设计案例 | 化邻避为邻利，这家污水厂的全流程臭气治理理念火了！|污水厂|污泥|生物法|设计案例

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栏目导语

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臭气全流程治理技术在全地下水质净化厂的应用

《净水技术》期刊设计案例栏目—2024年第2期

摘要以深圳市全地下水质净化厂——洪湖水质净化厂预处理区和生化区臭气为研究对象，文中结合地下水质净化厂的特点及不同水处理段的臭气浓度特征，采用全流程臭气治理技术，对项目臭源点全识别封闭、臭气全输送、多种处理工艺高效组合治理。总体采用生物法处理，整体除臭规模为95 000 m3/h，系统运行智能简便、运营成本较低。对投产运行后2年的臭气污染物监测数据分析，臭气监测值远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级标准值，处理效果优于预期除臭目标。

关键词全地下水质净化厂全流程除臭组合工艺应用实践达标排放

【引文格式】

王维康, 钟颖, 王颖, 等. 臭气全流程治理技术在全地下水质净化厂的应用[J]. 净水技术, 2024, 43(2):176-183.

WANG W K, ZHONG Y, WANG Y, et al. Application of full process odor control technology in all underground WWTP[J]. Water Purification Technology, 2024, 43(2):176-183.

引言

目前，随着我国工业迅猛发展，城市化进程同步呈现高速发展的趋势。此外，随着全国经济的高速崛起以及公众的环保意识逐渐增强，导致高效发展经济引起的环境问题与居民对美好生活的高追求之间存在高度不平衡。这种不平衡在一线城市尤为突出，水质净化厂已愈来愈接近高密度居民区，“邻避效应”也日趋突出。

因此，城市建设规划时，近年来越来越多的水质净化厂采用全地下或半地下布置，将污水处理单元通过组团布置形成集中的混凝土结构，处理单元均密封在地下或半地下。由于其设置在地下且相对封闭的特点，更易积聚致臭气体并难以通过自然通风稀释和散逸，具有浓度高、扩散慢、分布广、处理难度较大等特点。此外，臭气会腐蚀相关设备降低其使用寿命，需采用针对性的臭气治理技术应对此类水质净化厂臭气治理。

鉴于全地下水质净化厂存在臭气成分复杂、环境要求高、治理难度大等问题，应在满足安全生产和相关标准的基础上，提升水质净化厂工作环境，保障操作人员身心健康。本文就全流程臭气治理技术在全地下式水质净化厂——洪湖水质净化厂的应用相关要点进行阐述，以期在同类项目的臭气治理中提供参考。

工程概况

洪湖水质净化厂位于深圳市罗湖区洪湖公园北端，布吉河东侧。该厂以“上园下厂”的模式设计为全地下水质净化厂，地下为处理规模10万m3/d的水质净化厂，地面建成为荷花主题公园。采用MBR处理工艺，处理后出水补充河道和布吉河，水处理工艺流程如图1所示。该项目周边范围已被楼宇包围，为避免臭气厂内聚集及外溢造成不利环境影响，同时改善厂内工作人员工作环境，对该厂区一期的预处理区和生化区进行了全流程臭气治理。本项目臭气污染物排放允许浓度执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级标准。

图1 水处理工艺流程

除臭工艺比选

通过对比，生物法具有较为明显的优势，但全地下水质净化厂预处理区臭气浓度波动大，可考虑利用工艺组合降低进气负荷并保障出气稳定。组合工艺即根据项目特征及处理要求，将两种或多种除臭工艺进行组合，通过自动化控制技术，形成模块化组合除臭工艺。研究表明在单独使用高能离子设备达到40%硫化氢去除率的条件下，通过组合光催化氧化工艺可以达到99%以上的硫化氢去除率。天津市港区污水厂通过化学洗涤与生物过滤组合工艺对污水厂散发的臭气进行处理，处理效果不仅能达到天津地标的环保要求，还降低了运行成本。

