CN111517458A - 一种污水处理厂废气集中处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理厂废气集中处理装置及处理方法，将污水处理厂产生的废气集中后排入封闭的曝气池通过活性污泥进行喷淋除臭，污水处理的同时对废气进行集中处理，大大降低了废气处理成本，且对大气量低浓度的废气有很好的处理效果。

Description

一种污水处理厂废气集中处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及生物除臭设备领域，具体是一种污水处理厂废气集中处理装置及处理方法。

背景技术

污水处理厂在处理生活污水和工业污水的过程中会产生大量有刺激性气味且有毒有害的气体，这些气体具有气量大，成分复杂，有腐蚀性及有恶臭气味等特点，其成分主要有氨气，硫化氢及挥发性有机化合物(VOCs)等。污水处理厂的厌氧区、格栅间、污泥脱水间等产生的臭气，若未经处理排放会对污水厂周边环境和居民带来很大影响，因此应对这部分气体进行处理后再排放。

现行的方法存在以下不足之处：稀释扩散法及芳香剂掩蔽法等方法仅仅降低了气体的恶臭气味而未真正对气体中的污染物进行处理，有毒有害物质依旧存在与气体中；化学氧化法是通过强氧化剂氧化污染物从而达到处理的目的，其主要问题是成本过高及存在二次污染；生物法是通过微生物的代谢将废气中污染物降解，这种方法需在污水处理构筑物附近设立单独的生物处理设施，且单一的生物处理受温度影响大且抵抗冲击能力较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种污水处理厂废气集中处理装置及处理方法，将污水处理厂产生的废气集中后排入封闭的曝气池通过活性污泥进行喷淋除臭，污水处理的同时对废气进行集中处理，大大降低了废气处理成本，且对大气量低浓度的废气有很好的处理效果。

本发明的技术方案为：

一种污水处理厂废气集中处理装置，包括有曝气池，所述的曝气池顶端为封闭结构，曝气池的顶端连接有排气通道，曝气池的底部设置有进气通道，所述的排气通道内设置有朝向曝气池内污水的活性污泥喷淋管，曝气池内的污水中设置有曝气装置、活性污泥和污水泵，所述的污水泵将含有活性污泥的污水通过输液管道提升至活性污泥喷淋管喷淋下来，所述的输液管道上连接有旁通进水管，所述的旁通进水管与输液管道的连接处设置有旁通阀，所述的输液管道与污水泵连接的进口处设置有污水浓度计，所述的污水浓度计、旁通阀、污水泵均与控制器连接。

所述的曝气池内设置有悬浮式生物填料。

所述的曝气池的底部设置有进气通道为两路，一路进气管道通入到曝气池内曝气装置中，一路进气管道通入曝气池内污水的上方。

所述的排气通道与曝气池顶端连接的位置设置有多孔生物填料区，所述的活性污泥喷淋管位于多孔生物填料区的正上方。

一种污水处理厂废气集中处理方法，具体包括有以下步骤：首先废气经进气通道进入到曝气池内后经排气通道排出，同时污水泵将含有活性污泥的污水通过输液管道提升至活性污泥喷淋管喷淋下来，含有活性污泥的污水与进入到排气通道的废气接触，活性污泥的微生物吸附废气中的污染物，然后含有活性污泥的污水重新落入到曝气池内；为保证活性污泥喷淋的效果防止喷淋结构堵塞，当含有活性污泥的污水浓度大于设置值时，将旁通阀打开，旁通管道内的水进入输液管道对污水进行稀释后再进行喷淋，保证活性污泥的正常喷淋。

所述的含有活性污泥的污水经活性污泥喷淋管喷淋下来，首先落入到排气通道内的多孔生物填料区，并在多孔生物填料区表面形成微生物吸附膜，进入到排气通道的废气首先与多孔生物填料区的微生物吸附膜接触，使得废气中的污染物被微生物吸附膜进行初步吸附，然后废气穿过多孔生物填料区后又与喷淋的活性污泥接触，同时进行喷淋预洗和污染物的进一步吸附处理，最后由排气通道排出。

所述的废气一部分经进气通道进入到曝气池内污水的上方，直接进入到排气通道经活性污泥喷淋处理，废气的另一部分经进气通道进入到曝气池内的曝气装置中，进行辅助曝气并与曝气池内的悬浮式生物填料接触，废气中的污染物被悬浮式生物填料表面的微生物吸附。

所述的曝气池中含有活性污泥的污水溶解氧浓度不小于2mg O₂/L，所述的含有活性污泥的污水气水容积比设计值为1000:1-10：1，所述的污水泵的取泥点位于曝气池沿着池长1/2至出水端处，或位于一个曝气周期时长的2/3时间点至结束的时间段。

