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不同填料生物濾塔凈化城市污水廠惡臭氣體研究
  • 作者:吳經理    來源:宜興市海源環保設備有限公司    時間:2010-8-4    點擊:5049
填料
粒徑/mm
堆積密度/(kg·m-3)
孔隙率
珍珠巖
3~8
100~200
0.44~0.62
礦物球
3~4
700
0.37~0.49
竹片
 
300~400
0.55~0.61
沸石
5~10
1200~2000
0.37~0.48
注:竹片填料的尺寸為(15~35)mm/4mm
1.2 裝置啟動與運行參數
   4套濾塔建于某城市污水處理廠的曝氣沉砂池邊,采用污水處理廠污泥作為菌種對裝置進行接種。4套濾塔連續運行了約370d,試驗期間它們的運行條件完全相同,如表2所示。
表2   濾塔的運行條件
      Tab.2   Operation parameters of biofilters
項目
數值
溫度/
5~38(25)
相對濕度/
16~99(60)
進口H2S/(mg·m-3)
0.003~8.5
氣體流量/(m3·h-1)
0.4~0.8
空塔停留時間/s
10~20
空塔氣速/(m·h-1)
36~72
噴淋量/(mL·d-1)
300
注:括號內為平均值;氣體流向為升流式;噴淋液為二沉池出水,間歇噴淋。
1.3 監測項目與方法
   根據前期對污染源的調查結果,確定H2S為主要目標污染物。在運行期間,采用亞甲基藍光度法〖3〗測定了進、出口的H2S濃度,并對氣溫、溫度、填料層壓降、滲出液pH進行了連續監測。
2        結果與討論
2.1    對H2S的去除性能
運行期間進口H2S的濃度呈現出明顯的季節性波動,而氣體流量則根據設定不斷升高。在前300d,4套生物濾塔的出口H2S濃度均低于0.06mg/m3,滿足《惡臭污染物排放標準》(GB 14554-93)的二級排放標準。在第45天,進口H2S濃度出現大幅升高,各生物濾塔的出口H2S濃度也都有所上升,但沸石生物濾塔表現出將強的緩沖能力。在第330~350天,為考察填料層缺水對生物濾塔運行性能的影響,將噴淋次數由2次/d改為1次/d,4套生物濾塔的出口H2S濃度均有所升高,只有珍珠巖濾塔的出口H2S濃度繼續維持在0.06mg/m3以下。
2.2    填料層壓降的比較
測定顯示,在運行期間不同填料生物濾塔的填料層壓降沒有顯著區別,均在5~10Pa之間變化。第85天將空塔氣速有36m/h提高至54m/h,但填料層的壓降并沒有顯著提高。
2.3滲出液pH的變化
在前90d,由于礦物球和沸石具有一定的pH緩沖能力,其填料層和滲出液的pH能夠維持不變;而珍珠巖和竹片填料層及滲出液的pH則略有降低。在第90~250天,進口H2S濃度很低,氫離子的產生速率也較低,濾塔中沒有氫離子積累,4套濾塔滲出液的pH均沒有顯著變化。250d后,隨著進氣流量和進口H2S濃度的提高,填料層中氫離子的積累速度加快。這時,由于礦物球和沸石具有一定的pH緩沖能力,其填料層和滲出液的pH仍能夠維持一段時間不變;而珍珠巖和竹片填料層和滲出液的pH則隨著氫離子的積累而不斷降低。
試驗期間,4套生物濾塔對H2S的去除能力沒有因為pH的波動而出現顯著變化。相關研究表明,生物濾塔可在低pH條件下(最低值達1.5)較好的去除H2S〖4〗。這是由于許多硫化細菌是嗜酸菌,在酸性條件下仍然具有較好的利用H2S能力〖5〗。雖然填料層酸化不影響濾塔對H2S的去除能力,但可能對廢氣中其他惡臭物質(如NH3)的去除產生不利影響〖6〗。
3        結論
1 當進口H2S濃度在0.003~8.5mg/m3之間、空塔停留時間為10~20s時,4種填料生物濾塔對H2S的去除率均穩定在95%以上,出口H2S濃度<0.06mg/m3,并可以長期穩定達標排放。
2 沸石濾塔對H2S濃度和臭氣流量有較好的緩沖和耐受能力;珍珠巖濾塔具有較強的持水能力,在降低噴淋量時仍具有較強的去除H2S能力。
3礦物球和沸石填料對pH的緩沖能力強于竹片和珍珠巖。生物濾塔在低pH條件下依然可以較好的去除H2S 。
4 在空塔氣速為36~72 m/h時,4種生物率塔的填料層壓降均穩定在5~10Pa之間。
 
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