故本项目主体采用生物法治理，针对浓度波动较高区增加预处理系统，后续处理要求提高时增加深度处理。同时为改善操作空间的环境，降低全厂臭气的本底值，增加可循环生物除臭工艺。

表：除臭工艺比选分析

技术路线与实施方案

本项目除臭系统由封闭系统、臭气收集系统、可循环生物除臭系统、末端模块化除臭系统、负离子新风系统等构成全流程处理除臭系统。其中，针对预处理区和生化区的臭气浓度特征末端模块化除臭系统分别采用“喷淋预处理+生物法+光催化氧化深度处理”组合工艺和“生物法”处理。除臭工艺流程如图2所示。

图2 除臭工艺流程

本项目根据《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》（CJJ/T 243—2016），对厂区除臭规模进行了详尽精准的核算。因项目周边居民日益增多、商业较为发达、进水污水浓度较高，栅渣间、格栅除臭罩等重点部分换气次数以10~15次/h来计，同时每个构筑物除臭规模均考虑5%~10%的漏损量。

经计算预处理区除臭规模为35 000 m3/h，生化区除臭规模为60 000 m3/h，总除臭规模为95 000 m3/h。

· 臭气封闭系统

表：项目臭气封闭方法及材质

· 臭气收集系统

本项目臭气收集系统含臭气收集输送管道、吸风口、负压牵引风机等，臭气经负压牵引风机离心加压后经不锈钢风管进入除臭单元，处理达标后经风机排放。所有吸风口均采用点式抽风，厂内的收集管道和输送管道均采用304不锈钢风管，每个风管吸风口处均设置调节阀及风向标。

表：配套风机参数

·臭气处理系统

为降低全厂臭气本底值及全面保障除臭效果，本项目臭气处理系统包含高效可循环除臭系统和末端智能模块化协同除臭系统。在整个除臭工况运行中，全程通过24 h自动化控制技术，对不同工艺段的除臭设备参数进行实时调整和运行管理。

本项目高效可循环生物除臭系统，包含除臭微生物强化系统和除臭污泥回流系统。其中微生物强化系统投放于生化池，无需提供额外动力，共使用14个生物强化培养罐体，每个培养罐内含2种生物强化填料，悬浮安装于生化池中，每个罐直径为1 650 mm，高度为1 800 mm，SS304不锈钢材质，上部和底部设有多孔板；除臭污泥回流系统将驯化后的除臭微生物污泥回流至污水厂粗格栅前池之前，设计回流量为5%，通过活性污泥回流处理达到降低全厂臭气本底值。

将生物滤池除臭工艺、光催化负离子氧化除臭工艺、喷淋预洗涤工艺进行整合，开发智能模块化组合除臭设备，可根据臭气负荷及波动情况全自动智能化运行。本项目末端模块化除臭系统包含预处理区喷淋洗涤预处理设备、生物除臭设备、光催化氧化后处理设备以及生化区生物除臭设备。

结论

（1）本项目通过对臭气源全识别、全封闭，利用可循环生物除臭系统及末端模块化除臭系统对全地下水质净化厂臭气进行全流程治理，主体采用生物法治理，针对性地配合化学喷淋及光催化氧化法，整体除臭规模为95 000 m3/h，处理后臭气控制标准要严于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级标准，项目实施为今后全绿色无臭全地下水质净化厂的建设提供了指导，对大城市污水处理厂提标改造具有重要意义。

（2）本文针对地下水质净化厂全流程超净处理臭气排放进行了长期监测和数据跟踪，对相关建设标准、排放标准、技术路线等提供数据支撑，对相关管理体系建设具有较好的参考意义。

（3）本文以全地下水质净化厂——深圳市洪湖水质净化厂一期预处理区和生化区的臭气作为治理对象，以全流程臭气治理理念贯穿项目全周期建设，致力打破邻避效应，化邻避为邻利。以期为全地下水质净化厂臭气治理技术提供良好的思路，为同类项目建设提供积极的示范意义。