申請(qǐng)日2015.07.30

　　公開(公告)日2015.12.09

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法，將收集的農(nóng)村生活污水首先排入多級(jí)串聯(lián)的大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池進(jìn)行厭氧消化反應(yīng)，然后進(jìn)入反硝化脫臭池進(jìn)行包括反硝化脫氮、反硝化脫硫和反硝化氨氧化反應(yīng)在內(nèi)的自養(yǎng)反硝化和異養(yǎng)反硝化、同時(shí)消耗致嗅有機(jī)污染物的協(xié)同作用，再經(jīng)水泵提升進(jìn)入跌水充氧生物接觸氧化池進(jìn)行硝化反應(yīng)，跌水充氧生物接觸氧化池的部分硝化液回流至反硝化脫臭池，其余出水進(jìn)入人工濕地。本發(fā)明有效降低厭氧出水中致臭物質(zhì)的濃度，除臭效果充分。可解決跌水充氧工序的嗅味問題，集污水處理與源頭除臭于一體，節(jié)能節(jié)地，運(yùn)行成本低，維護(hù)管理簡(jiǎn)單，尤其適用于廣大的農(nóng)村地區(qū)的分散式生活污水處理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法，其特征在于，該方法包括：

　　將收集的農(nóng)村生活污水首先排入多級(jí)串聯(lián)的大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池(1)進(jìn)行厭氧消化反應(yīng)，然后進(jìn)入反硝化脫臭池(2)進(jìn)行包括反硝化脫氮、反硝化脫硫和反硝化氨氧化反應(yīng)在內(nèi)的自養(yǎng)反硝化和異養(yǎng)反硝化協(xié)同作用，出水再經(jīng)水泵提升進(jìn)入跌水充氧生物接觸氧化池(3)進(jìn)行硝化反應(yīng)，跌水充氧生物接觸氧化池(3)的部分硝化液回流至反硝化脫臭池(2)，其余出水進(jìn)入人工濕地(4);所述跌水充氧生物接觸氧化池(3)設(shè)置成四級(jí)或五級(jí)串聯(lián)形式。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法，其特征在于，所述大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池(1)設(shè)置成2~3級(jí)柱體結(jié)構(gòu)，單級(jí)高徑比大于5，總水力停留時(shí)間3d。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法，其特征在于，所述反硝化脫臭池(2)采用大深徑比柱體反應(yīng)器，大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池(1)的出水和來自跌水充氧生物接觸氧化池(3)回流的部分硝化液在此混合，反硝化反應(yīng)時(shí)間4h。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法，其特征在于，所述四級(jí)或五級(jí)串聯(lián)的跌水充氧生物接觸氧化池(3)中，總水力停留時(shí)間1~1.25h，由跌水充氧生物接觸氧化池(3)回流至反硝化脫臭池(2)的硝化液為進(jìn)水流量的100%~200%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法，其特征在于，所述人工濕地(4)為水平潛流人工濕地，水力負(fù)荷為0.2~0.3m3·m2·d。

　　說明書

　　分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種用于對(duì)污水處理設(shè)施周邊空氣質(zhì)量有要求的農(nóng)村分散式生活污水處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)水處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　農(nóng)村污水由于地域分散、量大面廣、隨機(jī)性強(qiáng)、粗放型排放等特點(diǎn)，使得污水收集、處理的難度較大。基于農(nóng)村地區(qū)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理?xiàng)l件有限但土地資源相對(duì)較多的考慮，厭氧處理、生態(tài)處理及其組合成為了小型分散式農(nóng)村生活污水處理的工藝主流。厭氧跌水充氧人工濕地組合小型污水除磷脫氮方法的提出達(dá)到了簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)便、廉價(jià)、有效處理農(nóng)村污水的目的，同時(shí)把污水治理與農(nóng)民的生產(chǎn)活動(dòng)相結(jié)合，構(gòu)建了污染凈化型農(nóng)業(yè)，尤其適用于農(nóng)村地區(qū)分散式生活污水處理。但工藝中厭氧處理后出水含有氨、硫化氫、甲硫醇、甲胺等致臭物質(zhì)，進(jìn)入跌水充氧生物接觸氧化單元處理時(shí)，水流湍流擾動(dòng)及擋板分散后的水滴滴落過程中散發(fā)出明顯的臭味，給周邊居民生活造成了不良影響。

　　目前污水處理廠工程上常用的惡臭氣體處理技術(shù)主要有生物濾池、生物滴濾塔、生物濾床、植物提取液除臭、活性炭吸附、高能離子除臭、化學(xué)除臭和活性氧除臭等，這些方法主要針對(duì)已逸出到大氣中臭氣的去除，是被動(dòng)的除臭方法，主要針對(duì)大型污水處理廠等污水處理量較大的污水處理系統(tǒng)。污水中的含氮及含硫化合物是在極低的氧化還原電位(-100~-300mV)下形成的，因此不少國內(nèi)外研究者考慮從源頭降低惡臭的發(fā)生，通過加強(qiáng)曝氣、投入化學(xué)氧化劑、加入硝酸鹽等方式，提高污水中的氧化還原電位來控制臭味的產(chǎn)生，但這些源頭控制方法需要額外的動(dòng)力設(shè)施和化學(xué)藥劑，增加了運(yùn)行費(fèi)用，提高了管理難度。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　技術(shù)問題：本發(fā)明針對(duì)厭氧跌水充氧人工濕地組合小型污水除磷脫氮方法的臭味問題以及傳統(tǒng)除臭方法的不足，提供一種低成本、易管理、低能耗的兼顧高效污水處理和工藝過程除臭的分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法。

