一個長期行為，從深遠的意義上講鋼結(jié)構(gòu)反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)應(yīng)是首選。</p><p>　　設(shè)計中矩形厭氧生化池采用鋼結(jié)構(gòu)反吊氟碳

55、纖膜結(jié)構(gòu)三視圖如圖3-4，具體尺寸見附錄圖D。</p><p><b>　　圖3 實物樣式圖</b></p><p>　　圖4鋼結(jié)構(gòu)反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)三視圖</p><p><b>　　3.4.2風(fēng)量計算</b></p><p>　　污水廠臭氣量的計算基本上有下列幾種方法：①根據(jù)水面積確定臭氣量； ②

56、對構(gòu)筑物整體加蓋，根據(jù)臭氣空間容積確定脫臭氣量； ③對水池局部加蓋，根據(jù)開口面積和風(fēng)速確定脫臭氣量； ④根據(jù)設(shè)備臺數(shù)確定脫臭氣量。</p><p>　　本工程的風(fēng)量根據(jù)臭氣空間容積和換氣次數(shù)確定，換氣次數(shù)根據(jù)室內(nèi)是否進人確定取值范圍：不進人或一般不進人的地方，換氣次數(shù)約為2～3次/h；有人進入，但工作時間不長的，換氣次數(shù)約為2～3.5次/h；有人長時間工作的空間，換氣次數(shù)為4～8次/h。</p>&

57、lt;p>　　本設(shè)計根據(jù)臭氣空間，按換氣次數(shù)為2次/h。根據(jù)加蓋系統(tǒng)的尺寸，該污水廠厭氧生化池加蓋后臭氣空間約為3700m3 ，則生化池處理氣量按7000m3 /h來考慮。</p><p><b>　　3.5除塵系統(tǒng)</b></p><p>　　空氣中含有一定量的顆粒物，在生物過濾系統(tǒng)中容易堵塞管道，所以必須對氣體進行預(yù)處理除塵。原理同污水處理廠鼓風(fēng)機房所用的除

58、塵系統(tǒng)一致。該設(shè)計中的除塵系統(tǒng)目的是去除空氣中的細小顆粒，所以去除負荷不大，所以采取簡易的空氣過濾器</p><p>　　此次設(shè)計采用無錫市宏博凈化設(shè)備有限公司的ZKL自潔式空氣過濾器。具體參數(shù)如表2。具體原理見圖5。</p><p>　　表2 ZKL120自潔式空氣過濾器參數(shù)</p><p>　　⒈一級粗過濾箱 ⒉高效過濾筒 ⒊密封墊圈 ⒋文氏管

59、⒌凈氣管 ⒍集氣管 ⒎凈氣出口管 ⒏負壓探頭 ⒐負壓差控制儀 ⒑負壓差報警器 11、反吹氣噴咀 12、脈沖電磁閥 13、油水分離器 14、編程控制器（PLC) 15、控制儀16、壓縮空氣入口17、電源插頭</p><p><b>　　圖5 除塵系統(tǒng)</b></p><p><b>　　3.4 加濕系統(tǒng)</b>&l

60、t;/p><p>　　為達到最好的臭氣處理效果，廢氣需保持一定的濕度。</p><p>　　本設(shè)計采用噴淋加濕系統(tǒng)，整一個加濕系統(tǒng)的為一立方體結(jié)構(gòu)，通過潛水泵水泵將立方體底部的水源輸送至箱頂?shù)膰娏苎b置，使得通過氣體的含水率達到90%以上。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)如圖6所示。</b></p><p><b>

61、;　　圖6 加濕系統(tǒng)</b></p><p>　　3.5 生物過濾系統(tǒng)</p><p>　　3.5.1生物濾池的選型</p><p>　　圖7 平面型生物濾池</p><p>　　生物濾池的類型可分為平面型生物濾池、階層式生物濾池、集裝箱式生物濾池、塔式生物濾池。</p><p>　?。?）平面型生物濾池

62、。它是最常用的型式，廢氣濾料表面負荷一般為35-250m3/(m2·h)，濾池高度一般為0.5-1.5m，空氣分配系統(tǒng)有孔式和縫隙式?平面型生物濾池最大面積可達2000m2以上廢氣凈化能力達10 萬m3/h。</p><p>　?。?）階層式生物濾池。它由幾層生物濾池組成，此形狀節(jié)省占地，但建設(shè)費用高，濾料添加困難， 主要用于工業(yè)廢氣的處理。</p><p>　?。?）集裝箱式生

