國際金獎工程 | 北京槐房地埋式污水廠除臭+通風合二為一

時間：2018-09-29 10:29

來源：中國給水排水

作者：周立等

編者按：當今歐洲已經有很多關于全地埋污水處理廠除臭通風采暖一體化集成系統的先進技術和成功經驗，分區域分類型合理地選擇換氣率，合理地設計除臭風量，以降低總體投資成本及運行成本。本文介紹了應用于北京槐房再生水廠的除臭通風采暖一體化集成系統設計的成功經驗，并著重介紹臭氣收集系統的設計經驗。

設計理念：1)對需要除臭的構筑物或區域進行良好的封閉；2）收集系統設計做到盡可能均勻收集，保證需要除臭的構筑物內部微負壓狀態，避免臭氣外逸； 3）合理設計除臭風量，以降低總體投資成本及運行成本。

北京槐房再生水廠工程剛剛在IWA世界水大會上獲得全球項目創新獎金獎，為亞洲唯一金獎。

1除臭通風系統工程設計難點及分析

1.1系統設計理念概述

地埋式污水處理廠除臭通風一體化集成系統的設計理念為：所有與除臭相關的構筑物及設備必須加蓋封閉，設置臭氣收集點并保證構筑物及設備內部始終為微負壓狀態以防止臭氣外泄。同時，向工藝車間內引入新鮮空氣，新鮮空氣由于微負壓自然進入除臭構筑物或設備內部，實現構筑物或設備內部的換氣。這種一體化集成系統（見圖1）的設計使得引入到地下廠區的新鮮空氣在所有需要除臭的區域都需要通過除臭設備最終由煙囪排入大氣環境，沒有額外的排風設備無組織排放工藝車間內的濁氣，從而降低了臭氣對周圍環境影響的風險。在此設計前提下，需要除臭的區域總新風量（加上工藝空氣）應等于總除臭風量。采用此通風方式，操作空間全部為新風，充分保證操作空間的衛生條件。

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圖1除臭通風系統示意圖

1.2系統設計難點及收集系統的重要性

在傳統的除臭通風設計中，除臭系統和通風系統是分別獨立的兩套系統，需要除臭的構筑物或設備設除臭點，收集臭氣并輸送至除臭設備。同時在工藝車間內設置送排風系統，給車間進行換氣。在之前一些傳統的地埋水廠除臭設計中，為了車間內的美觀，設計者有時會將除臭收集風管放置在除臭構筑物蓋板以下，且每個吸風口并未設置調節風閥。根據實際運行結果我們可以得知傳統設計方案的缺陷主要體現在以下幾個方面：

A.吸風口未設置調節風閥，使得在同一趟除臭管路中，由于壓損的不同，臭氣收集存在嚴重不均勻的情況，距離風機近的區域由于局部壓力損失較小，實際臭氣收集量很大，遠遠超過設計值；反之，距離風機比較遠的區域由于局部壓力損失較大，實際臭氣收集量遠遠達不到設計值。

B.由于臭氣收集不均勻，某些構筑物如曝氣沉砂池、生物池等由于本身有工藝曝氣的引入，構筑物內部分區域可能會產生正壓狀態，從而導致臭氣外逸到車間內，污染車間工作環境。

C.由于臭氣收集不均勻導致臭氣外逸到車間內，使得感官上明顯感覺某些區域臭味明顯，從而會誤導設計者在設計中無謂地通過加大通風換氣次數來達到要求，造成不必要的成本和能源的浪費。

D.由于臭氣收集不均勻導致臭氣外逸到車間內，同時車間的通風系統不斷向廠區外界排風，這樣也會增加臭氣外逸到地上廠區空間的風險，產生不良影響。

E.在較冷地區的冬季，由于臭氣收集不均勻導致的局部正壓狀態，使得水體中溫度較高且濕度極大的臭氣外逸到車間，立即產生冷凝，增大了腐蝕設備的風險。

因此，地埋式污水處理廠中除臭通風設計中的難點就在于臭氣收集系統的設計。新穎的一體化集成系統中臭氣收集系統設計的關鍵點主要體現在1) 對需要除臭的構筑物或區域進行良好的封閉；2）收集系統設計做到盡可能均勻收集，保證需要除臭的構筑物內部微負壓狀態，避免臭氣外逸； 3）合理設計除臭風量，以降低總體投資成本及運行成本。設備密閉以及空間除臭案例見圖2。

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圖2 設備密閉以及空間除臭案例圖

2收集系統設計經驗

2.1除臭系統設計原則

水廠的除臭設計中，臭氣收集的原則不應該是換氣量越大越好，而應該主要保證產生臭氣的設備以及池體處于微負壓狀態而不使臭氣外逸，同時考慮人員工作區域要設計合理的換氣率，使得運行維護人員在安全健康的環境中操作。與池體相反的是，若電氣設備間位于地埋水廠池體附近，那在設計通風時，應保證電氣設備間必須處于微正壓的狀態，以防止周圍污染氣體進入設備間從而造成電氣設備的腐蝕。

2.2換氣率設計

一旦確定被污染的房間，設計就應先確定通風方式，然后選擇合適的換氣率，從而計算出除臭風量。此時換氣率是基于人員操作空間的換氣率，而不是池體渠道空間的換氣率。

換氣率 = 小時抽氣量/室內體積

根據設計類似系統的經驗，在沒有具體的設計參數時，針對不同區域，一般采用表1換氣率。

表1 換氣率設計選擇

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2.3空間除臭設計

某些污染物濃度較重且人員操作較頻繁的區域，如粗格柵間，進水泵站，細格柵間以及污泥脫水間等，在設計時不僅要考慮設備以及池體的除臭，而且需要考慮整體空間的除臭。根據不同區域臭氣性質的不同，以及污染物成分密度的不用，在設計時需要考慮空間的上部區域、下部區域分別收集。如：粗格柵間進水泵站的臭氣主要成分以硫化氫為主，相對于空氣而言硫化氫的密度較重，容易沉在空間的下部。相反，污泥脫水車間氨氣的釋放量會較大，相對于空氣而言氨氣的密度較輕，容易浮在空間的上部。因此在設計時需充分考慮臭氣成分造成的影響因素。設計中通常按上部收集氣量占1/3，下部占2/3。

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編輯：趙凡

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