中海油某油气处理终端的曝气池位于厂区一角, 池内为原油处理后的油泥水, 3个池子并排在一起, 单个池子长宽高为12.5×6×5.7 m。曝气池散逸出的臭气主要成分为硫化氢、氨气、甲硫醚、甲硫醇等恶臭气体。因为臭气未做收集处理, 经常对周边生产生活造成不良影响, 为创造良好的生产生活环境和响应国家环保战略方针, 需要配置配套的净化系统, 建设一套具有高能、实效、环保的废气净化处理设施。

曝气池利用活性污泥法进行污水处理, 池内提供一定污水停留时间, 满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。油气处理终端的曝气池由钢筋混凝土筑成, 3个池子并排在一起, 中间用隔墙分开, 单个池子长宽高为12.5×6×5.7 (m) , 每个隔间又分成几条廊道, 污水进入曝气池后, 顺次在廊道内流动, 至另一端排出。曝气系统主要由三台风量为3000 m3/h的罗茨鼓风机、空气扩散装置和风管系统组成。空气被罗茨鼓风机输送到管道内, 然后被送到设在池低的空气扩散装置, 成为气泡弥散逸出, 在气液界面把氧气溶入水中。

油气处理终端的曝气池废气成分主要为硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚等恶臭气体, 具有较大的腐蚀性。废气中含有较大量的水蒸气。3个曝气池轮流曝气, 池内最大进气量为3000 m3/h, 废气收集处理量设计为4000 m3/h, 保证池内水面保持负压, 臭气不外泄。废气处理后达到《恶臭污染物排放标准》 (GB14554-93) , 《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918-2016) 。

目前常见的臭气处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法等。各种处理方法的比较见表1。

油气处理终端的曝气池位于厂区一角, 附近有厂区的原油废气处理火炬, 见图1, 火炬常年燃烧, 无需为处理曝气池废气提供额外燃料, 只需要增加一套从曝气池废气收集系统到火炬入口的废气输送系统。综合各方面因素考虑, 将曝气池废气收集后引入火炬燃烧, 是最经济高效的方案。

为曝气池加盖, 是收集废气, 防止废气扩散的有效途径。在为曝气池加盖时, 应根据曝气池的尺寸, 运行管理要求选择合适的结构, 除要求满足密闭和结构强度外, 还应考虑工作人员平时对曝气池内部的观察, 搅拌操作, 维护检修的要求。目前常用的曝气池加盖方式有混凝土盖板、玻璃钢以及膜结构等。各种盖板的比较见表2。

综合比对各加盖形式后, 我们为油气处理终端的曝气池选择了玻璃钢盖板的方案。为了便于曝气池的定期搅拌等维护操作, 每个曝气池上方由三块独立的盖板组成, 其中两块固定安装, 上面安装废气收集管道, 另一块盖板可拆卸, 方便工作人员的操作。为了便于工作人员平时观察池内运行状况, 在每个池两端的盖板上设置了铝合金边框的观察窗口。见图2。

油气处理终端曝气池距离火炬约25 m远, 选用两台风量4000m3/h, 全压820 Pa的防爆离心风机组成一用一备的形式, 通过DN300的PVC管道, 将废气从玻璃钢盖子内抽送至火炬, 风管沿线每隔2 m设置一个水泥支墩用以支撑管道。因为火炬燃烧系统常年不间断运行, 所以如果将废气直接接入燃烧气管线, 则需要停止火炬运行来进行接入改造, 工作量和对整个油气处理终端的影响都十分巨大。所以选择将废气接入火炬助燃风机的进风口附近, 通过助燃风机将废气吸入助燃风通道, 输送到火炬顶端参与燃烧, 如图3。曝气池废气量比火炬阻燃风机进风量小很多, 与之混合后, 废气里的可燃物质远远达不到着火浓度, 所以火焰不会从火炬顶端引下来。

油气处理终端曝气池采用燃烧法和玻璃钢加盖形式, 在现有构筑物上进行加盖, 不影响原有构筑物的结构形式和处理厂火炬的正常运行, 成功达到了曝气池废气收集处理的目标, 使曝气池附近的臭气污染得到明显的改善。