證書編號 | CUWA-SKJJ-2020-305 |
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項目名稱 | 城市污水廠惡臭廢氣凈化新工藝研發與應用 |
獎項等級 | 三等獎 |
主要完成單位 | |
主要完成人 | |
項目起止時間 | |
關鍵詞 | |
項目簡介 |
1.項目簡介
隨著城市化進程的大力推進,曾經遙不為人知的污水處理廠已逐漸被密集的社區或商業中心等團團包圍或逼近、新建和即將建設的污水處理廠甚至已經不得不處于民居周圍,因此,惡臭廢氣處理已然成為城市污水處理廠規避“鄰避效應”的重要一環。目前,我國城鎮污水廠臭氣主要采用生物法和等離子法兩種工藝(單一工藝)。對于污水廠臭氣成分較為簡單的環節,如生化池、二沉池等,采用單一工藝即可達到較好的效果,但是對于臭氣成分較為復雜、臭氣濃度較大的環節,如提升泵房、格柵、污泥濃縮池、污泥間、地下污水廠等,當采用單一生物法或等離子法明顯不足以解決臭氣達標問題。此外,傳統單一生物法或等離子除臭工藝在處理高濃度臭氣時存在運行效率低與占地大的技術缺陷。
針對上述情況,研發了高效節能型等離子法技術和多層級布置生物法技術,大幅度提高了單體工藝除臭效果,結合城鎮污水污泥處理和工業生產中惡臭性有害廢氣實際排放特征,將幾種技術優化組合和系統集成,形成了一套靈活多變、系統高效的惡臭污染物深度凈化的技術和裝備體系。目前成果已廣泛應用于城市污水廠與工業企業,其中涉及成果應用的城市污水廠污水處理規模超300萬噸/日,工業企業臭氣處理量近60萬m3/h。
項目公開發表論文30篇,授權專利11項,被認定為廣東省高新技術產品。
2.項目主要技術內容
2.1創新點
(1)研發了一種高效節能型低溫等離子體新技術。能夠在較低的電功率密度情況下對惡臭廢氣達到理想的凈化效率,廣泛適用于城市污水廠與工業企業惡臭廢氣凈化。
圖1 等離子體設備測試示意圖
圖2 蜂窩式等離子體電場結構
(2)形成了全新的低溫等離子體和多層級生物處理等多種技術的組合工藝;形成了可多樣化靈活組合、系統高效節能的技術體系與裝備;對城市污水污泥與工業臭氣處理開展了系統試驗研究與生產應用;獲得了良好的環境效益、經濟效益與社會效益。
圖3 等離子體-氣動乳化-生物法聯合處理惡臭廢氣工藝流程圖
圖4 等離子體-氣動乳化-生物法中試現場圖(2000m3/h)
(3)該項目技術成果脫臭效率高。其中“等離子體結構-生物濾池”組合工藝對硫化氫(H2S)、氨氣(NH3)和惡臭有機物(VOCS)均有高效的去除效率,其中H2S、NH3、VOCS平均脫除率均達到90%以上,實現穩定達標排放。
圖5 城市污水廠和工業企業廢氣處理三方檢測報告
(4)該項目技術成果運行費用低。其中“等離子體結構-生物濾池”組合工藝在相同脫臭效率和處理風量的情況下,該組合工藝與現有單一等離子或生物工藝相比,能耗及運行費用成本降低超過30%;與現有單一生物技術相比,比生物滴濾裝置體積減小超過50%。
(5)該項目技術成果廣譜性強、處理范圍廣。其中“等離子體結構-生物濾池”組合工藝率先在京溪污水廠泵站建立了10000m3/h的示范工程,項目成果在廣東美芝制冷設備有限公司1#浸漆爐廢氣處理項目25000m3/h、佛山市和利環保科技有限公司污水處理站廢氣處理工程4000 m3/h及建業科技電子(惠州)有限公司B幢有機廢氣治理工程30000m3/h等多個項目中得到推廣應用。此外,研究成果還廣泛應用于廣州市中心城區的九座污水廠。
2.2應用情況
(1)等離子體-生物法處理惡臭廢氣示范工程應用研究
2015年在廣州京溪污水廠泵站建立10000 m3/h的“等離子體-生物滴濾”惡臭處理示范工程。運行試驗表明,系統總去除效率穩定在90%以上,硫化氫、甲硫醇、氨和臭氣去除效率分別可達98.5%、92.4%、94.7%和90%,優于國標 (GB14554-93)排放值。
