公布日：2024.04.02
申請日：2024.02.28
分類號：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
本發明公開了一種用于生活污水的氣水同步凈化工藝，包括反硝化工藝段，用于接收已進行預處理的生活污水，反硝化工藝段中的污水處于缺氧狀態；好氧工藝段，用于接收反硝化工藝段的出水，好氧工藝段中的污水處于好氧狀態；反硝化工藝段與好氧工藝段均設置于四周圍合的空間內，且水體上方具有容納氣體的空間；泥水混合液回流工藝段，用于將好氧工藝段的硝化液回流至反硝化工藝段；氣體收集工藝段，包括氣道，用于收集所述空間內匯集的異味氣體并集中于氣道內；氣體凈化工藝段，設置于反硝化工藝段或好氧工藝段內水體上方用于容納氣體的空間內；本發明解決了目前常見生活污水處理工藝，往往采用敞開式的治理方式，容易造成的異味氣體外溢的技術問題。
權利要求書
1.一種用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，包括：反硝化工藝段，用于接收已進行預處理的生活污水，所述反硝化工藝段中的污水處于缺氧狀態，且污水中接種有反硝化污泥；好氧工藝段，用于接收反硝化工藝段的出水，所述好氧工藝段中的污水處于好氧狀態，且污水中接種有好氧污泥；所述反硝化工藝段與所述好氧工藝段均設置于四周圍合的空間內，所述反硝化工藝段或所述好氧工藝段的水體上方具有容納氣體的空間，所述異味氣體匯集于所述空間內；泥水混合液回流工藝段，用于將好氧工藝段的好氧硝化液回流至反硝化工藝段；氣體收集工藝段，包括氣道，用于收集所述空間內匯集的異味氣體并將異味氣體集中于氣道內；氣體凈化工藝段，設置于反硝化工藝段或好氧工藝段內水體上方用于容納氣體的空間內，能夠同步接收氣道內集中的異味氣體，并利用生物膜對異味氣體進行同步凈化。
2.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，在氣體凈化工藝段中，采用附著有生物膜的旋轉凈化裝置對氣道集中的異味氣體進行凈化；所述旋轉凈化裝置設置于反硝化工藝段或好氧工藝段水體上方用于容納氣體的空間內，所述旋轉凈化裝置中心設置有轉軸，所述轉軸能夠轉動；所述轉軸設置于反硝化工藝段或好氧工藝段內水體的水位線處，使得部分旋轉凈化裝置位于水體內，另一部分旋轉凈化裝置出露于水面；所述氣道包括集氣管和出氣管，所述集氣管分別與所述反硝化工藝段和所述好氧工藝段的水體上方具有容納氣體的空間相連通；所述出氣管設置于靠近旋轉凈化裝置的轉軸處，且沿轉軸自旋轉凈化裝置的一端延伸至另一端；所述氣道上開設有氣孔，用于使異味氣體從氣道內逸出，并與生物膜接觸進行異味氣體凈化；所述泥水混合液回流工藝段在將好氧工藝段的好氧硝化液回流至反硝化工藝段的同時，還能夠將好氧工藝段的回流液回流至旋轉凈化裝置處，以驅動旋轉凈化裝置轉動。
3.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，所述出氣管沿轉軸延伸方向均勻開設有多個氣孔，用于使異味氣體從氣孔中均勻的逸出并均勻的與旋轉凈化裝置中的生物膜接觸。
4.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，所述旋轉凈化裝置內有填充有微生物附著載體，所述微生物附著載體具有多孔結構，多孔結構能夠使得微生物容易附著于微生物附著載體上形成生物膜；所述微生物附著載體在所述旋轉凈化裝置內能夠跟隨旋轉凈化裝置轉動。
5.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，將所述旋轉凈化裝置的轉軸作為氣道的出氣管，所述轉軸為中空管狀結構，所述氣孔開設于中空管狀結構的管壁上，所述轉軸的一端封閉，所述異味氣體自所述轉軸的另一端進入轉軸內部并自氣孔中逸出，進而與微生物附著載體上附著的生物膜接觸，從而被微生物凈化。
6.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，所述反硝化工藝段內設置有多級反硝化反應區，相鄰兩個反硝化反應區之間具有分隔板，各個反硝化反應區內的水體相對獨立，水體上方用于容納氣體的空間相連通；所述泥水混合液回流工藝段將好氧工藝段的好氧硝化液分別回流至第一級反硝化反應區內以及旋轉凈化裝置處。