63、物濾池。它是面積小且可移動的生物濾池，也可建成多層式或串并聯(lián)式，它所需的增濕系統(tǒng)、鼓風(fēng)機和監(jiān)測系統(tǒng)也可集中到集裝箱內(nèi)，廢氣濾料表面負荷一般為50-500m3/(m2·h)。</p><p>　?。?）塔式生物濾池。占地少，塔內(nèi)濾料高度可達6m以上，采用合適的濾料可使壓力損失減少，濾料可從下部移出，增濕后重新從上部加入，從而可簡單迅速地交換濾料。[8]</p><p>　　本設(shè)計采

64、用的是普通的平面型生物濾池。如圖7所示。</p><p>　　3.5.2設(shè)計參數(shù)的確定</p><p>　　為了保證設(shè)備的正常運行和對惡臭物質(zhì)的高效。去除率，工藝參數(shù)的選擇和確定是極為重要的。一般生物除臭濾池的主要設(shè)計參數(shù)如表3 所示。[9]</p><p><b>　　表3　主要工藝參數(shù)</b></p><p>　　根

65、據(jù)污水處理廠厭氧生化池臭氣量及臭氣處理設(shè)施的建設(shè)情況，本工程設(shè)置1套生物濾池除臭裝置，處理臭氣能力為7000m3 /h。具體設(shè)計參數(shù)如下：生物濾池高度為2. 5 m；濾池表面負荷為176. 8m3 / (m2·h)；停留時間為50. 9 s；填料高度為0. 8m；生物濾池尺寸為8. 0 m×5. 0 m×2. 5m。</p><p>　　故選用一臺LBSR350A（口徑350）型羅茨

66、風(fēng)機，出口流量為167立方米/min，升壓為19.6kpa。</p><p><b>　　3.5.3填料選擇</b></p><p>　　生物濾池的最主要組成部分是填料，微生物在惡臭氣體處理實際工程中應(yīng)用效果的優(yōu)劣，與所用填料有密切關(guān)系，不同的填料具有不同的特性，適用于不同的場合。目前，廢氣生物處理的填料主要為有機和無機兩大類。無機填料主要有沙子、碳酸鹽類、各種玻璃材

67、料、沸石類、陶瓷、活性炭等，有機填料多為土壤、堆肥、碎木屑、樹皮、樹葉、聚丙烯小球、塑料環(huán)等。</p><p>　　若選擇填料不合理，則不僅不能達到既定的使用目標(biāo)，甚至可使整個生物處理過程失敗，會導(dǎo)致不必要的損失。選擇填料有以下要求: ①應(yīng)具有一定的結(jié)構(gòu)強度及耐腐蝕性; ②具有較大的比表面積，可給微生物提供充分的附著及與污染氣體接觸的面積; ③應(yīng)具有較好的表面性質(zhì)，要有親水性，便于微生物和水附著; ④應(yīng)具有足夠的

68、孔隙率供微生物生長，確保供氧充足; ⑤無毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。</p><p>　　本設(shè)計選用聚丙烯鮑爾環(huán)作為微生物附著生長的填料，規(guī)格為Φ25mm×25 mm×1. 2mm，堆疊高度在800 mm左右。這種填料具有機械強度高、密度小、比表面積大( > 175 m2 /m3 )、孔隙率高、透氣性好、壓力損失小、沒有異味、耐腐蝕等優(yōu)點，而且填料環(huán)上衰老的微生物膜易脫落，微生物更新速度快。<

69、;/p><p>　　3.5.2影響生物濾池除臭效果的因素</p><p><b>　?。?）溫度</b></p><p>　　生物濾池的操作溫度為25～35 ℃ (微生物生長的最佳溫度為25～35 ℃) ,一般而言,在適宜的生長范圍內(nèi),溫度每下降或升高10 ℃,微生物的生長速率將降低或提高1～2倍,則其對惡臭物質(zhì)的去除效率也將相應(yīng)地降低或提高,為保

