公布日：2024.04.02
申请日：2024.02.28
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种用于生活污水的气水同步净化工艺，包括反硝化工艺段，用于接收已进行预处理的生活污水，反硝化工艺段中的污水处于缺氧状态；好氧工艺段，用于接收反硝化工艺段的出水，好氧工艺段中的污水处于好氧状态；反硝化工艺段与好氧工艺段均设置于四周围合的空间内，且水体上方具有容纳气体的空间；泥水混合液回流工艺段，用于将好氧工艺段的硝化液回流至反硝化工艺段；气体收集工艺段，包括气道，用于收集所述空间内汇集的异味气体并集中于气道内；气体净化工艺段，设置于反硝化工艺段或好氧工艺段内水体上方用于容纳气体的空间内；本发明解决了目前常见生活污水处理工艺，往往采用敞开式的治理方式，容易造成的异味气体外溢的技术问题。
权利要求书
1.一种用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，包括：反硝化工艺段，用于接收已进行预处理的生活污水，所述反硝化工艺段中的污水处于缺氧状态，且污水中接种有反硝化污泥；好氧工艺段，用于接收反硝化工艺段的出水，所述好氧工艺段中的污水处于好氧状态，且污水中接种有好氧污泥；所述反硝化工艺段与所述好氧工艺段均设置于四周围合的空间内，所述反硝化工艺段或所述好氧工艺段的水体上方具有容纳气体的空间，所述异味气体汇集于所述空间内；泥水混合液回流工艺段，用于将好氧工艺段的好氧硝化液回流至反硝化工艺段；气体收集工艺段，包括气道，用于收集所述空间内汇集的异味气体并将异味气体集中于气道内；气体净化工艺段，设置于反硝化工艺段或好氧工艺段内水体上方用于容纳气体的空间内，能够同步接收气道内集中的异味气体，并利用生物膜对异味气体进行同步净化。
2.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，在气体净化工艺段中，采用附着有生物膜的旋转净化装置对气道集中的异味气体进行净化；所述旋转净化装置设置于反硝化工艺段或好氧工艺段水体上方用于容纳气体的空间内，所述旋转净化装置中心设置有转轴，所述转轴能够转动；所述转轴设置于反硝化工艺段或好氧工艺段内水体的水位线处，使得部分旋转净化装置位于水体内，另一部分旋转净化装置出露于水面；所述气道包括集气管和出气管，所述集气管分别与所述反硝化工艺段和所述好氧工艺段的水体上方具有容纳气体的空间相连通；所述出气管设置于靠近旋转净化装置的转轴处，且沿转轴自旋转净化装置的一端延伸至另一端；所述气道上开设有气孔，用于使异味气体从气道内逸出，并与生物膜接触进行异味气体净化；所述泥水混合液回流工艺段在将好氧工艺段的好氧硝化液回流至反硝化工艺段的同时，还能够将好氧工艺段的回流液回流至旋转净化装置处，以驱动旋转净化装置转动。
3.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，所述出气管沿转轴延伸方向均匀开设有多个气孔，用于使异味气体从气孔中均匀的逸出并均匀的与旋转净化装置中的生物膜接触。
4.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，所述旋转净化装置内有填充有微生物附着载体，所述微生物附着载体具有多孔结构，多孔结构能够使得微生物容易附着于微生物附着载体上形成生物膜；所述微生物附着载体在所述旋转净化装置内能够跟随旋转净化装置转动。
5.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，将所述旋转净化装置的转轴作为气道的出气管，所述转轴为中空管状结构，所述气孔开设于中空管状结构的管壁上，所述转轴的一端封闭，所述异味气体自所述转轴的另一端进入转轴内部并自气孔中逸出，进而与微生物附着载体上附着的生物膜接触，从而被微生物净化。
6.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，所述反硝化工艺段内设置有多级反硝化反应区，相邻两个反硝化反应区之间具有分隔板，各个反硝化反应区内的水体相对独立，水体上方用于容纳气体的空间相连通；所述泥水混合液回流工艺段将好氧工艺段的好氧硝化液分别回流至第一级反硝化反应区内以及旋转净化装置处。
