污水厂除臭管道设计优化及调试方法分析

污水厂除臭管道设计优化及调试方法分析

梁亚运 卫月晨

中交河海工程有限公司   江苏省 南京市  210012

摘要：臭气综合处理项目（分项）在市政工程中涉及较少，总体分为设计、施工和调试三个部分。本文以复杂的污水厂除臭系统作为研究对象，通过经验总结，对专项设计时间把控、总体布置、风量计算及设备选型提出设计优化点。同时也对除臭系统的调试工作，进行方法介绍。

关键词：除臭系统；污水厂；设计优化；调试

引言

除臭风管是市政项目中涉及较少的子分部工程，常见于水厂新建及扩改建项目中，对污水处理过程中产生的臭气进行收集处理。本工程除臭管道工程量大，设计复杂，除臭难度较大。项目推进过程中，项目部深度参与了除臭管道设计、调试的全过程，总结出了除臭管道在总体布置、设计管理、排风量确定等方面的优化点，并形成了较为完善的调试方法。

1、工程概述

本新建工业污水厂处理量为5万吨/日，占地总面积10.7万平方米，截至2023年为全国运行的最大的工业污水处理厂。整个水厂的除臭系统以5万方/小时的风机为处理核心，由1725米的除臭管道串联起各个贮水构筑物（产臭气单体）。除臭管道材质为玻璃钢管，埋地部分为玻璃钢夹砂管，各支管处均配置手动风阀调节风量。以下从风管设计和调试两个方面作为本文的2个重要论点，提出指导建议。

2、设计优化

2.1、设计完善度方面

本工程的设计单位对除臭风管上的专业度不高，在施工图上仅标注了涉及除臭单体的大致风管走向，并注明该部分要厂家二次设计。2019年底项目正式动工，直至2021年底完成风管厂家招标，才启动二次设计工作，致使安装工程过程中工期停滞。

除臭风管在结构物上的预留洞口（风口）多，直径大的管道还需单独设计管道支架，单体间部分需要单独设计过路桁架。设计工作须在前期完成，避免后期工期等待、交叉工程返工。施工单位在设计阶段应尽早介入，针对设计院在该领域能力薄弱的情况，施工单位应尽早牵头具备设计能力的意向厂家配合设计单位出图。并在确定工艺图后，及时调整结构图，完善结构预留孔信息、桁架信息等。

图2.1-1 过路桁架示意图

2.2、总体布置方面

本污水厂以缺氧-好氧生物脱氮法（A/O生化池）、絮凝（沉淀池）、活性炭吸附法（滤池）为处理工艺核心，产生臭气的单体主要为污水处理的前端单体（至生化池）及污泥处理单体，涉及单体共9个。

图2.2-1 除臭管线布置示意图

由除臭管道收集的气体汇总至除臭设备进行处理，出于造价考虑，除臭设备-A/O生化池、除臭设备-污泥脱水间2处区域未设置管道支架，管道进行埋地布设。管道在抽取臭气的过程中，内部的水蒸气会在管道内凝结，需设置排水点排放至管道外。每个单体处，应在管道标高最低点设置冷凝水排放管，冷凝水排放至下方水池内。冷凝水排放管设置收到UPVC阀门，避免管道漏风。

管道在地下分布时，应在管道标高最低点设置冷凝水排放管和冷凝水收集井，地下管线应畅通，如遇水流断头处，应单独设置冷凝水井。冷凝水井为砼井防水构造，井内设置水泵，人工控制及时外排冷凝水。根据实际施工经验，玻璃钢夹砂管隔水性较差，且冷凝水的产生量也较大，井内一直处于有水状态，必须设置浮球水泵自动排水。

图2.2-2 冷凝水井设置示意图

2.3、风量确定及设备选择方面

各个单体的臭气产生量为除臭设备选型的基础数据来源，各单体的除臭量由臭气空间（液面以上空间）、每小时换气次数决定。根据《CJJT243-2016 城镇污水处理厂臭气处理技术规程》的3.1.3节的叙述对换气量进行设计。每小时的抽风量确定后，根据设置管道的管径可算得设计风速，设计风速即为除臭调试的标准。本水厂各单体除臭风量设计表如下：

表2.3-1 风量设计表

根据上表的风量设计结果，选用除臭风机处理效率应为50000m³/h。

3、风管调试

构筑物臭气主风管接口处风量测量，检查主风管的风量是否达到设计要求。通过每个支管的手动调节阀来平衡风量，使每个风口能满足设计要求。各区域的吸风系统具体见图纸设计。各风口、风管、风量具体见图纸设计及风量表。