70、證良好的處理效果,對生物濾床進行了保溫,以保證濾床和微生物的熱量不散發(fā)出去,同時對進氣進行電加熱升溫,根據(jù)進氣量,配備合適的電加熱功率,以確?？諝鉁囟染S持在10 ℃以上,保證微生物的良好生長。</p><p><b>　?。?）濕度</b></p><p>　　水分不僅是微生物生命活動的必要成分,而且也是吸收廢氣進而被微生物利用的溶劑,因此要求臭氣有一定的濕度。生物濾

71、池濕度太低則水溶性惡臭物質(zhì)難以及時進入液相,且填料易干燥,降低床內(nèi)生物活性,既影響了整體除臭效率,又使得代謝產(chǎn)物不易排出濾池。但是生物濾池的濕度過高又會使得傳質(zhì)效率受到影響,且會導(dǎo)致氣體穿過阻力增大,甚至還可能造成局部厭氧而影響除臭效率。本工程在生物濾池內(nèi)設(shè)計有噴霧加濕區(qū),使臭氣進入生物氧化區(qū)前相對濕度達到90%以上,完全滿足生物濾池的需要。另外在生物濾床上方也增設(shè)散水裝置,便于填料接種時將菌種均勻投加到填料上。</p>

72、<p><b>　?。?）pH值</b></p><p>　　生物濾池中的大部分微生物在接近中性的環(huán)境下生物活性高,惡臭的去除效率也高。在一些情況下,處理含H2 S 氣體時會產(chǎn)生酸性副產(chǎn)品,則生物濾池內(nèi)pH值會下降,濾池內(nèi)微生物的活性受到影響,從而降低惡臭物質(zhì)的去除率。故在濾池內(nèi)設(shè)置pH值控制器監(jiān)控pH,通過生物濾池上方的散水裝置添加堿液以調(diào)整pH值為6～8。</p>

73、<p><b>　?。?）營養(yǎng)成分</b></p><p>　　微生物新陳代謝過程中除了碳元素外,還需要氮、磷、鉀和痕量元素。當(dāng)惡臭氣體不能提供足夠的養(yǎng)分時還需要投加營養(yǎng)成分來滿足微生物的生長。設(shè)置在濾池上方的散水裝置在濾池內(nèi)營養(yǎng)成分不足時也可為濾池提供營養(yǎng)成分。為了使對污染物質(zhì)的去除能力達到最大化,營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)在種類與數(shù)量上應(yīng)能保證微生物的活性,其具體的添加數(shù)量與頻率可參考惡

74、臭氣體中的碳含量并結(jié)合實際運行情況來確定。Acuňa 等的試驗表明,較高的營養(yǎng)水平可以使濾池快速啟動,并能提高其在穩(wěn)定階段的去除能力[10] 。Gribbins和Loehr認為,只有當(dāng)?shù)急取?. 01時生物濾池才能達到最佳的去除效果[ 11 ]。</p><p>　　3.8投資估算及運行費用</p><p>　　3.8.1 投資估算</p><p><b&g

75、t;　　1.第一部分費用</b></p><p>　　第一部分費用包括建筑工程費；設(shè)備、器材、工具等購置費；安裝工程費?？刹橛嘘P(guān)排水工程投資估算、概算指標(biāo)確定。</p><p>　　計算各單項構(gòu)筑物工程造價見表4。</p><p>　　表4 主要構(gòu)筑物投資</p><p><b>　　2.第二部分費用</b>

76、</p><p>　　第二部分費用包括建設(shè)單位管理費、工程監(jiān)理費、供電費、設(shè)計費、招投標(biāo)管理費等。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，按第一部分費用的50％計。</p><p>　　274530×50％＝137265元</p><p><b>　　3.第三部分費用</b></p><p>　　第三部分費用包括工程預(yù)備費、價格因素

77、預(yù)備費、建設(shè)期貸款利息、鋪底流動資金。</p><p>　　工程預(yù)備費按第一部分費用的10％計，則：</p><p>　　274530×10％＝27453元</p><p>　　價格因素預(yù)備費按第一部分費用的5％計，則：</p><p>　　274530×5％＝13726.5元</p><p>　　

78、貸款期利息按貸款、鋪底流動資金按20％計，則：</p><p>　　274530×20％＝54906元</p><p><b>　　第三部分費用合計：</b></p><p>　　27453+13726.5+54906＝96085.5元 </p><p><b>　　4.工程總投資合計</b&g

