申请日2018.01.24
公开(公告)日2018.06.22
IPC分类号B01D53/14; C02F3/12; B01D53/85; B01D53/58; B01D53/52
摘要
本发明公开了一种用生锈铁屑强化污水处理厂恶臭原位处理的方法，通过对已建或新建污水处理厂主要产生恶臭的污水处理单元进行全密闭，恶臭气体在密闭曝气单元产生的压力下自发流动，使其从密闭的污水调节池底部进入被污水吸收，溶解恶臭的污水进入到投加生锈铁屑的生物处理单元经过生化反应得到去除。在污水调节池逸出的部分恶臭从生物处理的曝气单元底部进入，被活性污泥吸附、吸收和分解。在主控室可观察各密闭单元内恶臭浓度、压力和流量参数，实时监控工艺运行的状态。该方法无需新建恶臭末端治理装置，节省了建设面积、运行和维护成本，且恶臭的流动无额外能源消耗。
权利要求书
1.一种生锈铁屑强化污水处理厂恶臭气体原位处理的方法，其特征在于对原有的污水处理厂主要产生恶臭气体的点位，即预处理单元(格栅、沉砂池和污水调节池)、生物处理的曝气单元以及污泥处理单元(重力浓缩池和污泥脱水设备)实现全密闭，并配备相应的在线传感器、生锈铁屑投加计量泵、压力表和流量计，在主控室监控恶臭气体处理过程中工艺的运行情况。
2.根据权利要求1所述的污水处理厂恶臭气体原位处理的密闭单元，其特征在于各密闭单元之间由气体管路连接，连接方式如附图1所示，恶臭气体在密闭曝气单元产生的压力下自发流动，使其从密闭的污水调节池底部进入被污水吸收，溶解恶臭气体的污水进入到投加生锈铁屑的生物处理单元经过生化反应得到去除，在污水调节池逸出的部分恶臭气体从生物处理的曝气单元底部进入，被活性污泥吸附、吸收和分解。
3.根据权利要求1所述的污水处理厂恶臭气体原位处理的密闭单元，其特征在于所有密闭单元均配有恶臭气体在线监测传感器(如H2S和NH3)，可在主控室实时观察恶臭气体浓度来判断该工艺的运行情况。
4.根据权利要求1所述的污水处理厂恶臭气体原位处理的厌氧单元(如A2/O的厌氧池、A/O的缺氧池、氧化沟的前端厌氧部位等)，其特征在于配备生锈铁屑投加计量泵，根据生物单元好氧池出水的铁素流失情况进行补给。
5.根据权利要求1所述的污水处理厂恶臭气体原位处理密闭的曝气单元，配备压力表和泄压阀，当曝气单元内的压力超过安全值将自动打开阀门进行泄压。
6.根据权利要求2所述的污水处理厂恶臭气体原位处理的气体管道，其特征在于曝气单元分别与污水调节池和污泥处理单元连接的气体管道配备气体流量计，可在主控室实时观察气体的流量。
说明书
一种用生锈铁屑强化污水处理厂恶臭气体原位处理的方法
技术领域
本发明涉及恶臭气体处理技术领域，具体涉及一种用生锈铁屑强化污水处理厂恶臭气体原位处理的方法。
背景技术
截止2016年底，全国累计建成污水处理厂近4000座左右，污水处理能力达1.7亿立方米/日。污水处理过程中会产生大量的恶臭气体，可能会造成污水处理厂的工作人员以及周边居民感官的不快甚至影响身体健康，引发严重的环境问题。
污水处理过程中产生的恶臭气体的主要点位是预处理单元(格栅和沉砂池)、生物单元的曝气单元以及污泥处理单元(重力浓缩池和机械脱水机房)。产生的恶臭气体以NH3和H2S为主，它们是我国《恶臭气体污染物排放标准》(GB14554-1993)中确定的八种恶臭气体污染物中最重要的两项。
国内外针对污水处理厂产生的恶臭气体运用最多的原位处理方法是末端生物法。曝气式活性污泥法是末端生物法的一种，相比于其他生物法具有处理效率高，不受到占地面积因素制约的优点。但是该方法常用活性污泥中添加粉状活性炭来提高其抗冲击负荷和恶臭气体物质分解的能力，加入活性炭存在成本高、难回收的缺点限制了该工艺的应用。
