4.2.3 除臭加盖(罩)分类

4.2.3 除臭加盖(罩)分类

在污水处理厂中,恶臭气体收集与处理技术的常规治理模式如图4-1所示。在应用除臭技术进行处理之前,首先需要建造加盖收集系统对恶臭气体进行密闭。污水处理厂的除臭装置往往连续运行,因此厂区构(建)筑物的加盖密闭方式和型式对初期投资和运行成本至关重要。

图4-1 污水处理厂恶臭污染的一般治理模式

目前,污水处理厂中水池等构筑物常用的加盖(加罩)形式有三种:①直接在池顶采用钢筋混凝土加顶板;②膜结构加盖;③在池顶架设轻型骨架覆面结构。

4.2.3.1 钢筋混凝土加盖

钢筋混凝土是与原水处理构筑物较匹配的密闭形式,经过内壁防腐涂装后具有较强的抗腐蚀性能,且工程造价低。在新建污水处理厂的生反池加盖结构中,常采用钢筋混凝土形式。在已建污水处理厂的除臭改造工程中,由于单仓池体的跨度通常较大,需增加支撑立柱,使得土建改造量增大,进一步拉长了停水改造的工期,超出了钢筋混凝土梁板结构的经济适用范围。此外,新增立柱还会对工艺水流条件、设备运行等产生影响。如果原结构受力分析无法承受,则不宜采用钢筋混凝土加盖。

4.2.3.2 钢支撑反吊膜结构加盖

钢支撑反吊膜结构利用柔性钢索和刚性骨架将膜面绷紧,从而形成覆盖跨度大且具有一定刚度的结构体系。这是近年来新发展起来的一种建筑结构型式。膜结构涉及建筑学、结构学、精细化工及计算机技术等众多学科,具有较高的技术含量。相比于传统的建筑结构,其重量明显减轻,为普通屋盖重量的1/30~1/10,使之对支撑体系的要求也大大降低。膜结构极具艺术性、经济性、自洁性和抗腐性。它的跨度范围大,施工周期短。常用的膜材料主要分为两种:一种为聚酯纤维基布十聚二氟乙烯涂层(PVDF),柔度好,价格较低;另一种为玻璃纤维基布十杜邦特氟龙图层(PTFE),材质偏硬,柔度差,寿命更长,价格更高。

钢支撑反吊氟碳纤膜结构是一种专门针对污水处理池加盖而开发的新型结构,采用抗腐蚀能力很强的氟碳纤膜作为覆盖材料将废气罩住,并通过钢结构反吊的形式在外侧将氟碳纤膜悬吊起来。该结构形式可充分发挥氟碳纤膜的抗腐蚀性能,解决钢结构与臭气直接接触而带来的腐蚀问题。钢支撑反吊氟碳纤膜结构中的钢构件可按普通建筑结构等级考虑,通常具有15年左右的使用寿命,经局部结构补强,能够很好地适应污水池的腐蚀性环境,是国内较早使用的加盖形式。其应用实例如图4-2、图4-3所示。

图4-2 钢支撑反吊氟碳纤膜结构加盖实例图(一)

钢支撑反吊氟碳纤膜结构加盖的缺点主要有:①上部空间的增大会加大恶臭气体的无效收集风量,存在恶臭收集的死角和湍流区,收集效果不佳;②对结构设计影响较大,土建改造工程量大,造价较高;③停水实施困难,不利于污水处理厂改造期间的运行,且加盖后巡检人员需要进入罩内,存在安全风险;④开启不方便,无法便捷地对设备进行维护。

图4-3 钢支撑反吊氟碳纤膜结构加盖实例图(二)

4.2.3.3 轻型骨架覆面加盖

此类加盖材料的种类较多,适用于污水处理厂除臭加盖材料有进口卡普隆板集气罩(不锈钢骨架+卡普隆板敷面)、金属骨架玻璃钢板、高强度玻璃钢盖板、常规玻璃钢集气罩等。这些材料的共同特点是:轻巧,对土建影响小,采用低盖形式覆盖,除臭气体量少,具有较好的密封性,能有效减少恶臭气体泄漏量。此外,可根据需要在盖板上开检修或观察孔,易于设备维护,能够方便地拆卸或推移以进行大型养护。表4-1对以上这四种加盖形式进行了比较。卡普隆板加盖工程、高强度玻璃钢盖板、玻璃钢集气罩实例如图4-4(a)~(d)所示。

表4-1 除臭加盖材料比较

金属骨架玻璃钢内衬了钢板,强度得以大幅增加。加之内外层均为玻璃钢,能够有效防止恶臭气体对钢板的腐蚀。但钢材和玻璃钢属于不同材质,其热膨胀系数差异很大,在阳光的暴晒下,钢材与玻璃钢之间的衔接处会因形变量不同而脱开,易造成整体变形和结构腐蚀。由于材质原因,以前的轻型骨架覆面加盖结构跨度无法做大。要做大跨度,需增设金属骨架,这将导致耐腐蚀性和结构性能下降,缩短使用寿命。随着新型材料的不断推出,目前已有高强度的非金属产品出现,如高铁列车头部及风力发电用到的高强度玻璃钢,其强度和抗紫外能力均有大幅提高,通过结构应力分析和强化设计,单跨可达20 m以上,兼具玻璃钢和金属的优点,但对于异型构件模具费用高,造价较大。

图4-4 四种轻型骨架覆面除臭加罩实例图

高强度玻璃钢盖板纵向和横断面的曲面均选用拱形,拱顶采用肋板法兰连接,大幅提高了罩片强度,而且安装后构成一体,协同受力,连接缝少,密封效果好,整体安装完毕后人员维修或保养时可在罩盖上自由走动。

玻璃钢集气罩可以设为固定式或滑动式。