所述的废气在排气通道内的时间为1-10s。

所述的废气中污染物负荷控制在曝气池最大处理负荷的20％以内。

本发明的优点：

(1)、本发明提出了一种简单易操作且造价低廉的曝气池废气处理方法，在当今环保相关法规对污水处理厂的废气排放提出了更高的要求的情况下，大多曝气池都采取了顶部加盖的方式对气体进行统一收集，再通过气体处理构筑物进行处理，本发明在封闭曝气池的基础上增加了活性污泥喷淋装置，利用活性污泥的吸附性对废气中的污染物进行处理。

(2)、本发明无需额外建造废气处理构筑物，仅需封闭的曝气池顶部增加一个排气通道和活性污泥喷淋管，这种方式造价低，运行维护简单，对大气量低浓度的气体有很好的处理效果。

(3)、本发明提出的方法可以作为污水处理厂厌氧区、格栅间、污泥脱水间产生废气的处理方法，也可通过管道将其他构筑物产生的废气引到曝气池中进行处理。

(4)、本发明与简单的活性污泥吸附法相比，充分利用好氧反应充分的活性污泥具有更高的硫、氨氧化菌的特性进一步提高废气处理效果，能够大幅度提高其物理吸附和生物转化两项功能，从而达到最佳的处理效果。

(5)、本发明可以作为一个完整的废气处理系统，也可作为其他废气处理的预处理系统，大幅度削减废气中污染物的浓度，降低后续处理工艺的运行负荷。

(6)、本发明喷淋的活性污泥取自曝气池，活性污泥在池内自循环，吸附了污染物的活性污泥返回到曝气池进行生物代谢，气体中污染物负荷相对于水处理冲污染物负荷较低，不会对曝气池的运行产生影响，且代谢产物为无毒无气味的无机物，不会产生二次污染。

附图说明

图1是本发明污水处理厂废气集中处理装置的结构示意图。

图2是本发明模拟实验装置的结构示意图。

图3是实验1活性污泥组和清水组处理前后硫化氢气体浓度的柱状图。

图4是实验2活性污泥组处理前后苯酚气体浓度随时间的线形图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种污水处理厂废气集中处理装置，包括有曝气池1，曝气池顶端为封闭结构，曝气池1的顶端连接有排气通道2，曝气池1的底部设置有两路进气通道，一路进气管道3通入到曝气池内曝气装置中，一路进气管道4通入曝气池内污水的上方，排气通道2内设置有朝向曝气池1内污水的活性污泥喷淋管5，排气通道2与曝气池1顶端连接的位置设置有多孔生物填料区6，活性污泥喷淋管5位于多孔生物填料区6的正上方，曝气池1内的污水中设置有曝气装置7、活性污泥、悬浮式生物填料8和污水泵9，污水泵9将含有活性污泥的污水通过输液管道10提升至活性污泥喷淋管5喷淋下来，输液管道10上连接有旁通进水管11，旁通进水管11与输液管道10的连接处设置有旁通阀12，输液管道10与污水泵9连接的进口处设置有污水浓度计，污水浓度计、旁通阀12、污水泵9均与控制器连接。

一种污水处理厂废气集中处理方法，首先废气一部分经进气通道4进入到曝气池内后经排气通道2排出，同时污水泵9将含有活性污泥的污水通过输液管道10提升至活性污泥喷淋管5喷淋下来，含有活性污泥的污水首先落入到排气通道内的多孔生物填料区6，并在多孔生物填料区6表面形成微生物吸附膜，进入到排气通道的废气首先与多孔生物填料区6的微生物吸附膜接触，使得废气中的污染物被微生物吸附膜进行初步吸附，然后废气穿过多孔生物填料区6后又与喷淋的活性污泥接触，同时进行喷淋预洗和污染物的进一步吸附处理，最后由排气通道2排出；废气的另一部分经进气通道3进入到曝气池内的曝气装置中，进行辅助曝气并与曝气池内的悬浮式生物填料8接触，废气中的污染物被悬浮式生物填料8表面的微生物吸附；为保证活性污泥喷淋的效果防止喷淋结构堵塞，当含有活性污泥的污水浓度大于设置值时，将旁通阀12打开，旁通管道11内的水进入输液管道10对污水进行稀释后再进行喷淋，保证活性污泥的正常喷淋。

其中，曝气池1中含有活性污泥的污水溶解氧浓度不小于2mg O₂/L；含有活性污泥的污水气水容积比设计值为1000:1-10：1；污水泵9的取泥点位于曝气池沿着池长1/2至出水端处，或位于一个曝气周期时长的2/3时间点至结束的时间段；废气在排气通道2内的时间为1-10s；废气中污染物负荷控制在曝气池最大处理负荷的20％以内。