　　技術(shù)方案：本發(fā)明的分散式生活污水生化處理過程中強(qiáng)化反硝化脫臭的方法，包括：將收集的農(nóng)村生活污水首先排入多級(jí)串聯(lián)的大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池進(jìn)行厭氧消化反應(yīng)，然后進(jìn)入反硝化脫臭池進(jìn)行包括反硝化脫氮、反硝化脫硫和反硝化氨氧化反應(yīng)在內(nèi)的自養(yǎng)反硝化和異養(yǎng)反硝化協(xié)同作用，再經(jīng)水泵提升進(jìn)入跌水充氧生物接觸氧化池進(jìn)行硝化反應(yīng)，跌水充氧生物接觸氧化池的部分硝化液回流至反硝化脫臭池，其余出水進(jìn)入人工濕地;所述跌水充氧生物接觸氧化池設(shè)置成四級(jí)或五級(jí)串聯(lián)形式。

　　本發(fā)明優(yōu)選方案中，大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池設(shè)置成2~3級(jí)柱體結(jié)構(gòu)，單級(jí)高徑比大于5，總水力停留時(shí)間3d。

　　本發(fā)明優(yōu)選方案中，反硝化脫臭池采用大深徑比柱體反應(yīng)器，大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池的出水和來自跌水充氧生物接觸氧化池回流的部分硝化液在此混合，反硝化反應(yīng)時(shí)間4h。

　　本發(fā)明優(yōu)選方案中，四級(jí)或五級(jí)串聯(lián)的跌水充氧生物接觸氧化池中，總水力停留時(shí)間1~1.25h，由跌水充氧生物接觸氧化池回流至反硝化脫臭池的硝化液為進(jìn)水流量的100%~200%。

　　本發(fā)明優(yōu)選方案中，人工濕地為水平潛流人工濕地，水力負(fù)荷為0.2~0.3m3·m2·d

　　本發(fā)明的關(guān)鍵之一是多級(jí)串聯(lián)大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池、反硝化脫臭池和跌水充氧生物接觸氧化池三者有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了源頭除臭。生活污水首先進(jìn)入多級(jí)串聯(lián)大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池，污水中的有機(jī)物在嚴(yán)格厭氧狀態(tài)下進(jìn)行厭氧消化，將大分子的有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，進(jìn)而產(chǎn)生并收集沼氣，產(chǎn)甲烷作用的充分發(fā)揮可有效降解包括甲硫醇等致臭的含碳小分子有機(jī)物，從而有效減少厭氧出水中致臭物質(zhì)的濃度;大深徑比高效厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入反硝化脫臭池，池中來自厭氧段的消化液及好氧段的回流液進(jìn)行混合，經(jīng)好氧段處理后的回流液中有機(jī)物和氨氮得到了充分的降解和轉(zhuǎn)化，致臭物質(zhì)濃度極低，對(duì)厭氧池出水起到良好的稀釋作用，同時(shí)回流液攜帶的硝酸鹽和氧氣等氧化性物質(zhì)以及池中微生物的生命活動(dòng)和催化作用保證了此處混合水中還原性致臭物質(zhì)的進(jìn)一步去除。反硝化脫臭池的出水進(jìn)入跌水充氧生物接觸氧化池，在無鼓風(fēng)和機(jī)械曝氣等動(dòng)力消耗的條件下通過多級(jí)串聯(lián)的自然跌水復(fù)氧，有機(jī)物得到進(jìn)一步降解，轉(zhuǎn)化成二氧化碳散逸至空氣中，從而使得回流水中致臭小分子有機(jī)物濃度充分減少，加之氨氮完成硝化作用，轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，確�；亓饕褐兄鲁粑镔|(zhì)濃度極低，同時(shí)產(chǎn)生的硝酸鹽及多余的氧氣隨回流水進(jìn)入反硝化脫臭池，進(jìn)一步氧化反硝化脫臭池中的還原性致臭物質(zhì)。

　　本發(fā)明方法的另一個(gè)關(guān)鍵之處是多級(jí)串聯(lián)大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池、反硝化脫臭池、跌水充氧生物接觸氧化池和人工濕地四者集成進(jìn)一步保證了污水處理效果。厭氧產(chǎn)沼氣池有效降低有機(jī)物濃度，提高污水可生化性，反硝化脫臭池接受來自跌水充氧生物接觸氧化池的部分回流液，直接稀釋了來水中的污染物濃度，同時(shí)反硝化作用的完成進(jìn)一步降低有機(jī)物濃度和硝酸鹽濃度，減輕后續(xù)處理單元的負(fù)擔(dān)，進(jìn)入跌水充氧生物接觸氧化池的污水中有機(jī)物濃度低可形成良好的硝化環(huán)境，提升硝化效果，有助于人工濕地脫氮效率的提高。水生植物型人工濕地主要擔(dān)負(fù)氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除，保證出水水質(zhì)全面達(dá)標(biāo)排放。