7.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，所述旋轉凈化裝置也設置有多組，分別對應設置于一個反硝化反應區的水體上方；所述氣道的出氣管對應設置有多個，分別與各個所述旋轉凈化裝置的轉軸的中空結構相連通；所述泥水混合液回流工藝段將好氧工藝段的好氧硝化液進行分流且分別回流至各個旋轉凈化裝置處，分別驅動各個旋轉凈化裝置轉動，然后流入對應的反硝化反應區內。
8.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，所述泥水混合液回流工藝段設置的混合液回流比范圍是100%~1200%。
9.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，用于生活污水的氣水同步凈化工藝能夠適用的水質參數范圍為：化學需氧量≤1000mg/L，生化需氧量≤400mg/L，懸浮物≤350mg/L，氨氮≤50mg/L，總氮≤85mg/L，總磷≤15mg/L，油脂≤150mg/L。
10.根據權利要求1所述的用于生活污水的氣水同步凈化工藝，其特征在于，用于生活污水的氣水同步凈化工藝能夠適用的工藝運行參數為：容積負荷為0.5~1.5kg(CODcr)·m3/d，處理水量范圍是≥5m3/d。
發明內容
本發明目的在于提供一種用于生活污水的氣水同步凈化工藝，以解決目前常見的生活污水處理工藝，往往采用敞開式的治理方式，容易造成的異味氣體外溢的技術問題。
為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：本發明公開了一種用于生活污水的氣水同步凈化工藝，包括：反硝化工藝段，用于接收已進行預處理的生活污水，所述反硝化工藝段中的污水處于缺氧狀態，且污水中接種有反硝化污泥；具體的，所述反硝化污泥是指污泥中包括了能夠利用化氧的兼氧與缺氧反硝化細菌，且反硝化細菌在污泥中占據生長優勢；好氧工藝段，用于接收反硝化工藝段的出水，所述好氧工藝段中的污水處于好氧狀態，且污水中接種有好氧污泥；具體的，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據生長優勢；所述反硝化工藝段與所述好氧工藝段均設置于四周圍合的空間內，所述反硝化工藝段或所述好氧工藝段的水體上方具有容納氣體的空間，所述異味氣體匯集于所述空間內；泥水混合液回流工藝段，用于將好氧工藝段的好氧硝化液回流至反硝化工藝段；氣體收集工藝段，包括氣道，用于收集所述空間內匯集的異味氣體并將異味氣體集中于氣道內；氣體凈化工藝段，設置于反硝化工藝段或好氧工藝段內水體上方用于容納氣體的空間內，能夠同步接收氣道內集中的異味氣體，并利用生物膜對異味氣體進行同步凈化。
本方案的工作原理是：經過預處理的生活污水進入反硝化工藝段利用反硝化細菌進行反硝化脫氮反應，將污水中的硝酸鹽反硝化為氮氣，進而將氮元素從污水中去除；然后經過反硝化脫氮的污水進入好氧工藝段利用好氧微生物進行有機物和磷的去除，以及進行好氧硝化反應，將污水中的氨氮氧化為硝酸鹽氮；好氧工藝段的好氧硝化液流至反硝化工藝段，將好氧硝化反應產生的硝酸鹽氮回流至反硝化工藝段中進行反硝化反應進而去除氮元素。
本方案的氣水同步凈化工藝能夠實現同時對污水和異味氣體進行處理的功能，無需另外設置獨立的氣體凈化系統，降低氣水同時治理時的處理成本。
作為優選，在氣體凈化工藝段中，采用附著有生物膜的旋轉凈化裝置對氣道集中的異味氣體進行凈化；所述旋轉凈化裝置設置于反硝化工藝段或好氧工藝段水體上方用于容納氣體的空間內，所述旋轉凈化裝置中心設置有轉軸，所述轉軸能夠轉動；所述轉軸設置于反硝化工藝段或好氧工藝段內水體的水位線處，使得部分旋轉凈化裝置位于水體內，另一部分旋轉凈化裝置出露于水面；所述氣道包括集氣管和出氣管，所述集氣管分別與所述反硝化工藝段和所述好氧工藝段的水體上方具有容納氣體的空間相連通；所述出氣管設置于靠近旋轉凈化裝置的轉軸處，且沿轉軸自旋轉凈化裝置的一端延伸至另一端；所述氣道上開設有氣孔，用于使異味氣體從氣道內逸出，并與生物膜接觸進行異味氣體凈化；所述泥水混合液回流工藝段在將好氧工藝段的好氧硝化液回流至反硝化工藝段的同時，還能夠將好氧工藝段的回流液回流至旋轉凈化裝置處，以驅動旋轉凈化裝置轉動。