3.1、施工准备

除臭系统风机设备电源到位，所有设备都已进行单机试运转，设备完好符合设计及规范要求。

通风管道系统必须安装完毕，进行风量平衡前，通风系统管路中的各种调节阀门及阀门风口应完全打开，臭气处理设备系统的各种调节阀门应处在相应位置。电动风阀通过手动按钮开启至最大风量。

整个污水处理系统在正常运行，臭气散发源都在正常的负载。

3.1-1 测试设备表

3.2、系统风量的测试与平衡

（1）系统风量的测试

1）按工程实际情况绘制系统单线透视图，并标明风管尺寸、测点位置以及截面积大小、送(回)风口位置，同时标明设计风量、风速等参数，对测点进行编号。

2）开启风机进行风量测定与调整，先测总风量是否满足设计风量要求，做到心中有数，如达不到要求则分析原因并制定解决办法。系统总风量以风机的出风量或总风管的风量为准，系统总风压以测量风机前后的全压差为准。

3）系统风量的测试可用风速仪测量。方法是用线性风速仪测量风管内的风量。

（2）系统总风量的计算

系统总风量以风机的出风量或测得的总风管的送风量为准，系统总风量近似于各末端送风量之和。将各送风量相加，其总和应近似于总的送风量；系统风量的实测值与设计的风量偏差值以不大于10%为合格。

（3）系统风量调整

系统风量调整采用“流量等比分配法”，从系统最不利环路的末端开始，逐步调向总风管和风机。调节各风管上的调节阀的开启度以调节风量，最后进行总风量调整，最终将系统风量调整平衡。在本次调试中采用“流量等比分配法”。

第一步，需要通过关闭不同构筑物的主风管风阀来做风量初步平衡，比如做3号构筑物平衡时，可以先关闭4号构筑物风管风管。以此类推。

第二步，按设计要求调整回风各干支管，各送风口的风量；

第三步，按设计要求调整各构筑物主风管内的风量；

第三步，系统风量经调整达到平衡之后，进一步调整通风机的风量，使之满足空调系统的要求；

第四步，经调后在各部分调节阀不变动的情况下，重新测定各处的风量作为最后的实测风量。

（4）流量等比分配法

按系统单线图选定最不利点，确定最不利管路，从该处支管开始调整。为了提高调整速度，使用两套仪器分别测量最不利支管和与支相邻的支管的风量，用调节阀进行调节，至两条支管的实测风量比值与设计风量比值近似相等，即:Q1/Q2=Q设1/Q用同样的方法测出各支管、干管的风量。显然，实测风量不是设计风量。根据风量平衡原理，只要将风机出口总干管的总风量调整到设计风量，其他各支干管、支管的风量就会按各自的设计风量比值进行等比分配，接近设计值。

3.3、各个构筑物最佳风量及说明

本系统风量的选取主要为了保证各个单元臭气不外溢及经常有人进入的施工场所的安全；由于实际运行参数和设计参数存在一定的偏差，因此：1）对密闭的单体以满足臭气不外溢时的风量为最终合理风量，测量方法：在密封空间的补气口或是检修口（稍微开启一点）用塑料或是粉末，在无外界风影响的情况下塑料或是粉末往密闭空间飘入即可。2）对经常有人进入的施工场所（本项目中的污泥压缩间及污水检测间）最好配置臭气检测仪，测量空间内臭气浓度，通过调节风量将臭气浓度控制在安全的范围内。

4、总结

除臭系统为专项设计，一般设计院不具备设计能力，施工单位应在施工图编制阶段提前沟通做好对接，避免后期二次设计增加施工困难和成本投入。根据本文的优化点，完善除臭系统设计。

调试是除臭系统启用前的必要工作，最好寻找设备厂家、专项设计人员等有经验的人员调试系统，调试形成文字记录，并邀请业主、运营、监理签字确认，保证后期交接工作稳定进行。

参考文献

[1]张柱.沙营污水处理厂除臭系统效果分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊), 2011.DOI:CNKI:SUN:ZXQY.0.2011-10-149.

[2]鞠庆玲,董自强.某地下污水处理厂通风除臭系统设计及运行调试[J].暖通空调, 2022(009):052.

[3]李洁,宋晓雅.污水处理厂除臭系统初步研究[J].水工业市场, 2007(1):4.DOI:CNKI:SUN:STSC.0.2007-01-017.

[4]徐维发.深圳市滨河污水处理厂三期工程除臭系统设计[J].中国给水排水, 2007, 23(18):3.DOI:10.3321/j.issn:1000-4602.2007.18.013.

[5]章霞东.大型垃圾压缩转运站环境除臭系统工艺研究[J].企业科技与发展：下半月, 2011(9):4.DOI:10.3969/j.issn.1674-0688.2011.18.008.