当污水体系中存在生锈铁屑将发生以下反应强化污水处理污染物的能力。NH4+的去除：(1)生锈铁屑表面的Fe2O3与NH4+发生异化铁还原耦合氨氮氧化反应，生成Fe2+和NO2-/N2/NO3-;(2)同时，Fe2O3也将被铁还原菌还原生成Fe2+;(3)NO3-/O2将上述反应生成的Fe2+氧化成Fe3+;(4)Fe3+将与NH4+发生铁还原耦合氨氮氧化反应。H2S的去除：(1)Fe3+能够与S2-发生氧化还原反应，生成S单质;(2)Fe2+与S2-生成FeS沉淀。由于生锈铁屑含量丰富且价格廉价，若将其代替活性炭，将促进曝气式活性污泥法处理恶臭气体工艺的发展。
专利CN104923068A报道了一种恶臭气体的处理方法，此方法将恶臭气体通过曝气装置通入到生化曝气池中，使池中的微生物接触去除恶臭气体。但是该方法的曝气单元没有密闭，从该单元排放的气体存在二次污染的风险，并且所用的恶臭气体曝气装置增加了运行和维护成本。
专利CN107162192A报道了一种生化污水处理系统废气处理工艺，此工艺将厌氧池产生的恶臭气体通过排气风机通入好氧池，恶臭气体在好氧池去除并排放，但是从好氧池排出的气体存在二次污染的风险，并且所用排气风机增加了运行和维护成本。
专利CN106587344A报道了一种高效去除氨氮的厌氧内置生锈铁屑反应器及其处理氨氮废水的工艺，此方法采用生锈铁屑强化了污水脱氮效能，但是该技术并没有运用到含氨废气处理。
专利CN103420480A报道了一种厌氧铁盐生物脱氮工艺，此方法通过投加铁盐强化污水脱氮的效能，但是该技术并没有运用到含氨废气处理。
专利CN105771554A报道了一种含氨废气的原位脱氮方法及其使用的脱氮装置，此方法可以处理原位产生的含氨恶臭气体，但是该方法需要额外培养亚硝化-厌氧氨氧化功能菌，不适合污水处理厂的恶臭气体原位处理。
总体来看，根据已经报道的原位恶臭气体生物处理法，以及采用生锈铁屑强化污水处理能力的情况分析，尚缺少生锈铁屑与生物法处理废气结合的工艺，未形成系统的城市污水处理厂曝气式活性污泥法的恶臭气体原位处理体系。因此，亟需建立一种生锈铁屑强化污水处理厂恶臭气体原位处理的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种高效低能耗的污水处理厂恶臭气体原位处理的方法。
1.一种生锈铁屑强化污水处理厂恶臭气体原位处理的方法，包括如下步骤：对原有的污水处理厂主要产生恶臭气体的点位，即预处理单元(格栅、沉砂池和污水调节池)、生物处理的曝气单元以及污泥处理单元(重力浓缩池和污泥脱水设备)实现密闭，并配备相应的在线传感器、生锈铁屑投加计量泵、压力表和流量计，在主控室监控恶臭气体处理过程中工艺的运行情况;
2.所述密闭单元在各密闭单元之间连接气体管道，连接方式如附图1所示，恶臭气体在密闭曝气单元产生的压力下自发流动，使其从密闭的污水调节池底部进入被污水吸收，溶解恶臭气体的污水进入到投加生锈铁屑的生物处理单元经过生化反应得到去除，在污水调节池逸出的部分恶臭气体从生物处理的曝气单元底部进入，被活性污泥吸附、吸收和分解;
3.所述生物单元的厌氧池在顶部配备生锈铁屑投加计量泵，根据生物单元好氧池出水的铁素流失情况进行补充;
4.所述生物处理的曝气单元配备压力表和泄压阀，当曝气单元内的压力超过安全值将打开阀门进行泄压;
5.所述主要产生恶臭气体点位在密闭后设有恶臭气体在线传感器(如H2S和NH3)，根据实时监测到的恶臭气体浓度来判断该工艺的运行情况;
6.所述曝气单元连接调节池和污泥处理单元的气体管道均配备流量计，可在主控室实时观察气体的流量。
本发明相比现有技术具有如下有益效果：
(1)无需安装恶臭气体末端处理设备，没有占地面积条件的限制，适用于原污水处理厂的改造;
(2)密闭的曝气单元和其他密闭单元形成压差自发形成气体流动，无需额外增加动力装置，节省运行成本;
(3)密闭单元的恶臭气体从污水调节池底部进入，通过污水调节池对恶臭气体一级吸收，避免了恶臭气体直接进入曝气池对生物单元的冲击。少部分逸出的恶臭气体从曝气单元的底部通入，实现污水对恶臭气体的多级吸收;
(4)投加了生锈铁屑的污水体系强化了其处理污染物的能力;
(5)在主控室能够实时观察到密闭单元的压力、恶臭气体的浓度和流量，保障工艺运行的稳定性。