7.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，所述旋转净化装置也设置有多组，分别对应设置于一个反硝化反应区的水体上方；所述气道的出气管对应设置有多个，分别与各个所述旋转净化装置的转轴的中空结构相连通；所述泥水混合液回流工艺段将好氧工艺段的好氧硝化液进行分流且分别回流至各个旋转净化装置处，分别驱动各个旋转净化装置转动，然后流入对应的反硝化反应区内。
8.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，所述泥水混合液回流工艺段设置的混合液回流比范围是100%~1200%。
9.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，用于生活污水的气水同步净化工艺能够适用的水质参数范围为：化学需氧量≤1000mg/L，生化需氧量≤400mg/L，悬浮物≤350mg/L，氨氮≤50mg/L，总氮≤85mg/L，总磷≤15mg/L，油脂≤150mg/L。
10.根据权利要求1所述的用于生活污水的气水同步净化工艺，其特征在于，用于生活污水的气水同步净化工艺能够适用的工艺运行参数为：容积负荷为0.5~1.5kg(CODcr)·m3/d，处理水量范围是≥5m3/d。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于生活污水的气水同步净化工艺，以解决目前常见的生活污水处理工艺，往往采用敞开式的治理方式，容易造成的异味气体外溢的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：本发明公开了一种用于生活污水的气水同步净化工艺，包括：反硝化工艺段，用于接收已进行预处理的生活污水，所述反硝化工艺段中的污水处于缺氧状态，且污水中接种有反硝化污泥；具体的，所述反硝化污泥是指污泥中包括了能够利用化氧的兼氧与缺氧反硝化细菌，且反硝化细菌在污泥中占据生长优势；好氧工艺段，用于接收反硝化工艺段的出水，所述好氧工艺段中的污水处于好氧状态，且污水中接种有好氧污泥；具体的，所述好氧污泥是指污泥中包括了好氧微生物，且好氧微生物在污泥中占据生长优势；所述反硝化工艺段与所述好氧工艺段均设置于四周围合的空间内，所述反硝化工艺段或所述好氧工艺段的水体上方具有容纳气体的空间，所述异味气体汇集于所述空间内；泥水混合液回流工艺段，用于将好氧工艺段的好氧硝化液回流至反硝化工艺段；气体收集工艺段，包括气道，用于收集所述空间内汇集的异味气体并将异味气体集中于气道内；气体净化工艺段，设置于反硝化工艺段或好氧工艺段内水体上方用于容纳气体的空间内，能够同步接收气道内集中的异味气体，并利用生物膜对异味气体进行同步净化。
本方案的工作原理是：经过预处理的生活污水进入反硝化工艺段利用反硝化细菌进行反硝化脱氮反应，将污水中的硝酸盐反硝化为氮气，进而将氮元素从污水中去除；然后经过反硝化脱氮的污水进入好氧工艺段利用好氧微生物进行有机物和磷的去除，以及进行好氧硝化反应，将污水中的氨氮氧化为硝酸盐氮；好氧工艺段的好氧硝化液流至反硝化工艺段，将好氧硝化反应产生的硝酸盐氮回流至反硝化工艺段中进行反硝化反应进而去除氮元素。
本方案的气水同步净化工艺能够实现同时对污水和异味气体进行处理的功能，无需另外设置独立的气体净化系统，降低气水同时治理时的处理成本。
作为优选，在气体净化工艺段中，采用附着有生物膜的旋转净化装置对气道集中的异味气体进行净化；所述旋转净化装置设置于反硝化工艺段或好氧工艺段水体上方用于容纳气体的空间内，所述旋转净化装置中心设置有转轴，所述转轴能够转动；所述转轴设置于反硝化工艺段或好氧工艺段内水体的水位线处，使得部分旋转净化装置位于水体内，另一部分旋转净化装置出露于水面；所述气道包括集气管和出气管，所述集气管分别与所述反硝化工艺段和所述好氧工艺段的水体上方具有容纳气体的空间相连通；所述出气管设置于靠近旋转净化装置的转轴处，且沿转轴自旋转净化装置的一端延伸至另一端；所述气道上开设有气孔，用于使异味气体从气道内逸出，并与生物膜接触进行异味气体净化；所述泥水混合液回流工艺段在将好氧工艺段的好氧硝化液回流至反硝化工艺段的同时，还能够将好氧工艺段的回流液回流至旋转净化装置处，以驱动旋转净化装置转动。
