广东工业大学环境工程专业毕业论文 BTF系统处理兼氧池恶臭废气工程设计
能耗。若填料相对密度过大，则需要损耗更多的动力，从而增加运行成本，同时也将因过强的气流剪切而影响微生物的固定。对于生物滤池等而言，若填料相对密度过大，将增加载体支撑结构的建设费用，影响处理设施向空间高度的发展。如传统的碎石载体填料难以在塔式生物滤池中得到应用。轻质载体的研究和使用是生物膜处理工艺改进和发展的关键[10]。
另外，除上述选择载体材料的主要原则外，就地取材、价格合理也是必须加以考虑的。
总结上述，一种好的填料必须满足：容许生长的微生物种类多；供微生物生长的表面积大；营养成分合理(N、P、K和痕量元素)；吸水性好；自身的气味少；吸附性好；结构均匀孔隙率大；价格便宜；腐烂慢(运行时间长、养护周期长)。单成分填料一般只满足上述的部分要求，配方合适的多成分混合物可以较全面地满足要求。常用的填料有：干树皮、干草、纤维性泥炭或其混合物。?
由于填料本身是有机养分，当过滤池暂停运行时，微生物可以利用填料的有机成分继续维持生命活动。
过滤池填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。工程上填料高度一般为1.0～1.2 m。如果选择的填料合适，工艺上能做到布气均匀、排除气流短路的话，最低高度可以为0.5 m。经过几年运行后，填料的最终高度约为初始堆放高度的60%。过滤池的表面负荷能力可达200 m3/(m2·h)，一般选用100 m3/(m2·h)。
3、工艺条件控制
整个处理工艺包括收集和处理。为了避免气味源气味扩散，扩散源要求封闭，并使它处于负压状态。吸气量的大小可根据室内是否进人，按2～8 次/h换气量计算;不进人或一般不进人的地方，空气交换量应为2～3次/h；对于有人进入、但工作时间不长的空间，空气的交换量为2～3.5次/h；有人长时间工作的空间，空气的交换量为4～8 次/h。
在寒冷地区空气的交换量比较大时，要考虑防止冬天室内结冰问题。? 从气味源收集到的气体被送到生物过滤池处理，进过滤池的空气要求潮湿，相对湿度必须为80%～95%，否则填料会干化，微生物将失活。为了防止过滤池被堵塞，必须在空气进入以前除去其中的小颗粒，所以空气进入以前要进行水洗以提高湿度，并去除灰尘和分离油分。运行中要调节喷水量，维持洗涤器中气体达到所要求的湿度，用于喷淋的水可以是自来水、厂区工业用水或者过滤池本身的渗水。
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4、生物滤池的工艺特点
生物滤池的特点是体系中的微生物是固定附着在填料上的,而且所用填料可以为微生物提供足够的养分,无须另外添加营养物质,填料的使用寿命视种类一般为3-5年,因此具有设备少、操作简单、不须外加营养物、投资运行费用低、除臭效率高等优点。但其缺点是反应条件控制较难、占地面积大，基质浓度高时，因生物量增长快而易堵塞填料、影响传质效果[11]。
通过吸收氧化法和生物滤池以及其他除臭方法的对比,本人认为可以使用生物滤池对10万吨每天城市污水处理厂的恶臭进行处理,原因是污水处理厂比较大，污染物比较多，而污染物的浓度不会很高，而生物滤池处理臭气时，运行费用低，处理效率很高，尽管其占地面积很大，填料需要定期更换以及脱臭过程不易控制，但在实际中仍然得到广泛的应用。据报道德国和荷兰已有500多座生物滤池投入应用，生物滤池除臭在国外和我国与其他除臭方法相比研究还是比较多的，工艺也最成熟，在实际中也是最常用的生物脱臭方法，根据资料深圳深水集团的罗芳和滨河污水处理厂已建成处理能力为10000m3/h和12500m3/h的生物滤池除臭装置，其工艺流程相同如下：
废气废气的收集和输送系统预选池生物滤池
通过生物滤池后除臭效率为90％以上，排放气体已可以满足国家的制定标准。故采用生物滤池处理污水处理厂的臭气可以达到满意的效果，本人将采用生物滤池法除臭。 1.5设计依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》
（2）《中华人民共和国大气污染物排放标准》 1.6设计原则
（1）严格执行国家有关环境保护的有关规定，确保各项排气指标符合广州地方二级以上大气污染物排放标准。
（2）采用目前国内成熟，实用的处理工艺，并且具备工程费用省、运行能耗低等特点。
（3）操作管理方便，技术要求简单易掌握。 （4）布局合理美观，占地少，施工难度小。
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2 工艺计算
2.1废气量计算
某炼油厂废水处理站兼氧池废气：Q=14200m3/h恶臭气体； 2.2废气的收集
2.2.1集气罩的分类和设计
污染物的捕集装置绝大多数呈罩子形状，所以通常称之为集气罩。集气罩是气体净化系统中用以收集污染气体的关键部件，它可将粉尘及气态污染物导入净化系统，同时防止污染物向生产车间及大气扩散，造成污染。集气罩的性能对整个净化系统的技术经济效果有很大的影响。设计完善的集气罩能在不影响生产工艺和生产操作的前提下，用较小的排风量获得最佳的控制效果；而设计不良的集气罩即使用很大的排风量也达不到预期的目的。在控制气体中污染物扩散效果相同的前提下，排风量越大则整个净化系统也越大，投资和运行费用也相应增加。因此，集气罩的设计是净化系统设计的重要环节[6]。
集气罩的设计包括结构形式设计及性能参数计算。集气罩设计的合理是指用较小的排风量就可以有效地控制污染物的扩散。因此，设计时应注意以下几点。
