废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范.docx
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废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范
废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范
编制说明
《废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范》编制组
二零一九年七月
1任务来源
根据《省市场监管局关于组织申报2019年度江苏省地方标准项目的通知》（苏市监办[2018]32号）的要求，编制江苏省地方标准《废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范》，主要编制单位为南京大学。
2编制标准的背景、目的和意义
为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》、《江苏省大气污染防治条例》、《“十三五”生态环境保护规划》等法律法规，控制市政或工业废水处理中恶臭气体排放，改善江苏省内环境空气质量，保护人体健康和生态环境，促进化学工业的技术进步和可持续发展，制定本标准。
制定本标准是为了标准化和规范化江苏省废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术，实现我省水污染治理与环境的协调发展，控制废气污染物排放，顺应我省环境可持续发展的总体要求。
2017年1月份江苏省环境保护厅颁布了江苏省地方标准《化学工业挥发性有机物排放标准》（DB32），明确规定了化学工业企业或生产设施、污水处理设施的挥发性有机物、恶臭污染物排放控制、监测及监督实施要求。
因此，在江苏省范围内标准化和规范化江苏省废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术势在必行。
目前，随着我国城市化进程的加快，污水处理厂已成为我国城市化建设进程当中必备的设施。
污水处理厂能够净化湖泊，改善环境，伴随着污水处理规模的不断扩增，截止至2017年6月底，全国城镇总计建成在运行的污水处理厂已达4063座，处理能力高达1.78亿立方米/日。
然而，污水处理过程中会向外界环境释放大量恶臭性气体，这些气体会对人们的生活环境和身体健康造成潜在的危害。
这些恶臭气体的主要化学成分包括硫化氢和氨气等无机化合物以及成分即为复杂的恶臭挥发性有机化合物。
由于恶臭物质具有低嗅阈值特性，即使绝大部分恶臭组分被除去，在人的嗅觉中并不会产生相应程度的减少或减轻，同时恶臭可在大气环流作用下迅速蔓延而对大气环境造成严重的大范围污染，这些均会对恶臭污染的治理提出更高的要求，增加了恶臭污染治理难度。
目前，国内外处理恶臭污染治理方法较多，传统除臭方法如物理法（活性炭吸附法、稀释扩散法）和化学法（氧化吸收法和吸附法）存在运行成本高等缺点，生物法具有净化效率高，设备结构简单，投资低和无二次污染等优点，已逐步成为主流除臭方法。
然而，废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范仍是空白。
同时，污水处理厂实施日益严格的环境管理政策和污染物总量削减等约束性指标，这对废水处理中恶臭气体处理能力提出了新的要求。
因此，高效经济的处理工艺，和与之配套的废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术的标准规范，是目前化工行业最为欠缺的。
本技术规范的制定与实施，不仅能促进各大相关企业加强环境管理和推进处理设施标准化建设，为指导企业推行清洁生产和工艺设计提供技术依据，同时还有利于促进企业技术进步、产品升级和行业的可持续发展，便于环境管理部门进行管理和监督。
该标准的实施，有助于推动我国技术进步、经济增长和提高国际竞争力，是我国走新型工业化道路的关键步骤。
3编制原则和编制依据
3.1编制原则
标准编制遵循“科学性、完整性、兼容性、统一性、规范性”的原则，尽可能与国际通行标准接轨，注重标准的可操作性。
