5.4.3 土壤除臭的工艺设计
5.4.3.1 基本原理
根据设计要求,通过密封系统将产生恶臭气体的臭源密封起来,防止它通过自然对流的形式扩散到大气中去。恶臭气体通过管路收集系统进行收集,通过离心鼓风机排入滤池底部的HDPE布气管系统。布气管上设有散气孔,臭气从散气孔进入活性土壤层作处理。当臭气接触这些含有大量微生物的透气活性滤料层时,臭气中的H2S等致臭分子被微生物作为营养食物“吃掉”并转化为CO2、H2O及无机盐等无害物质,处理后的气体经绿化草坪顶部排入大气。生物土壤滤池布置在地下,滤池四周采用砖和水泥砂浆砌筑,表面防渗水泥砂浆处理,滤池底部硬化后做防渗处理。滤池顶部一般铺设绿化草坪,美化厂区环境。生物土壤滤池工艺流程图、效果图如图5-13、图5-14所示[93]。
5.4.3.2 滤料
生物土壤滤体介质使用寿命20年以上,是由100%矿物质调配而成的无机混合物,滤料的平均直径为3~10 mm(直径小于3 mm的数量不大于10%,直径大于10 mm的数量不大于10%);滤料的表面积体积比应不低于350 m2/m3,单位滤料对H2S的有效负载(即每m3滤料每小时可去除H2S的质量)应不低于4 g/hm3。
图5-13 生物土壤除臭工艺流程
图5-14 生物土壤滤池效果图
生物土壤滤体介质的垫层为卵石或碎石,平均直径为3~10 cm(直径小于3 cm的数量不大于10%,直径大于10 cm的数量不大于10%)。
为加强微生物的长期有效挂膜、防止板结,滤料中应掺入1%~3%(体积比)的颗粒状高温烧结矿质材料,其平均直径为3~5 mm(直径小于3 mm的数量不大于10%,直径达5 mm的数量不大于10%)。
生物土壤滤体介质应具有抗酸性腐蚀能力,系统制造商应进行滤料的抗酸性试验,抗酸性腐蚀能力不低于95%。生物土壤滤体介质应确保其富含矿物质,作为永久性的、稳定的基质,并有极好的pH值缓冲能力。同时,应具有不易板结及适宜微生物生长的特性,土壤生物滤池整体压损应不超过1500 Pa(150 mmH2O)。
无须添加除水以外的其他物质,平时的维护也仅是维持合适的水分以便于微生物存活。微生物从接种至达到除臭性能的驯养时间最长不大于15 d。
5.4.3.3 布气和排气管道系统
管道和管配件应由同一制造商提供。管材树脂中应均匀加入不少于2%的炭黑以防紫外线。主气管所用高密度聚乙烯管应符合GB/T 19472.2—2004的规定。主气管与布气支管的连接应采用焊接方式。母管间的连接应使用HDPE带热熔焊接。布气支管为HDPE穿孔波纹管,应符合AASHTO M252、Type CP标准。管与管的连接应用HDPE防水密封套。
5.4.3.4 加湿和草坪喷洒水系统
加湿系统应能持续运行。法兰管和喷嘴组件应安装在风机出口管道上。喷雾喷嘴应能方便地从管道中取出,以便检查和维修而不用拆卸管道,同时不能影响处理系统运行。加湿系统的喷嘴应能靠正常水压就能喷出中空锥形的细雾。喷嘴材料为SS316且带有滤网。草坪喷洒水系统用于土壤滤体。草坪喷洒水系统应包括喷洒头、电磁阀、喷洒时间控制器和PVC管及元件。
5.4.3.5 集气风机
配套风机的能力及数量应满足除臭系统的设计要求。
风机通过管道将各臭气源所排出的尾气收集,然后输送到生物土壤滤池内进行处理。风机应由有机玻璃钢制成。在规定的离心风机流量下,其全压效率不得低于其对应效率的5%,离心风机的最高效率点应在稳定区域内。
叶轮应进行平衡校正,叶轮就满足最高转速的110%。叶轮应有足够的刚度,搬运和运转中不得产生变形。
离心风机应进行运转试验,测量轴承温升和振动应符合:①在轴承表面测得的轴承温度不得高于环境温度40℃;②振动速度有效值不得超过6.3 mm/s。