79、t;</p><p>　　項目總投資＝第一部分費用+第二部分費用+第三部分費用</p><p>　　即：274530+137265+96085.5＝507880.5元 即50.79萬元</p><p><b>　　5.勞動定員</b></p><p><b>　　取勞動定員為2人。</b><

80、/p><p><b>　　3.8.2運行費用</b></p><p>　　運行費用通常包括工資福利費、電費、折舊費、檢修維修費、行政管理費以及綜合利用收入等項費用。</p><p><b>　　1)動力費</b></p><p>　　E1=8760N·d/k=8760×20×

81、;0.60/1.8=335274.4=5.8萬元</p><p><b>　　2)工資福利費</b></p><p>　　E3=AN=10000×2=2萬元</p><p>　　式中，A為職工每人每年的平均工資福利費；N為勞動定員。</p><p><b>　　4)折舊提成費</b><

82、;/p><p>　　E4=0.84SP4</p><p>　　=0.84×50.79×4.6%=1.96萬元</p><p>　　式中，S為工程總投資；P為綜合折舊提成率。</p><p>　　5)大修維護基金提成</p><p>　　E5=0.84SP5</p><p>　　=

83、0.84×50.79×2.4%=1.02萬元</p><p>　　6)日程修理基金提成</p><p>　　E6=0.84SP6</p><p>　　=0.84×1624.06×1%=0.43萬元</p><p>　　7)管理費銷售費和其他費用</p><p>　　E7=(E1+

84、E2+E3+E4+E5+E6)×P7</p><p>　　=(5.8+2+1.96+1.02+0.43)×15%=1.68萬元</p><p><b>　　8)綜合成本</b></p><p>　　年處理成本：∑E＝11.21萬元</p><p><b>　　結(jié)論</b><

85、/p><p>　　污水處理工程作為一項本身利民利國的事業(yè)由于廢氣的排放同樣是一個污染源，它不僅對污水處理工作人員的健康會產(chǎn)生日積月累的傷害，而且對周圍居民的生活環(huán)境也會造成不可忽視的破壞。所以對污水處理設(shè)備的廢氣收集與處理越來越受到重視。</p><p>　　污水處理過程中產(chǎn)生的廢氣成分復(fù)雜，有機污染物濃度高，臭味重，對周圍環(huán)境的破壞較大。利用液體吸收、生物膜吸收廢氣等已成為當(dāng)前臭氣處理領(lǐng)域的

86、主要技術(shù)。但是相對于污水處理技術(shù)，其排放的廢氣處理技術(shù)還處于相對落后的狀態(tài)。</p><p>　　本此設(shè)計在進行當(dāng)中的困難主要有:</p><p>　　第一點：相關(guān)技術(shù)資料較少。許多結(jié)構(gòu)需要自己去探索獲得；</p><p>　　第二點：臭氣值較難掌握。沒有實際測定能力，對排放的污染物濃度等只能采用估計的方法；</p><p>　　在設(shè)計過程當(dāng)

87、中，本人對浙江省蕭山區(qū)污水處理公司北江泵站進行了實地考察?？疾彀l(fā)現(xiàn)該泵站對污水輸送過程中產(chǎn)生的臭氣進行了生物處理，采取的是集裝箱式生物濾池處理技術(shù)。由于條件有限，僅對設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)作了記錄，對生物濾池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有做到細入的研究。但是實地的考察的確對設(shè)計起到了至關(guān)重要的作用，尤其使得設(shè)備樣式的選擇更加方便了。</p><p>　　通過此次設(shè)計，我不僅更加深入了解了臭氣處理方面的技術(shù)知識，同樣自己的自我思考能力有了

88、深入的提高，使得在以后的工作運用中對各項知識的運用更加自如。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳貽龍，隋軍，王傳新，等．生物除臭在污水處理廠的應(yīng)用[J]．中國市政工程，2004，(3)：48-50；</p><p>　　[2]許景文 惡臭生物處理的研究 上海環(huán)境科學(xué) 12(11)；</p>

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94、ntration on bio-filter performance [ J ]. AirWaste Man.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄A 工藝流程圖</b></p><p><b>　　附錄B平面布置圖</b></p><p>