1、集气罩应尽可能包围或靠近污染源，使污染源的扩散限制在最小的范围内，应尽可能减小吸气范围，防止横向气流的干扰，减少排风量。
2、集气罩的吸气气流方向尽可能与污染气流运动方向一致，以充分利用污染气流的初始动能
3、在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的开口面积，使排风量最小。 4、集气罩的吸气气流不允许通过人的呼吸区再进入罩内。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。
5、集气罩的配置应与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作和设备检修。 6、集气罩力求结构简单、坚固耐用而造价低，并便于制作安装和拆卸维修。 7、要尽可能避免或减弱干扰气流对吸气气流的影响[12]。
密闭罩是把污染源局部或整体密闭起来，使污染物的扩散被限制在一个很小的密闭空间内，仅在适当的位置留出必要的缝隙。通过从罩中排出一定量的空气，使罩内保持一定的负压，以防止污染物外逸的目的。与其他类型集气罩相比，密闭罩
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所需的排风量最小，控制效果最好，且不受室内横向气流的干扰。因此，在设计时，应优先选用密闭罩。一般来说，粉尘发生源常用密闭罩，故也称防尘密闭罩。密闭罩的形式是多种多样的，按其围挡范围和结构特点，可分为局部密闭罩，大容积密闭罩和整体密闭罩。局部密闭罩是将局部产尘地点密闭起来的密闭罩。整体密闭罩是将产尘设备或地点全部或大部分密闭起来，只将设备需要经常观察或维护的部分留在外面。根据要求我们采用的是大容积密闭罩。大容积密闭罩是将整个产生污染的设备或地点全部密闭起来，形成独立的小室，故也称密闭小室。其特点是容积大，可以利用罩内循环气流消除或减少局部正压，同时可在罩内直接进行设备检修。
按以上所示，各处的排风量已经确定，设气流在集气罩的流速为1m/s，根据缝隙面积计算排风量公式Q=3600βv∑A[13]
式中Q——排风量，m3/h ； ∑A——密闭罩上开启孔口及缝隙的总面积，m2； β——一些考虑不到的的缝隙面积而增加的安全系数，这里取β=1.05; v——通过缝隙或孔口的风速，这里取v=1m/s。 厌氧池的集气罩面积∑A1计算
∑A=Q/3600βv=14200÷3600÷1.05÷1＝3.76m2
2.3管道系统设计
在大气污染控制和净化工程中，通过通风管道把各种净化装置连接在一起才能组合成完整的净化系统，因此，管道系统设计是净化系统设计中不可缺少的组成部分，合理地设计、施工和使用管道系统，不仅能充分发挥净化装置地能效，而且直接关系到设计和运转地经济合理性。管道的配置要遵循以下原则[14]。
1、管道系统的配置应从总体布局考虑，对全部管线通盘考虑，统一规划，力求简单、紧凑、适用，而且安装、操作、维修方便，并尽可能缩短管线长度，减少占地空间，节省投资。
2、对于多个污染源的场合，可以分散布置多个独立系统。在划分系统时，要考虑输送气体的性质。
3、管道布置应力求顺直、以减少阻力。一般圆形管道强度大、耗用材料少，但占用空间大。管道铺设应尽量明装，以方便检修。管道与墙、梁、柱、设备及管道之间要保持一定距离，以满足安装施工、维修管理及热胀冷缩等因素的要求。
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4、管道应尽量避免遮挡室内采光和妨碍门窗的开闭；应尽量避免通过电动机、配电设备以及仪表盘等上空；应不妨碍设备、管件、阀门和人孔的操作和检修。
5、水平管道铺设要有一定坡度，以便于防水、放气和防止积尘，一般坡度为0.002——0.005。坡度应考虑向风机方向倾斜。
6、为方便维修、安装，以焊接为主要连结方式的管道中，应设置足够的法兰；以螺栓为主的管道，应设置足够数量的活接头；穿过墙壁的管道不得有焊接。
7、管道与阀件不宜直接支撑在设备上，须单独设置支架与吊架。管道的焊缝应布置在施工方便和受力较小的位置上，焊缝与支架的距离不得小于管径。
8、管道上应设置必要的调节和测量装置，或者预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的位置，并尽可能远离弯头、三通等部件，以减少局部涡流的影响。 2.3.1管网的布置形式
为了便于管理和运行调节，管网系统不宜过大。同一系统的吸气点不宜过多。
同一系统有多个分支管时，应将这些分支管分组控制。 在进行管网配置时，主要考虑的一个重要问题就是要实现各支管间的压力平衡，以保证各吸气点达到设计风量，实现控制污染物扩散的目的。为保证多分支管管网中各支管间的压力平衡，本设计采用干管配管方式。 2.3.2管道的设计计算
设计中我们采用的是无缝钢管，系统中的空气平均温度为30℃，外涂两遍沥青防腐，钢管管道的粗糙度K＝0.15mm,集气罩选用伞形罩，其局部阻力损失系数为§＝0.12，集气罩排风量为Q＝14200 m3/h[6]。
假设管道中的流速为13m/s，气体的粘度为μ=18.6×10-6pa·s，空气密度ρ=1.165kg/m3,管段1-2长度l=150m,,则对于管段1－2，由图示集气罩可得管段1－2的Q＝14200 m3/h，v＝13 m/s，由式
4Q3600?v4?142003600?3.14?13D＝＝＝622（mm）
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