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浅谈环评中化工企业污水处理站挥发性有机物(VOCs)源强估算

更新时间:2009-03-28

挥发性有机物常用VOCs表示,目前VOCs治理已经成为“十三五”大气污染防治的主要方向之一,《挥发性有机物排污收费试点办法》(财税[2015]71号)即将在试点行业中实施。

化工企业污水处理站挥发性有机物 (恶臭废气)是指一切刺激嗅觉引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质。综合来讲,污水处理站的废气主要是由氨和硫化物等组成,大致可以分为5类:含硫化合物如硫化氢和硫醇硫醚等;含氯化合物如胺类、酰胺和吲哚类;卤素化合如氯气主卤代烃;简单烃类化合物如烷烃、烯烃、炔烃主芳香烃等;含氧有机物如醇、酚、醛、酮和有机酸等,废气成分复杂多样,排放源强随时间变化波动较大,并且随着化工企业所生产的产品品种不同而有所差异,环评中一般难以量化计算。

1 化工企业污水站VOCs特点

化工企业产生的废水主要包括酸性废水、高氨氮废水、高磷酸废水和其它含甲醇、苯胺类废水等,故污水处理站废气主要包括酸性高浓度废水处理过程中挥发的少量HCl、含有机氮废水厌氧处理过程中产生的氨、硫化氢及一些有机含氮气体、硫醇等恶臭物质,同时还有废水中的有机物如甲醇等的挥发。这些组分不仅有刺激性气味,而且有毒性。主要成分的性质与危害见表1。

“来不及了,这篇小说早就发表了,后来我还专门找来读了。该小说跟小说家跟我说过的构思差不多,你说的也不无道理,但对被盯梢者兼男主人公来说是不公平的。”

 

表1 污水处理站恶臭物质性质与危害

  

物质名称 物化性质 危害硫化氢无色,臭气蛋气味气体,溶于水与乙醇,易燃强烈的神经毒物,对中枢神经系统、呼吸系统、心肌损害严重。易燃,遇明火、高热能引起燃烧爆炸氨刺激性气味,无色气体,极易溶于水,氨水对金属有腐蚀性氨中毒会抑制中枢神经系统,会出现随意性兴奋、角弓反射及抽搐甲硫醇易燃,蒸汽与空气可形成爆炸性混合物,遇热源、明火等有燃烧爆炸危险,与水、水蒸汽反应产生有毒和易燃气体吸收后可引起头痛、恶心及不同程度的麻醉作用;高浓度吸入可引起呼吸麻痹死亡V O C s(挥发性有机化合物)室温下饱和蒸气压超过133.32 p a的有机物,沸点较低,分子量小,常温状态下易挥发的有机化合物其毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味会影响皮肤和黏膜,对人体产生急性损害。短时间内可使人感到头痛、恶心、呕吐,严重时会抽搐、昏迷,并可能造成记忆力减退,伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统

2 化工企业污水站VOCs类比监测

据资料表明,恶臭给人的感觉量(即恶臭强度)是与恶臭物质对人嗅觉的刺激量的对比数成正比,两者之间关系即符合Weber-Fechner定律:

 

式中:I—人对嗅觉的感觉量,臭气强度;

K—常数,恶臭物质不同,K值不同;

C—恶臭物浓度;

式中:E废水—废水处理单元VOCs无组织排放量,kg;

a—常数,恶臭物质不同,a值不同。

随着人工智能技术的快速发展,各国政府都在尽快立法,以加强对人工智能技术的监管。俄罗斯比较重视人工智能等创新技术的研究,也取得了一定的成就,但近年来由于与西方的政治关系紧张且欧美对其实施持续的经济制裁,俄罗斯科研形势不太乐观,在人工智能研发力度和立法等方面相对于欧美日发达国家及我国都略显滞后。目前,俄罗斯首先力推与人工智能密切相关的数字经济,以促进人工智能的发展。人工智能立法还处于计划之中,但从政府的意志和学者呼吁看,俄罗斯已将人工智能立法提上议事日程,俄罗斯媒体也透露出对立法考量的一些信息。

在正常工况下,污水处理工程主要的废气污染源项为无组织排放的恶臭污染物,由于一般的污水处理站有较多处理设施为敞开式水池,所以污水的臭味会散发在大气中,对周围环境产生一定影响。日本曾对城市污水处理厂臭气进行过分析评价,结果见表2,由表可知,从成分分析来看,氨的浓度最高,其次是硫化氢;而从臭气的强度来看甲硫醇最大,其次是硫化氢。

 

表2 恶臭分析评价结果

  

恶臭物质分类 恶臭物质 质量浓度(m g/m 3)臭气强度(级) 备 注硫化物硫化氢 3.64 4.5甲硫醇 0.214 4.7甲硫醚 0.415 3.2二甲二硫 0.008 1.94.86 3.2三甲胺 0.008 2.0氨氮化物

