中海油某油氣處理終端的曝氣池位于廠區一角, 池內為原油處理后的油泥水, 3個池子并排在一起, 單個池子長寬高為12.5×6×5.7 m。曝氣池散逸出的臭氣主要成分為硫化氫、氨氣、甲硫醚、甲硫醇等惡臭氣體。因為臭氣未做收集處理, 經常對周邊生產生活造成不良影響, 為創造良好的生產生活環境和響應國家環保戰略方針, 需要配置配套的凈化系統, 建設一套具有高能、實效、環保的廢氣凈化處理設施。

曝氣池利用活性污泥法進行污水處理, 池內提供一定污水停留時間, 滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。曝氣池主要由池體、曝氣系統和進出水口三個部分組成。油氣處理終端的曝氣池由鋼筋混凝土筑成, 3個池子并排在一起, 中間用隔墻分開, 單個池子長寬高為12.5×6×5.7 (m) , 每個隔間又分成幾條廊道, 污水進入曝氣池后, 順次在廊道內流動, 至另一端排出。曝氣系統主要由三臺風量為3000 m3/h的羅茨鼓風機、空氣擴散裝置和風管系統組成。空氣被羅茨鼓風機輸送到管道內, 然后被送到設在池低的空氣擴散裝置, 成為氣泡彌散逸出, 在氣液界面把氧氣溶入水中。

油氣處理終端的曝氣池廢氣成分主要為硫化氫、氨氣、甲硫醇、甲硫醚等惡臭氣體, 具有較大的腐蝕性。廢氣中含有較大量的水蒸氣。3個曝氣池輪流曝氣, 池內最大進氣量為3000 m3/h, 廢氣收集處理量設計為4000 m3/h, 保證池內水面保持負壓, 臭氣不外泄。廢氣處理后達到《惡臭污染物排放標準》 (GB14554-93) , 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》 (GB 18918-2016) 。

目前常見的臭氣處理方法有燃燒法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法等。各種處理方法的比較見表1。

油氣處理終端的曝氣池位于廠區一角, 附近有廠區的原油廢氣處理火炬, 見圖1, 火炬常年燃燒, 無需為處理曝氣池廢氣提供額外燃料, 只需要增加一套從曝氣池廢氣收集系統到火炬入口的廢氣輸送系統。綜合各方面因素考慮, 將曝氣池廢氣收集后引入火炬燃燒, 是最經濟高效的方案。

為曝氣池加蓋, 是收集廢氣, 防止廢氣擴散的有效途徑。在為曝氣池加蓋時, 應根據曝氣池的尺寸, 運行管理要求選擇合適的結構, 除要求滿足密閉和結構強度外, 還應考慮工作人員平時對曝氣池內部的觀察, 攪拌操作, 維護檢修的要求。目前常用的曝氣池加蓋方式有混凝土蓋板、玻璃鋼以及膜結構等。各種蓋板的比較見表2。

綜合比對各加蓋形式后, 我們為油氣處理終端的曝氣池選擇了玻璃鋼蓋板的方案。為了便于曝氣池的定期攪拌等維護操作, 每個曝氣池上方由三塊獨立的蓋板組成, 其中兩塊固定安裝, 上面安裝廢氣收集管道, 另一塊蓋板可拆卸, 方便工作人員的操作。為了便于工作人員平時觀察池內運行狀況, 在每個池兩端的蓋板上設置了鋁合金邊框的觀察窗口。見圖2。

油氣處理終端曝氣池距離火炬約25 m遠, 選用兩臺風量4000m3/h, 全壓820 Pa的防爆離心風機組成一用一備的形式, 通過DN300的PVC管道, 將廢氣從玻璃鋼蓋子內抽送至火炬, 風管沿線每隔2 m設置一個水泥支墩用以支撐管道。因為火炬燃燒系統常年不間斷運行, 所以如果將廢氣直接接入燃燒氣管線, 則需要停止火炬運行來進行接入改造, 工作量和對整個油氣處理終端的影響都十分巨大。所以選擇將廢氣接入火炬助燃風機的進風口附近, 通過助燃風機將廢氣吸入助燃風通道, 輸送到火炬頂端參與燃燒, 如圖3。曝氣池廢氣量比火炬阻燃風機進風量小很多, 與之混合后, 廢氣里的可燃物質遠遠達不到著火濃度, 所以火焰不會從火炬頂端引下來。

油氣處理終端曝氣池采用燃燒法和玻璃鋼加蓋形式, 在現有構筑物上進行加蓋, 不影響原有構筑物的結構形式和處理廠火炬的正常運行, 成功達到了曝氣池廢氣收集處理的目標, 使曝氣池附近的臭氣污染得到明顯的改善。