[发明专利]分散式生活污水生化处理过程中强化反硝化脱臭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对污水处理设施周边空气质量有要求的农村分散式生活污水处理方法，属于环境保护水处理技术领域。

背景技术

农村污水由于地域分散、量大面广、随机性强、粗放型排放等特点，使得污水收集、处理的难度较大。基于农村地区技术、经济和管理条件有限但土地资源相对较多的考虑，厌氧处理、生态处理及其组合成为了小型分散式农村生活污水处理的工艺主流。厌氧跌水充氧人工湿地组合小型污水除磷脱氮方法的提出达到了简单、简便、廉价、有效处理农村污水的目的，同时把污水治理与农民的生产活动相结合，构建了污染净化型农业，尤其适用于农村地区分散式生活污水处理。但工艺中厌氧处理后出水含有氨、硫化氢、甲硫醇、甲胺等致臭物质，进入跌水充氧生物接触氧化单元处理时，水流湍流扰动及挡板分散后的水滴滴落过程中散发出明显的臭味，给周边居民生活造成了不良影响。

目前污水处理厂工程上常用的恶臭气体处理技术主要有生物滤池、生物滴滤塔、生物滤床、植物提取液除臭、活性炭吸附、高能离子除臭、化学除臭和活性氧除臭等，这些方法主要针对已逸出到大气中臭气的去除，是被动的除臭方法，主要针对大型污水处理厂等污水处理量较大的污水处理系统。污水中的含氮及含硫化合物是在极低的氧化还原电位（-100~-300mV）下形成的，因此不少国内外研究者考虑从源头降低恶臭的发生，通过加强曝气、投入化学氧化剂、加入硝酸盐等方式，提高污水中的氧化还原电位来控制臭味的产生，但这些源头控制方法需要额外的动力设施和化学药剂，增加了运行费用，提高了管理难度。

发明内容

技术问题：本发明针对厌氧跌水充氧人工湿地组合小型污水除磷脱氮方法的臭味问题以及传统除臭方法的不足，提供一种低成本、易管理、低能耗的兼顾高效污水处理和工艺过程除臭的分散式生活污水生化处理过程中强化反硝化脱臭的方法。

技术方案：本发明的分散式生活污水生化处理过程中强化反硝化脱臭的方法，包括：将收集的农村生活污水首先排入多级串联的大深径比厌氧产沼气池进行厌氧消化反应，然后进入反硝化脱臭池进行包括反硝化脱氮、反硝化脱硫和反硝化氨氧化反应在内的自养反硝化和异养反硝化协同作用，再经水泵提升进入跌水充氧生物接触氧化池进行硝化反应，跌水充氧生物接触氧化池的部分硝化液回流至反硝化脱臭池，其余出水进入人工湿地；所述跌水充氧生物接触氧化池设置成四级或五级串联形式。

本发明优选方案中，大深径比厌氧产沼气池设置成2~3级柱体结构，单级高径比大于5，总水力停留时间3d。

本发明优选方案中，反硝化脱臭池采用大深径比柱体反应器，大深径比厌氧产沼气池的出水和来自跌水充氧生物接触氧化池回流的部分硝化液在此混合，反硝化反应时间4h。

本发明优选方案中，四级或五级串联的跌水充氧生物接触氧化池中，总水力停留时间1~1.25h，由跌水充氧生物接触氧化池回流至反硝化脱臭池的硝化液为进水流量的100%~200%。

本发明优选方案中，人工湿地为水平潜流人工湿地，水力负荷为0.2~0.3m³·m²·d

本发明的关键之一是多级串联大深径比厌氧产沼气池、反硝化脱臭池和跌水充氧生物接触氧化池三者有机结合实现了源头除臭。生活污水首先进入多级串联大深径比厌氧产沼气池，污水中的有机物在严格厌氧状态下进行厌氧消化，将大分子的有机物降解为小分子有机物，进而产生并收集沼气，产甲烷作用的充分发挥可有效降解包括甲硫醇等致臭的含碳小分子有机物，从而有效减少厌氧出水中致臭物质的浓度；大深径比高效厌氧反应器出水进入反硝化脱臭池，池中来自厌氧段的消化液及好氧段的回流液进行混合，经好氧段处理后的回流液中有机物和氨氮得到了充分的降解和转化，致臭物质浓度极低，对厌氧池出水起到良好的稀释作用，同时回流液携带的硝酸盐和氧气等氧化性物质以及池中微生物的生命活动和催化作用保证了此处混合水中还原性致臭物质的进一步去除。反硝化脱臭池的出水进入跌水充氧生物接触氧化池，在无鼓风和机械曝气等动力消耗的条件下通过多级串联的自然跌水复氧，有机物得到进一步降解，转化成二氧化碳散逸至空气中，从而使得回流水中致臭小分子有机物浓度充分减少，加之氨氮完成硝化作用，转化为硝酸盐，确保回流液中致臭物质浓度极低，同时产生的硝酸盐及多余的氧气随回流水进入反硝化脱臭池，进一步氧化反硝化脱臭池中的还原性致臭物质。