近年来,随着国内城镇集中污水处理厂及大型工业污水处理厂日益增多,恶臭污染问题在我国已受到越来越多的关注。许多污水处理厂对自身处理过程所产生的臭气进行了检测,《天津市纪庄子污水处理厂恶臭气体排放研究》(王钊、王秀艳、高爽和白志鹏等,环境工程学报,2013年4月)中恶臭气体的监测结果见表3。一般污水处理厂恶臭发生源主要是格栅、初沉池、污泥浓缩池、脱水机房和曝气池等处,臭气浓度随扩散距离的增大而衰减,100 m外其影响明显减弱,距恶臭源300m处基本无影响。不同污水处理工艺产生的臭气强度有所不同,厂区内不同构筑物间恶臭物质浓度存在着一定的相关性。

 

表3 天津市纪庄污水处理厂恶臭废气监测结果

  

构 筑 物 格栅 初沉池 曝气池 二沉池 污泥浓缩池 脱水机房恶臭气体总浓度(m g/L) 4.31 0.149 0.101 0.135 0.318 0.142恶臭气体强度(级) 4.55 2.56 1.85 1.66 2.49 /

3 化工企业污水站VOCs源强估算

δ-行业修正系数,化工企业行业修正系数取7

S曝气池-好氧池之前的所有曝气池 (包括气浮池等)的表面积之和,m2

《浙江省重点行业VOCs污染排放源排放量计算方法(1.0版)》中给出废水处理过程VOCs的排放量计算方法,主要通过各污水处理单元构筑物的排放面源以及各有机物浓度,结合排放系数及处理废水量估算污水处理站的VOCs源强,本论文主要根据某化工企业的实际情况进行说明。

3.1 VOCs源强计算公式

废水处理过程VOCs排放量为各废水处理单元VOCs排放量之和,各废水处理单元VOCs排放量计算公式如下:

 

◎23价疫苗:2岁以上有基础疾病(比如艾滋,肾炎啥的免疫力低下)的儿童才打,正常的健康宝宝不要打,有报道正常儿童打过几年后反而会对肺炎球菌的免疫有问题。

S非曝气池-好氧池之前的所有非曝气池(包括调节池、沉淀池等)的表面积之和,m2

人才的培养归根结底还是要反哺社会,这也是实现个人社会价值的基本体现。让社会企业以及行业协会等多方参与到校企合作人才培养方案的制定,从源头规划发展,量体裁衣,能够更好地促进人才成长,使学校的专业设置以及课程体系与企业的发展相接轨,同时,有效地减少学校教学资源成本,精准施教。社会企业和行业协会的积极参与,还可以充实学校的教学资源,及时带来行业、社会热点动态,活跃教学内容,达到产教结合,学以致用的良好局面。以理论指导实践,在实践中检验理论的教学结合模式,从实践中来,到实践中去,能够更好地促进人才培养,快速地转化成生产结果,达到多方共赢的良好局面。

T-废水处理单元年运行天数,取365 d

安吉在网上查到了玫瑰岛动物园的联系方式,立即打电话过去,却被告知并没有一头叫安琪儿的小象从橡树湾送过去。安吉不死心,写信给动物园,请他们确认安琪儿的事。

由于各化工企业所生产的产品不同,废水产生源强不同,采用的污水处理工艺不同,可比性较差,故通过类比调查和监测很难定量给出VOCs源强。

EF废水-处理单元的VOCs排放系数,与废水处理池的敞口面积(分别以 S 曝气池S 非曝气池)有关,计算公式如下:

 

Discuss on an Innovative Automatic Distribution System for Smart City JIN Lei,HUANG Xiang,DING Chaoqun,MAO Yufeng,YIN Chunming(45)

根据Weber-Fechner定律很难定量估算出污水处理站VOCs的源强。

CODm-废水处理单元进口CODCr值,mg/L

K1-曝气池的排放系数,取值为3;

K2-非曝气池的排放系数,取值为1;

ER1-曝气池的VOCs收集效率,计算方法为:如所有曝气池全面加盖,收集效率为90%,如所有曝气池都未加盖,收集效率为0。

ER2-非曝气池的VOCs收集效率,计算方法为如所有非曝气池全面加盖,收集效率为90%,如所有非曝气池都未加盖,收集效率为0。

η-废水站废气净化效率,%,某化工企业废水处理站主要采用两级(碱+次氯酸钠)吸收处理后排放,净化效率取70%。厌氧罐全部密闭,收集的废气(沼气)资源化综合利用。

杂草有两个出苗盛期 麦田杂草一般在冬前10月下旬萌发,约比小麦萌发晚10~20天;在5月上旬成熟,约比小麦成熟早20天左右。出苗盛期分别在越冬前(10月下旬至11月下旬)和越冬后的拔节后至扬花期(3月中旬至4月底),越冬前出苗的杂草主要有播娘蒿、荠菜、麦家公、猪殃殃、节节麦、婆婆纳、泽漆、米瓦罐等;越冬后出苗的主要杂草有小蓟、田旋花、藜、葎草等。