本方案的工作原理是，好氧工藝段的好氧硝化液流至反硝化工藝段，將好氧硝化反應產生的硝酸鹽氮回流至反硝化工藝段中進行反硝化反應進而去除氮元素的同時，還能夠將好氧工藝段的好氧硝化液回流至旋轉凈化裝置以驅動旋轉凈化裝置轉動；這樣，旋轉凈化裝置轉動時，能夠為反硝化工藝段或好氧工藝段的水體帶入氧氣，為反硝化細菌或者好氧微生物提供其所需的氧氣，另外，由于反硝化工藝段以及好氧工藝段的水體內均含有有利于微生物生存的營養物質，那么旋轉凈化裝置轉動時，位于水體內部的旋轉凈化裝置上附著的生物膜，將能夠攝取水體中的營養物質，對微生物提供生存生長的基礎，使得微生物能夠具有持續的活性對異味氣體進行凈化。
本方案中，避免了對異味氣體采用獨立的設備或裝置進行凈化，同時采用了混合液在回流時的動能，驅動旋轉凈化裝置轉動，能夠解決目前常見的生活污水處理工藝，往往采用敞開式的治理方式，容易造成的異味氣體外溢的技術問題。
作為優選，所述出氣管沿轉軸延伸方向均勻開設有多個氣孔，用于使異味氣體從氣孔中均勻的逸出并均勻的與旋轉凈化裝置中的生物膜接觸，以實現在異味氣體逃逸出旋轉凈化裝置的凈化范圍之前，具有較高的幾率能夠接觸生物膜，提高凈化效率和凈化效果。
作為優選，所述旋轉凈化裝置內有填充有微生物附著載體，所述微生物附著載體具有多孔結構，多孔結構能夠使得微生物容易附著于微生物附著載體上形成生物膜；所述微生物附著載體在所述旋轉凈化裝置內能夠跟隨旋轉凈化裝置轉動。
采用附著有生物膜的旋轉凈化裝置，旋轉凈化裝置的設置使得其一部分位于水體內，一部分出露于水面，同時通過轉軸的旋轉帶動氣體的進出，使得生物膜能夠接觸到異味氣體，提高了凈化效果。
作為優選，將所述旋轉凈化裝置的轉軸作為氣道的出氣管，所述轉軸為中空管狀結構，所述氣孔開設于中空管狀結構的管壁上，所述轉軸的一端封閉，所述異味氣體自所述轉軸的另一端進入轉軸內部并自氣孔中逸出，進而與微生物附著載體上附著的生物膜接觸，從而被微生物凈化。將所述旋轉凈化裝置的轉軸作為氣道的出氣管，能夠通過轉軸的旋轉，進一步的帶動出氣管的氣體從出氣管內被甩出，進而帶動了容納氣體的空間集氣管對氣體的收集，推動了氣體的流動，屬于氣體收集以及輸送的一種創新，能夠實現其引導異味氣體流向的功能，同時還能夠簡化氣道出氣管的結構設計，既能夠實現對異味氣體的高效凈化，又能夠節省成本。
作為優選，所述反硝化工藝段內設置有多級反硝化反應區，相鄰兩個反硝化反應區之間具有分隔板，各個反硝化反應區內的水體相對獨立，水體上方用于容納氣體的空間相連通；所述泥水混合液回流工藝段將好氧工藝段的好氧硝化液分別回流至第一級反硝化反應區內以及旋轉凈化裝置處。采用多級反硝化反應，能夠進一步提高氮元素的去除效率。
作為優選，所述旋轉凈化裝置也設置有多組，分別對應設置于一個反硝化反應區的水體上方；所述氣道的出氣管對應設置有多個，分別與各個所述旋轉凈化裝置的轉軸的中空結構相連通；所述泥水混合液回流工藝段將好氧工藝段的好氧硝化液進行分流且分別回流至各個旋轉凈化裝置處，分別驅動各個旋轉凈化裝置轉動，然后流入對應的反硝化反應區內。
作為優選，所述泥水混合液回流工藝段設置的混合液回流比范圍是100%~1200%。
作為優選，用于生活污水的氣水同步凈化工藝能夠適用的水質參數范圍為：化學需氧量（COD）≤1000mg/L，生化需氧量（BOD5）≤400mg/L，懸浮物（SS）≤350mg/L，氨氮（NH3-N）≤50mg/L，總氮（TN）≤85mg/L，總磷（TP）≤15mg/L，油脂≤150mg/L。
作為優選，用于生活污水的氣水同步凈化工藝能夠適用的工藝運行參數為：容積負荷為0.5~1.5kg(CODcr)·m3/d，處理水量范圍是≥5m3/d。
本發明具有以下有益效果：本發明能夠應用于生活污水，尤其是小體量的生活污水，本發明的用于生活污水的氣水同步凈化工藝同時設置了污水凈化工藝段和氣體凈化工藝段，且在污水凈化工藝段設置了異味氣體的專屬收集通道，能夠將污水治理工藝段的異味氣體全部進行集中收集后由氣體凈化工藝段進行統一處理，能夠同時對生活污水以及處理生活污水治理過程中產生的異味氣體進行凈化，解決了目前常見的生活污水處理工藝，往往采用敞開式的治理方式，容易造成的異味氣體外溢的技術問題；本發明的氣體凈化工藝段設置于污水處理工藝段的上方用于容納氣體的空間內，無需單獨設置獨立的異味氣體凈化系統，簡化了處理工藝，降低氣水同時治理時的處理成本，同時又保證了處理效果。
（發明人：李才貴;肖金超;何敏;晏善琦;向浩）
