MDS生化除臭技术

在深圳市盐田污泥处理项目中的应用

（深圳市环源科技发展有限公司  李诚）

摘要：污泥采用蒸汽热水解工艺处理可减量化达到70%以上，同时产生臭气浓度在近百万浓度的恶臭气体，通过物理、化学、生物多级除臭工艺的组合进行安全、高效的处理，达到排放标准。

关键词：蒸汽热水解、高浓度臭气、生物化学除臭

盐田污泥处理项目背景介绍

    深圳市盐田水质净化厂位于深圳市盐田中心区，协和路3号，紧邻黄金珠宝大厦和周大福集团大厦。污泥RRS（Resourcesrecyclesystem）热水解项目设计规模150吨/日，通过蒸汽与脱水污泥（含水80%）直接接触反应，破坏污泥胶状持水结构，大幅提高污泥脱水性能，经机械脱水后泥饼含水率在30%以内，减量化达到70%以上。在处理过程中产生高浓度恶臭气体，该气体经MDS（multistagedisposesystem）生化除臭技术处理，稳定可靠去除恶臭，处理后达到《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993一级排放标准。

    1. 除臭项目概况

盐田污泥处理项目配套的除臭系统设计处理能力40000m3/h，其中污泥热水解过程产生的高浓度恶臭气体4000 m³/h，生产车间内微负压收集系统收集的低浓度臭气量36000 m³/h。环源科技历经4年研发的多级化学-生物除臭技术，针对高浓度恶臭气体采用干式吸附系统和湿式洗涤系统预处理后与低浓度臭气合并进入生物除臭系统，经生物处理后达标排放。该技术运行效率高、整体处理效果好、质量可靠、安全环保、运行稳定。

 

   2. 臭气主要成分及浓度

污泥中有机质含量高，成分复杂，处理过程与蒸汽直接接触，在高温高压无氧环境下发生极为复杂的物理化学反应产生多种恶臭气体，经检测，主要成分及浓度如下：

 

    3. 工艺流程

由上表可见，高浓度臭气主要成分为含硫化合物，其中无机硫化物以硫化氢为主，有机硫化物以甲硫醇、甲硫醚为主。针对此特点，经反复试验研究确定采取多级物理、化学处理工艺，流程如下：

 

    4. 高浓度臭气预处理原理及运行效果

4.1干式脱硫塔原理及运行效果

针对不同硫化物的特点，分别采用物理、化学脱硫工艺。其中硫化氢浓度高达15000mg/ m³以上，采用两级干式脱硫塔，结合脱硫塔的结构及脱硫效果，采用两级脱硫，选用针对性的粗脱硫剂和精脱硫剂，脱硫剂的主要活性成分为氧化铁，对硫化氢有很高的脱除性能，对硫醇类有机硫也有一定脱除效果。反应原理如下：

2Fe(OH)₃·XH₂O+3H₂S=Fe₂S₃·XH₂O+6H₂O(脱硫)

Fe₂O₃·XH₂O+3H₂S=Fe₂S₃·XH₂O+3H₂O(脱硫)

Fe₂S₃=2FeS+S(大部分分解)

Fe₂S₃·XH₂O+ O₂=Fe₂O₃·XH₂O+3S(再生)

2FeS+O₂+XH₂O=Fe₂O₃·XH₂O+2S(再生)

上述脱硫再生反应可同步进行，同时定期通空气再生，提高硫化氢去除率。经现场实时监测，粗脱硫塔对硫化氢去除率达到90%以上，精脱硫对硫化氢去除率达到95%以上，两级脱硫对硫化氢去除率稳定在99%以上，脱硫塔出口硫化氢浓度在100mg/ m³以内，可通过后续工艺完全去除。

 

4.2物理、化学洗涤塔原理及运行效果

高浓度恶臭气体经脱硫塔后依次经过三级洗涤塔，洗涤液分别为自来水，氢氧化钙溶液，芬顿试剂。第一级通过引入污水处理厂中水对恶臭气体进行洗涤，可低成本的去除水溶性的臭气成分；第二级氢氧化钙溶液循环喷淋洗涤可进一步去除酸性恶臭气体，同时对剩余少量硫化氢有较好的去除效果，同时削减臭气中部分有机硫化物；在第三级洗涤塔中引入强氧化性的芬顿试剂，产生的羟基自由基可强制氧化大部分有机硫化物，并将部分难降解有机物破链、断键，分解为小分子有机物，以便后续生物系统的利用降解。且芬顿的强氧化作用直接将含硫有机物中的硫氧化成硫酸及亚硫酸，可保持循环液PH在2-4，省去了原始芬顿试剂中硫酸的投加同时也消除了使用硫酸的安全隐患。

恶臭气体中含有各种有机硫化物，成分复杂，实际运行中用VOC（volatile organic compounds）检测仪对物理化学段进行效果评估，经现场监测，洗涤进口VOC高达10000ppm左右，芬顿塔出口VOC稳定在500ppm以内，整体VOC去除率稳定在95%以上。

 

    5. 生物除臭原理及运行效果

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。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。

本项目中高浓度臭气经统一收集处理后与其他生产区域内收集的低浓度废气一并进入生物除臭塔进行处理。除臭系统由密封工程、臭气收集输送系统、预处理系统、生物除臭一体化装置、除臭风机、喷淋系统、加药系统等构成，如下图所示：

生物除臭塔为全封闭结构，并设有合理的检修孔、进气孔、出气孔等。塔体分为四个区域：上层的雾化喷淋系统，中间的生物填料过滤层，下部的生物填料支撑系统以及底部的配气系统与废液收集系统。

臭气经生物除臭处理后统一排放，对生物箱废气出口进行全面检测，结果如下：

经连续监测，生物除臭系统可连续稳定发挥作用，可彻底去除绝大部分恶臭成分。

 

    6. 整体除臭效果评估

按相关检测标准在厂界下风向采样检测，结果如下：

 

厂界检测数据显示，本套处理工艺可完全处理污泥热水解高浓度臭气，废气排放可完全达到《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993一级排放标准。

 

    7. 技术优势

①适用范围广：适用于高浓度恶臭气体，同时适用于低浓度恶臭气体处理。

②效率高：达到《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993一级排放标准。

③安全环保：全过程不使用硫酸等危险化学品，不产生二次污染。

④运行成本低。

⑤全自动控制，易操作，管理维护方便。

⑥模块化设计，建设周期短。

 

    8. 结论

    MDS生物化学除臭技术在盐田污泥处理项目中的运行结果表明，该技术运行效率高、整体处理效果好、质量可靠、安全环保、运行稳定，取得了较好的社会效益和环境效益，获得相关主管部门的高度认可和周边企业、居民的支持。MDS多级化学-生物除臭技术在高浓度恶臭气体处理领域具有广泛的应用前景。