圖6 京溪污水廠泵站“等離子體-生物滴濾”惡臭處理示范工程
(2)高效生物廢氣凈化器在污水站廢氣治理工程的應用
2015年4月應用于佛山市和利環保公司污水站廢氣工程(合同額22.8萬元)。系統運行6個月后進口臭氣濃度為1922(無量綱),出口臭氣濃度為146(無量綱),除臭效率達92.4%。
(3)節能高效等離子體工藝在印刷業廢氣治理示范工程應用
在廣州賽邇防偽科技有限公司印刷車間烘干廢氣應用,對VOCS污染物總凈化效率≥90%。2017年4月份投運行。
(4)等離子體-生物法一體化設備在浸漆爐有機廢氣治理的應用
2015年7月應用于廣東美芝公司浸漆爐有機廢氣治理(合同額41萬元)。設備故障較少,凈化效果良好,大大改善了工作環境。
(5)節能高效等離子體設備在有機廢氣凈化系統的應用
在惠州市惠陽區力行環保有限公司廢氣治理工程中應用,合同金額67.8萬元,項目于2016年03月投運。
(6)節能高效等離子體設備在電子廠有機廢氣治理工程的應用
建業科技電子(惠州)有限公司B幢有機廢氣治理工程采用“原有噴淋+新增等離子體凈化”,合同額51.48萬,2015年10月投入使用。廢氣處理后排放口:苯≤0.01(L)mg/m3;甲苯≤0.01(L)mg/m3;二甲苯≤0.01(L)mg/m3;非甲烷總烴≤11.07mg/m3。
(7)多層級生物過濾設備在城鎮污水廠的應用
廣州凈水有限公司旗下污水處理廠80%以上的除臭環節均采用了高效多層級生物過濾系統,除臭效果良好,自安裝應用以來,均能處理臭氣達到廠界排放標準和臭氣綜合排放標準要求。此外,為了應對污泥干化車間和地下污水廠的除臭高標準要求,在這些區域則采用“水洗+生物處理”組合工藝,取得了較好的處理效果。本項目系列技術成果為廣州污水處理廠解決“鄰避效應”提供了重要技術支持。
2.3經濟、社會效益情況
本項目技術將等離子體除臭方法和生物除臭方法等有機集成,形成治理惡臭廢氣的新方法新技術,可應用于污水污泥惡臭處理及眾多工業企業惡臭廢氣治理。惡臭污染物的凈化效果明顯,能較好解決城央惡臭廢氣“鄰避效應”。項目實施減少了污染物的產生和排放,提升了污水處理廠和工業企業周邊的空氣質量,提高了城市及周邊地區人民的健康生活水平,實現了污水處理廠和工業企業可持續發展。等離子體-生物法脫臭技術成果已經直接轉化為現實生產力,創造了新的就業機會,增加地方收入,帶動了許多下游企業的發展,有利于解決因經濟發展所帶來的環境污染問題,對環保產業的發展起較大的促進作用,社會和經濟效益明顯。
3.主要完成單位及完成人簡介
本項目主要完成單位廣州市凈水有限公司隸屬于廣州市水務投資集團有限公司,負責廣州市中心城區所有污水處理工程建設、運營及資產經營的統一管理。目前,運營污水廠已達13座(不含從化),總處理污水規模高達496萬噸/日,位居全國第二位。公司作為高新技術企業,注重技術研發,先后與北京大學、清華大學等多所國內著名科研院校開展過技術合作,并注重科研成果產業化。目前已承擔住建部、廣東省、廣州市等各級科研項目70余項,獲得部級、省級、市級獎項20余項。
本項目第二完成單位廣州廣一大氣治理工程有限公司作為高新技術企業,具有國家乙級(廢氣)專項工程設計證書,并具備較強的產品設計、開發能力和工程承接能力,是中國環保產業協會、廣東省環保產業協會骨干企業。公司專業從事工業廢氣除塵、脫硫、有機廢氣及油煙凈化、空氣凈化等設備和工程業務,已取得廣東省重點新產品、廣東省高新技術產品等多項技術和專利成果。
本項目第一完成人廣州市凈水有限公司李碧清總工程師曾入選2019年廣州市“嶺南英杰工程”第二梯隊后備人才,并榮獲全國國企創新一等獎、廣州市科技創新聯盟南山獎、住建部華夏三等獎、廣東省科技三等獎等十幾項科技創新獎項。