　　具體方法為：

　　收集的農(nóng)村生活污水首先進(jìn)入多級(jí)串聯(lián)的大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池，然后進(jìn)入反硝化脫臭池，再經(jīng)水泵提升進(jìn)入跌水充氧生物接觸氧化池，跌水充氧生物接觸氧化池的部分出水回流至反硝化脫臭池，其余出水進(jìn)入人工濕地。

　　大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池設(shè)置成2~3級(jí)柱體結(jié)構(gòu)，單級(jí)高徑比大于5，總水力停留時(shí)間3d。反硝化脫臭池亦采用大深徑比柱體反應(yīng)器，大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池的出水和來自跌水充氧生物接觸氧化池的回流液在此混合，反硝化反應(yīng)時(shí)間4h。反硝化脫臭池出水有機(jī)物濃度、硫化物濃度和氨氮濃度分別降低到低于70mg/L、0.5mg/L和25mg/L;跌水充氧生物接觸氧化池設(shè)置成四池或五池串聯(lián)形式，水力停留時(shí)間1~1.25h，，硝化率全年在60%以上，由跌水充氧生物接觸氧化池出水回流至反硝化脫臭池的硝化液回流量調(diào)節(jié)范圍為進(jìn)水流量的100%~200%。

　　本發(fā)明集成于“大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池-反硝化脫臭池-跌水充氧生物接觸氧化池-人工濕地”生物生態(tài)組合工藝。經(jīng)本發(fā)明方法處理后，反硝化脫臭池出水有機(jī)物濃度、硫化物濃度和氨氮濃度分別降低到低于70mg/L、0.5mg/L和25mg/L;跌水充氧生物接觸氧化池設(shè)置成四池或五池串聯(lián)形式，硝化率全年在70%以上。

　　通過采用多級(jí)串聯(lián)的大深徑比高效厭氧反應(yīng)器，深度厭氧，強(qiáng)化有機(jī)物向甲烷氣體的轉(zhuǎn)化，有效降低厭氧出水中致臭物質(zhì)的濃度，反硝化脫臭池接受來自厭氧單元的消化液和跌水充氧接觸氧化單元的硝化液回流，主要功能是脫氮和除臭，通過回流混合液的稀釋作用及其攜帶的大量硝酸鹽和溶氧，氧化污水中含硫及含氮化合物等還原性致臭物質(zhì)，除臭效果充分。跌水充氧生物接觸氧化池設(shè)置成四池或五池串聯(lián)形式，主要功能是有機(jī)物的進(jìn)一步去除和硝化作用的完成，部分出水回流，其余出水進(jìn)入人工濕地進(jìn)行深度脫氮除磷。該方法集污水處理與源頭除臭于一體，節(jié)能節(jié)地，運(yùn)行成本低，維護(hù)管理簡(jiǎn)單，尤其適用于廣大的農(nóng)村地區(qū)。

　　有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、本發(fā)明將多級(jí)串聯(lián)大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池、反硝化脫臭池和跌水充氧生物接觸氧化池三者有機(jī)結(jié)合，通過強(qiáng)化厭氧減少致臭物質(zhì)的產(chǎn)生，利用跌水充氧生物接觸氧化池產(chǎn)生的硝化液和剩余溶氧氧化污水中的還原性致臭物質(zhì)，除臭效果充分，不需曝氣或投加硝酸鹽等，省卻了動(dòng)力消耗和藥劑費(fèi)用，成本低廉，同時(shí)從源頭上控制惡臭的發(fā)生，省卻了專門的臭氣收集和處理裝置，造價(jià)低，管理簡(jiǎn)單。

　　2、污水經(jīng)多級(jí)串聯(lián)的大深徑比厭氧產(chǎn)沼氣池深度厭氧有效降低了有機(jī)物濃度，轉(zhuǎn)化為沼氣收集利用，反硝化脫臭池反硝化作用進(jìn)一步利用有機(jī)物和硝酸鹽，轉(zhuǎn)換為二氧化碳和氮?dú)忉尫诺娇諝庵�，減少了后續(xù)單元脫氮的壓力，為跌水充氧生物接觸氧化池硝化反應(yīng)的完成提供了良好的環(huán)境，提升了整個(gè)工藝的脫氮效果。

　　3、本發(fā)明整體上有效解決了小型分散式農(nóng)村生活污水和污水處理過程中的臭味問題，更加全面地改善了農(nóng)村污水處理設(shè)施周邊的環(huán)境質(zhì)量，方法中僅有一臺(tái)提升泵的動(dòng)力消耗，節(jié)能降耗，管理簡(jiǎn)單，人工濕地種植經(jīng)濟(jì)型作物，有效去除和回收氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，具有一定經(jīng)濟(jì)效益。