本标准严格按照《GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写规则》的规定进行编写和表述，力争在标准框架、结构和内容等方面符合标准要求。
本标准参考大量国内外相关行业的污染治理资料和工程实例，综合考虑技术、环境、资源和经济等目标，选择最佳、适用的处理技术，保证恶臭气体达标排放。
本标准以指导企业规范化运行和提高恶臭气体生物净化工艺水平为编写理念，将适合我国基本国情和国内技术发展水平的，经过大量工程实践证明的，经济、可靠、成熟的处理工艺和规定要求等列入本标准，做到标准适用性和先进性并存，并具有一定的可扩展空间。
3.2编制依据
本标准的编制以国家环境保护现有法律、法规、标准为主要依据，参考《恶臭气体生物净化理论与技术》，结合国内外化恶臭气体生物净化工艺相关文献以及实地调研资料，参照工业恶臭气体处理相关的运行维护及其安全管理的国家及行业标准，确定本标准的指标要求，总结编制了本标准。
本技术规范依据的法律法规、标准主要有：
《标准化工作导则》（GB/T1.1）
《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）
《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》（GB/T14675）
《空气质量三甲胺的测定气相色谱法》（GB/T14676）
《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定气相》（GB/T14678）
《空气质量二硫化碳的测定二乙胺分光光度法》（GB/T14680）
《排风罩的分类及技术条件》（GB/T16758）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
《工业废水处理与回用技术评价导则》（GB/T32327-2015）
《环境空气氨的测定次氯酸钠-水杨酸分光光度法》（HJ534）
《环境空气苯系物的测定固体吸附/热脱附-气相色谱法》（HJ583）
《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》（国发[2013]37号）
《江苏省大气污染防治行动计划实施方案》（苏政发[2014]1号）
《国务院关于印发“十三五”生态环境保护规划的通知》（国发[2016]65号）
《江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南》（苏环办[2016]95号）
《“十三五”挥发性有机污染物污染防治工作方案》（环大气[2017]121号）
《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》（国发[2018]22号）
4编制过程
接到标准编制任务后，编制组于2019年5月成立，讨论标准编制方案，拟定标准大纲，确定标准范围和主要技术内容。
2019年5月至2019年6月，编制组首先对国内外标准资料、相关科研成果，国内外应用现状、国内外相关法律法规及恶臭气体治理技术等进行了全面调研工作，制作资料收集表，收集案例信息，之后安排试验验证项目，确定试验单位，进行试验验证。
2019年6月19日，编制组在南京大学环境学院B432组织标准研讨会，讨论标准条款内容，形成会议纪要，并根据会议纪要修改文本和编制说明，形成讨论稿。
2019年6月至2019年7月按照GB/T1.1要求起草标准文本及编制说明。
2019年7月22日，编制组在南京大学环境学院与企业专家进行标准初稿的讨论，专家对标准中恶臭气体的种类，恶臭气体的排放及生物净化工艺的参数等提出了意见，编制组在此基础上对文本进行了相应的修改与完善。
2019年8月6日，编制组在龙江京西宾馆3楼会议室组织标准研讨会，标准领域相关的专家及相关企业代表共10余位参加了本次会议，参会人员对本标准进行了充分讨论，并对标准的结构，工艺处理技术等方面提出部分建议，编制组根据专家意见修订完善了相关内容。
5主要参加单位和工作组成员及其所做的工作
本标准制定项目由南京大学提出和申报，南京大学为第一起草单位。
各主要参加单位及工作组成成员所做工作见表1。
表1主要参加单位及工作组成员所做工作
主要参加单位
成员
主要工作
南京大学
负责标准草案及讨论稿和编制说明的编写、审阅等
6国内外相关标准研究