本方案的工作原理是，好氧工艺段的好氧硝化液流至反硝化工艺段，将好氧硝化反应产生的硝酸盐氮回流至反硝化工艺段中进行反硝化反应进而去除氮元素的同时，还能够将好氧工艺段的好氧硝化液回流至旋转净化装置以驱动旋转净化装置转动；这样，旋转净化装置转动时，能够为反硝化工艺段或好氧工艺段的水体带入氧气，为反硝化细菌或者好氧微生物提供其所需的氧气，另外，由于反硝化工艺段以及好氧工艺段的水体内均含有有利于微生物生存的营养物质，那么旋转净化装置转动时，位于水体内部的旋转净化装置上附着的生物膜，将能够摄取水体中的营养物质，对微生物提供生存生长的基础，使得微生物能够具有持续的活性对异味气体进行净化。
本方案中，避免了对异味气体采用独立的设备或装置进行净化，同时采用了混合液在回流时的动能，驱动旋转净化装置转动，能够解决目前常见的生活污水处理工艺，往往采用敞开式的治理方式，容易造成的异味气体外溢的技术问题。
作为优选，所述出气管沿转轴延伸方向均匀开设有多个气孔，用于使异味气体从气孔中均匀的逸出并均匀的与旋转净化装置中的生物膜接触，以实现在异味气体逃逸出旋转净化装置的净化范围之前，具有较高的几率能够接触生物膜，提高净化效率和净化效果。
作为优选，所述旋转净化装置内有填充有微生物附着载体，所述微生物附着载体具有多孔结构，多孔结构能够使得微生物容易附着于微生物附着载体上形成生物膜；所述微生物附着载体在所述旋转净化装置内能够跟随旋转净化装置转动。
采用附着有生物膜的旋转净化装置，旋转净化装置的设置使得其一部分位于水体内，一部分出露于水面，同时通过转轴的旋转带动气体的进出，使得生物膜能够接触到异味气体，提高了净化效果。
作为优选，将所述旋转净化装置的转轴作为气道的出气管，所述转轴为中空管状结构，所述气孔开设于中空管状结构的管壁上，所述转轴的一端封闭，所述异味气体自所述转轴的另一端进入转轴内部并自气孔中逸出，进而与微生物附着载体上附着的生物膜接触，从而被微生物净化。将所述旋转净化装置的转轴作为气道的出气管，能够通过转轴的旋转，进一步的带动出气管的气体从出气管内被甩出，进而带动了容纳气体的空间集气管对气体的收集，推动了气体的流动，属于气体收集以及输送的一种创新，能够实现其引导异味气体流向的功能，同时还能够简化气道出气管的结构设计，既能够实现对异味气体的高效净化，又能够节省成本。
作为优选，所述反硝化工艺段内设置有多级反硝化反应区，相邻两个反硝化反应区之间具有分隔板，各个反硝化反应区内的水体相对独立，水体上方用于容纳气体的空间相连通；所述泥水混合液回流工艺段将好氧工艺段的好氧硝化液分别回流至第一级反硝化反应区内以及旋转净化装置处。采用多级反硝化反应，能够进一步提高氮元素的去除效率。
作为优选，所述旋转净化装置也设置有多组，分别对应设置于一个反硝化反应区的水体上方；所述气道的出气管对应设置有多个，分别与各个所述旋转净化装置的转轴的中空结构相连通；所述泥水混合液回流工艺段将好氧工艺段的好氧硝化液进行分流且分别回流至各个旋转净化装置处，分别驱动各个旋转净化装置转动，然后流入对应的反硝化反应区内。
作为优选，所述泥水混合液回流工艺段设置的混合液回流比范围是100%~1200%。
作为优选，用于生活污水的气水同步净化工艺能够适用的水质参数范围为：化学需氧量（COD）≤1000mg/L，生化需氧量（BOD5）≤400mg/L，悬浮物（SS）≤350mg/L，氨氮（NH3-N）≤50mg/L，总氮（TN）≤85mg/L，总磷（TP）≤15mg/L，油脂≤150mg/L。
作为优选，用于生活污水的气水同步净化工艺能够适用的工艺运行参数为：容积负荷为0.5~1.5kg(CODcr)·m3/d，处理水量范围是≥5m3/d。
本发明具有以下有益效果：本发明能够应用于生活污水，尤其是小体量的生活污水，本发明的用于生活污水的气水同步净化工艺同时设置了污水净化工艺段和气体净化工艺段，且在污水净化工艺段设置了异味气体的专属收集通道，能够将污水治理工艺段的异味气体全部进行集中收集后由气体净化工艺段进行统一处理，能够同时对生活污水以及处理生活污水治理过程中产生的异味气体进行净化，解决了目前常见的生活污水处理工艺，往往采用敞开式的治理方式，容易造成的异味气体外溢的技术问题；本发明的气体净化工艺段设置于污水处理工艺段的上方用于容纳气体的空间内，无需单独设置独立的异味气体净化系统，简化了处理工艺，降低气水同时治理时的处理成本，同时又保证了处理效果。
（发明人：李才贵;肖金超;何敏;晏善琦;向浩）