为检测本发明处理废气的效果，做如下实验：

实验1：本实验为验证实验，以硫化氢为污染物考察废气处理效果，采用气体发生器13进行硫化氢气体供给，模拟本发明污水处理厂废气集中处理装置的反应器包括有壳体14、设置于壳体14底端的活性污泥储液层或清水层15、以及喷淋管16，另处理后的废气采用尾气吸收装置17回收，采用的活性污泥MLVSS为3.5g/L，其中硫化氢的浓度为27-32ppm，具体步骤如下：

(1)、检测气体发生器输出硫化氢气体的浓度；

(2)、将气体发生器输出硫化氢气体分别通入设置有活性污泥储液层或清水层的反应器后检测两个实验装置出气中硫化氢气体的浓度。

由图3得知，活性污泥对硫化氢有很好的吸附性，在进气浓度为27-32ppm时，出气浓度为4-8ppm，去除率达到75％以上，清水的去除率低于16％。故本实验充分验证了本专利的可行性及有效性。

实验2：本实验为验证实验，以苯酚气体为污染物考察废气处理效果，采用气体发生器进行苯酚气体供给，模拟本发明污水处理厂废气集中处理装置的反应器包括有壳体、设置于壳体底端的活性污泥储液层或清水层、以及喷淋管，另处理后的废气采用尾气吸收装置回收，采用的活性污泥MLVSS为3.5g/L，苯酚气体浓度为0.1-0.12g/m³，气体流量为2L/min，具体步骤如下：

(1)、检测气体发生器输出苯酚气体的浓度；

(2)、将气体发生器输出苯酚气体分别通入设置有活性污泥储液层或清水层的反应器后检测两个实验装置出气中苯酚气体的浓度。

由图4得知，喷淋活性污泥对苯酚有很好的去除效果，故本试验充分验证了本专利的可行性及有效性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种污水处理厂废气集中处理装置，其特征在于：包括有曝气池，所述的曝气池顶端为封闭结构，曝气池的顶端连接有排气通道，曝气池的底部设置有进气通道，所述的排气通道内设置有朝向曝气池内污水的活性污泥喷淋管，曝气池内的污水中设置有曝气装置、活性污泥和污水泵，所述的污水泵将含有活性污泥的污水通过输液管道提升至活性污泥喷淋管喷淋下来，所述的输液管道上连接有旁通进水管，所述的旁通进水管与输液管道的连接处设置有旁通阀，所述的输液管道与污水泵连接的进口处设置有污水浓度计，所述的污水浓度计、旁通阀、污水泵均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理厂废气集中处理装置，其特征在于：所述的曝气池内设置有悬浮式生物填料。

3.根据权利要求2所述的一种污水处理厂废气集中处理装置，其特征在于：所述的曝气池的底部设置有进气通道为两路，一路进气管道通入到曝气池内曝气装置中，一路进气管道通入曝气池内污水的上方。

4.根据权利要求1所述的一种污水处理厂废气集中处理装置，其特征在于：所述的排气通道与曝气池顶端连接的位置设置有多孔生物填料区，所述的活性污泥喷淋管位于多孔生物填料区的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种污水处理厂废气集中处理装置的处理方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：首先废气经进气通道进入到曝气池内后经排气通道排出，同时污水泵将含有活性污泥的污水通过输液管道提升至活性污泥喷淋管喷淋下来，含有活性污泥的污水与进入到排气通道的废气接触，活性污泥的微生物吸附废气中的污染物，然后含有活性污泥的污水重新落入到曝气池内；为保证活性污泥喷淋的效果防止喷淋结构堵塞，当含有活性污泥的污水浓度大于设置值时，将旁通阀打开，旁通管道内的水进入输液管道对污水进行稀释后再进行喷淋，保证活性污泥的正常喷淋。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述的含有活性污泥的污水经活性污泥喷淋管喷淋下来，首先落入到排气通道内的多孔生物填料区，并在多孔生物填料区表面形成微生物吸附膜，进入到排气通道的废气首先与多孔生物填料区的微生物吸附膜接触，使得废气中的污染物被微生物吸附膜进行初步吸附，然后废气穿过多孔生物填料区后又与喷淋的活性污泥接触，同时进行喷淋预洗和污染物的进一步吸附处理，最后由排气通道排出。

7.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述的废气一部分经进气通道进入到曝气池内污水的上方，直接进入到排气通道经活性污泥喷淋处理，废气的另一部分经进气通道进入到曝气池内的曝气装置中，进行辅助曝气并与曝气池内的悬浮式生物填料接触，废气中的污染物被悬浮式生物填料表面的微生物吸附。

8.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述的曝气池中含有活性污泥的污水溶解氧浓度不小于2mg O₂/L，所述的含有活性污泥的污水气水容积比设计值为1000:1-10：1，所述的污水泵的取泥点位于曝气池沿着池长1/2至出水端处，或位于一个曝气周期时长的2/3时间点至结束的时间段。

9.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述的废气在排气通道内的时间为1-10s。

10.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述的废气中污染物负荷控制在曝气池最大处理负荷的20％以内。

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