经查，该标准无对应的国际标准或国外先进标准。
目前国内关于废水处理中恶臭气体的净化处理较多的是参照大气污染治理的技术及标准，缺乏针对性且应用有所限制，因而有关废水处理中恶臭气体的处理技术与标准亟待推行。
7标准主要内容说明
7.1标准的结构
本标准规定了废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范的术语和定义、总体要求、恶臭气体种类及污染负荷、工艺设计及检测要求。
本标准共分为7章，主要内容为：
（1）范围；
（2）规范性引用文件；（3）术语与定义；（4）总体要求；（5）恶臭气体污染负荷；（6）工艺设计；（7）检测。
其中：
（1）范围部分明确了本标准的适用范围；
（2）规范性引用文件部分列出了本标准引用的全部规范性文件；
（3）术语与定义部分对本标准中涉及的特殊用词进行了定义；
（4）总体要求部分对恶臭气体的处理工艺进行了规范性描述；
（5）恶臭气体污染负荷部分对废水处理过程中产生的恶臭气体中各种污染物的污染负荷的计算进行了定义；
（6）工艺设计部分对一般规定、总体工艺流程图、恶臭气体收集与输送、预处理工艺、生物净化工艺及后处理工艺进行了规定。
（7）检测部分对恶臭气体污染物浓度测定方法进行了规定。
7.2标准的主要内容说明
7.2.1规范性引用文件
《废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范》涉及生物工程等专业，本条说明了引用的国家及行业标准的情况。
7.2.2术语与定义
本条说明了适用于本标准的术语和定义，以下内容为术语与定义确定的相关依据。
1．国标《恶臭污染物排放标准》（GB14554）中将“恶臭污染物”定义为“指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质”；环境标准《恶臭污染物环境监测技术规范》（HJ905-2017）中将“恶臭”定义为“一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快感觉及损害生活环境的异味气体”；环境标准《恶臭嗅觉实验室建设技术规范》（HJ865-2017）中将“恶臭”描述为“一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快感觉及损害生活环境的异味气体”。
编制组根据本标准的范围及内容，将“恶臭气体”定义为“一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质，主要可分为含硫、含氮、含氧化合物、卤素及衍生物与烃类等”。
2．自定义“污染负荷”、“气体生物净化”、“化学洗涤”、“生物过滤池”和“生物滴滤池”。
3．其余术语与定义的引用依据皆在标准中以注的形式体现。
7.2.3总体要求
恶臭气体治理应遵循综合治理、循环利用、达标排放和总量控制的原则。
其总体要求的撰写参考以下法律法规及标准规范：
根据政府文件《江苏省大气污染防治行动计划实施方案》（苏政发[2014]1号）、《江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南》（苏环办[2016]95号）、《“十三五”挥发性有机污染物污染防治工作方案》（环大气[2017]121号）、《国务院关于印发“十三五”生态环境保护规划的通知》（国发[2016]65号）、《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》（国发[2013]37号）、《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》（国发[2018]22号）等相关要求和规定。
参考标准文件《标准化工作导则》（GB/T1.1）、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）、《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》（GB/T14675）、《空气质量三甲胺的测定气相色谱法》（GB/T14676）、《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定气相》（GB/T14678）、《空气质量二硫化碳的测定二乙胺分光光度法》（GB/T14680）、《排风罩的分类及技术条件》（GB/T16758）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）、《工业废水处理与回用技术评价导则》（GB/T32327-2015）、《环境空气氨的测定次氯酸钠-水杨酸分光光度法》（HJ534）、《环境空气苯系物的测定固体吸附/热脱附-气相色谱法》（HJ583）等相关规定。