中药复方药味多,成分复杂,具有多成分、多靶点、协同作用的特点,复方作用机制和配伍机制较难分析,网络药理学提供了一种系统层次的方法来了解疾病的发病机制,其研究策略的整体性和系统性的特点与中医药整体观与辨证论治的原则不谋而合,可用于发现先导化合物、识别靶标和预测适应症[21]。黄连解毒汤为泻火解毒名方,临床应用历史悠久。本研究采用网络药理学方法,构建了“成分-靶点与疾病-靶点”交互网络图,筛选出黄连解毒汤的61个潜在活性成分和228个共同作用蛋白,45条通路与高血压有关,这些结果反映了黄连解毒汤在高血压方面的作用机制。

若企业废水的实际水量与设计水量相差较大,可按比例折算,折算后的VOCs排放量为

3.2 采用的污水处理工艺

某化工企业建成了日处理能力为9600 t/d(400 t/h)的污水处理站,采用厌氧+好氧+沉淀的处理工艺,并将高浓度和低浓度废水分质处理,废水处理工艺见图1。

  

图1 某化工企业现状废水处理工艺

3.3 VOCs源强估算

某化工企业废水处理站主要构筑物见表4。

 

表4 某化工企业废水处理站主要构筑物

  

注:厌氧反应罐属于密闭罐,厌氧罐的沼气综合利用。

 

序号 废水处理池名称 进水C O D(m g/L) 是否收集处理 加盖面积(m 2) 敞开面积(m 2) 净化效率(%) 备 注1高浓度废水池 7000 是 340 0 70 好氧池前2低浓度废水池 2000 否 0 684 0 好氧池前3沉淀池1(二沉) 300 否 0 364.5 0 好氧池后4沉淀池2(二沉) 300 否 0 364.5 0 好氧池后5沉淀池3(二沉) 300 否 0 390 0 好氧池后6生化池1(曝气) 800 否 0 1140 0 好氧池7生化池2(曝气) 800 否 0 1140 0 好氧池8污泥浓缩池 2500 否 0 94.99 0 污泥池9均质池1 2400 否 0 758.4 0 好氧池前10 均质池2 2400 否 0 758.4 0 好氧池前11 高效沉淀池1 1300 否 0 240 0 好氧池前12 高效沉淀池2 1300 否 0 240 0 好氧池前13 射流水解曝气池 1300 是 0 2178 0 好氧池14 厌氧反应罐1 2400 是 0 380 0 好氧池前15 厌氧反应罐2 2400 是 0 380 0 好氧池前16 厌氧反应罐3 2400 是 0 380 0 好氧池前17 厌氧反应罐4 2400 是 0 380 0 好氧池前

根据公式,某化工企业废水处理站VOCs排放量估算见表5。企业污水处理站设计处理能力为9600 t/d,实际处理量为6000 t/d左右,故折算系数按0.625计。经估算某化工企业废水处理站VOCs排放量104.01 t/a。

 

表5 废水处理站VOCs排放量结算

  

序号 废水处理池名称 排放系数 收集效率 E F废水 T(工作天数) δ(行业修正系数) 折算系数 工艺废水站V O C s排放量(t/a) 备 注1 高浓度废水池 1 0.9 125.8 365 7 0.625 14.062 低浓度废水池 1 0 684 365 7 0.625 21.853 均质池1 1 0 758.4 365 7 0.625 29.074 均质池2 1 0 758.4 365 7 0.625 29.075 高效沉淀池1 1 0 240 365 7 0.625 4.986 高效沉淀池2 1 0 240 365 7 0.625 4.987 合 计104.01

4 结论与建议

从表5中各VOCs的排放量构成来看,由于进水CODCr浓度较高,恶臭废气主要产生于废水收集池和均质池中,为了减少VOCs的排放量,一方面要求从源头上降低各废水的CODCr排放浓度,提高反应得率,降低副产率;另一方面如果条件许可的话,建议均质池和低浓度废水收集池也加盖进行收集处置。

参考文献

[1]《天津市纪庄子污水处理厂恶臭气体排放研究》(王钊、王秀艳、高爽和白志鹏等,环境工程学报,2013年4月);

[2]《浙江省重点行业VOCs污染排放源排放量计算方法 (1.0版)》浙江省环境保护科学设计研究院 浙江环科环境研究院有限公司。

 
钱建英
《能源环境保护》 2018年第02期
《能源环境保护》2018年第02期文献

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