7.2.4恶臭气体污染负荷
恶臭气体污染负荷的计算依据《恶臭气体生物净化理论与技术》撰写。
7.2.5工艺设计
编制组根据企业恶臭气体处理案例，不同地区污水处理厂反馈的调研结果，整理并分析归纳了生物净化工艺的相关流程与参数，采取生物滤池处理工艺。
废水处理中恶臭气体的处理应依据恶臭气体的流量及污染特征，综合考虑技术、环境、资源和经济等因素，选择适宜技术路线，总体上宜采用“生物净化”的工艺，当难以用单一生物净化技术处理以达到恶臭气体排放标准时，宜增加适当的预处理和后处理工艺，避免二次污染。
本标准工艺设计章节包括一般规定、总体工艺流程图、恶臭气体收集与输送、预处理工艺、生物净化工艺和后处理工艺。
7.2.6工艺流程图
编制组根据企业恶臭气体处理案例，将恶臭气体分为城镇污水处理中产生的恶臭气体和工业废水处理中产生的恶臭气体，考虑工业废水成分复杂，恶臭气体浓度较高，生物净化难以达到排放标准，宜增加适当的预处理和后处理工艺，避免二次污染。
7.2.7恶臭气体的收集及输送
编制组根据《江苏省大气污染防治行动计划实施方案》（苏政发[2014]1号）政府文件，参考《排风罩的分类及技术条件》（GB/T16758-2008）的规定，结合污水处理厂处理恶臭气体的收集及输送现状，在本标准中规定集气罩、风速、吸气方向、管道材料等相关内容。
7.2.8预处理工艺
微生物是生物反应器的关键组分，由于生物净化过程中微生物有其自身的养分需求和代谢承载能力，针对恶臭气体进气浓度的波动，需设置恶臭气体的预处理过程（一般选用化学洗涤和水洗），达到生物过程承载范围后进入生物反应器处理。
编制组参考《恶臭气体生物净化理论与技术》（徐晓军，宫磊等著）、《大气污染治理工程技术导则》中工艺参数及相关工艺规定，结合企业反馈的工程应用案例：
（1）A企业洗涤塔填料层高设计1~1.5m，pH控制在3~6与9~12之间，液气比设计2：
1~3：
1；
（2）B企业洗涤塔填料层高设计单层1~2m（一般1~3层），pH控制在7~9之间，气液比设计2：
1~4：
1，填料材质多为聚丙烯环状或球状填料；（3）C企业填料层高设计高于5m，本标准选定pH推荐范围为5~10、填料层高：
1~5m、填料材质：
环状或球状惰性人工材料、气液比：
1：
1~4：
1。
污水处理厂可根据废水污染物种类和厂区实际运行情况，选择表中工艺或其他更适宜工艺。
7.2.9生物净化工艺
生物过滤池的设计是生物技术的首要问题，目前常用的生物过滤池有生物过滤池和生物滴滤池。
编制组参考《生物除臭滴滤池》（JB/T12580-2015）、《恶臭气体生物净化理论与技术》（徐晓军，宫磊等著）、《大气污染治理工程技术导则》、《生物滴滤池处理甲苯废气研究》、《生物滴滤塔处理三苯废气的影响因素研究》、《生物洗涤法治理含苯酚废气研究》、《生物滴滤法处理正丁醇废气的研究》、《生物滴滤和过滤技术降解含硫恶臭有机废气的研究》等中内容及相关工艺规定，结合企业反馈的工程应用案例，综合考虑工艺的成熟性、稳定性和经济合理性，编制组在本标准中，根据恶臭气体的浓度与成分进行列表推荐，并给出不同的工艺参数。
废水处理中恶臭气体生物净化的工艺参数及处理后污染物排放要求可参照表中指标，也可根据实际情况调整指标数值。
本标准中部分工艺参数推荐值编写依据如下：
1、生物技术的核心是通过微生物的代谢作用实现对恶臭污染物的去除，因此，气体在滤池中的停留时间是一个重要参数。
《生物除臭滴滤池》（JB/T12580-2015）中规定“生物降解段气体停留时间应大于11s”，结合企业反馈工程应用案例：
（1）A企业停留时间设计为25s；
（2）B企业停留时间设计为15s；（3）C企业停留时间设计为10~15s。
本标准将停留时间规定为“>11s”。
2、填料是生物净化技术中微生物的载体，填料种类及其装填方式是反应器设计的重要参数。
生物过滤池选择有机介质作为填料，例如树皮、果壳、土壤、堆肥等作为微生物附着的载体，同时本身也具有一定的吸附性。
生物滴滤池选择人工惰性材料，例如聚丙烯、陶粒、颗粒活性炭等作为微生物附着的载体，其表面积大，透气性好，不容板结，使用寿命久。
A企业填料层高设计为1~1.5m，B企业填料层高设计为1.9m，C企业填料层高设计为1m。
本标准将填料层高设计为1~2m。
3、《生物除臭滴滤池》（JB/T12580-2015）中规定“滤池中风管设计风速应控制在8~14m/s范围内”，A企业风速设计为11m/s，B企业风管设计风速为12m/s。
本标准将风管设计风速规定为8~14m/s。
4、《生物除臭滴滤池》（JB/T12580-2015）中规定“生物降解段填料比表面积应大于350m2/m3”，A企业填料比表面积设计为205m2/m3，B企业填料比表面积设计为250m2/m3。
本标准将生物滴滤池比表面积规定为“>350m2/m3”。
5、《生物除臭滴滤池》（JB/T12580-2015）中规定“水箱中喷淋液的pH值宜控制在4~8范围内”，A企业喷淋液pH值设计为5~7，B企业喷淋液pH值设计为6左右。
本标准将生物滴滤池中pH值范围规定为5~7。
6、《生物除臭滴滤池》（JB/T12580-2015）中规定“生物填料中应总细菌数不小于1×107cfu/mL（或cfu/g）且无致病菌”，本标准将生物滴滤池中总细菌数规定应为不小于1×107cfu/mL（或cfu/g）且无致病菌。
7.2.10后处理工艺
当难以用生物净化工艺法处理恶臭气体以达到排放标准时，应采用适当的后处理工艺。
编制组根据《大气污染治理工程技术导则》、《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》，结合企业反馈的工程应用案例，对后处理工艺进行了相关规定。
污水处理厂可根据恶臭气体种类和厂区实际运行情况，选择表中工艺或其他更适宜工艺。
本标准中部分工艺参数推荐值编写依据如下：
1、《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》中规定“进入吸附床的废气温度应低于40℃”，B企业吸附温度设计小于<50℃。
本标准规定吸附温度为小于40℃。
2、B企业活性炭吸附过滤风速设计为0.5m/s，D企业活性炭吸附过滤风速设计为0.5~1.5m/s。
本标准规定活性炭吸附过滤风速为0.5~1.5m/s。
3、《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》中规定“采用纤维状吸附剂时，吸附单元的压力损失宜低于4000pa；采用其他形状吸附剂时，吸附剂单元的压力损失宜低于2500pa”B企业规定吸附设备阻力为小于2000pa。
本标准规定设备阻力小于2000pa。
4、A企业高能离子净化工作电压设计为220V，E企业高能离子净化工作电压设计为220V。
本标准规定高能离子净化法工作电压为220V。
5、A企业高能离子净化工作温度设计为常温，E企业高能离子净化工作温度设计为常温。
本标准规定高能离子净化法工作温度为25℃。
8知识产权情况说明
本标准不涉及专利问题。
9标准属性
建议本标准做推荐性标准使用
10采用国际标准和国外先进标准情况
未采标
11与现行法律、法规及国家标准的关系
尚无相关国家或行业标准。
12实施本标准的管理措施及建议
鉴于本标准为首次制定，在实施过程中可采用先试行一段时间，根据试行情况及反馈信息，进行进一步的修订完善，力争最终形成适用的、先进的废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术的规范性技术管理文件，更好的满足我国环境保护管理的需要。
此外，随着经济的发展和技术的进步，以及对环保技术研究的不断深入及实践经验的积累，根据环境管理的实际需要，标准的内容应不断得到完善、拓展、深入和更新，以适应环境标准制修订工作的要求。
因此本标准发布后，建议建立相关信息的反馈机制，适时解决标准应用中的问题，及时了解和总结恶臭气体生物净化的新动向，通过标准编制组平台收集和总结废水处理中恶臭气体生物净化工艺的理论和实践经验，促进大气污染防治技术的进步。
《废水处理中恶臭气体生物净化工艺技术规范》编制小组
2019年8月
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