[发明专利]一种A/O工艺强化脱氮与生物除臭的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种A/O工艺强化脱氮与生物除臭的装置及方法。在反应器内的流离球中填充多孔海绵填料和具有除臭效果的包埋填料，通过同步硝化反硝化（SND）强化脱氮效果，同时具有除臭的功能，属于污水处理技术领域。

背景技术

随着城市建设的不断发展，城市规模不断扩大，污水处理厂的位置越来越靠近居民生活区，污水处理厂在运行过程中散发的臭气严重影响了附近居民的日常生活。采取必要的措施减轻甚至去除污水厂的臭气对周边环境的危害，还附近居民一个舒适安全的环境，已经成为污水处理厂必须面对的问题。同时，由于化肥、洗涤剂和农药的普遍应用，废水中的含氮化合物大量增加。含氮化合物进入水体后，不但会加速水体富营养化，而且能毒害水生生物。此外，氨氮在微生物的作用下发生硝化反应可能会耗尽水中体中的溶解氧，造成严重的水质恶化和水生环境破坏。

在传统的城市污水处理系统以及高浓度有机废水处理设备运行过程中，特别是厌氧处理、污泥浓缩脱水过程中会产生大量的恶臭气体，这些污染物具有易挥发、嗅阈值低等特点，不仅严重污染周边居民的生活环境，危害人体健康，而且对污水处理设备具有强烈腐蚀性。污水处理厂的臭气成分复杂多变，主要由氨、硫化氢、甲醇出水消毒气体等组成，所以污水的臭味散发在大气中，势必会影响到周围地区。现有应用的污水处理设备往往只考虑有机物或氮磷的去除功能，如果能在去除有机物的同时，具有对臭味物质进行去除的效果，对污水处理厂的运行环境和运行效果都有一定的提升。

在反应器的不同反应区中，投加不同比例的流离球，通过控制DO、温度等参数，具有一定的加强脱氮作用。由于硝化反应和反硝化反应需要的环境条件不同，同步硝化反硝化（SND）脱氮是指在同一反应器中同时具有好氧区和缺氧区，同时进行硝化反应和反硝化反应的一种生物脱氮形式，具有pH值稳定、运行简单、投资成本低等优点。流离球中投加多空海绵填料，可以形成复杂环境体系，同时具有好氧区和缺氧区，从而有加强脱氮的效果。由于氨氮氧化菌的氧饱和常数为0.2～0.4mg/L,而亚硝酸氮氧化菌的氧饱和常数为1.2～1.5mg/L所以维持低DO浓度就可以实现充分的硝化反应。因此，通过控制较低的DO、较高的温度等，使环境条件更适合氨氧化菌（AOB）的生长，同时抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）的生长，使更多的氨氮被氧化为亚硝酸盐后能直接还原为气态氮，从而达到一定的短程生物脱氮效果。从而把同步硝化反硝化向短程生物脱氮的方向进行控制，达到强化脱氮的效果。

包埋法操作简单，只需将细胞与单体或聚合物一起聚凝，细胞即可被包埋在形成的聚合物中。目前，可用于包埋法的载体很多，主要分为两大类：天然高分子凝胶和合成有机高分子载体。天然高分子凝胶包括海藻酸钠、琼脂、卡拉胶等物质。这些材料具有固化、成形方便，对微生物毒性小，固定化密度高等优点，但它们抗微生物分解性能较差，机械强度较低。合成有机高分子载体包括聚丙烯酞胺（ACAM）、聚乙烯醇（PVA）、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等物质。这些载体抗微生物分解能力强，机械强度高，化学稳定性高。但是，合成有机高分子载体的聚合物网络在形成的过程中反应比较剧烈，对微生物细胞损害较大，而且成形的多样性和可控性较差。

反应器本身具有缺氧区和好氧区，在流离球形成的复杂环境体系下，好氧区的流离球内部也有缺氧区的存在，为SND效果的出现创造了条件。从而在AO工艺脱氮的基础上，加强了脱氮的效果。在运行控制上，通过低DO和高温度的控制，抑制NOB的生长，更进一步增强了脱氮的效果。流离球的污泥减量效果也有一定的体现。同时由于反应器中有一部分包埋填料填充的流离球，使得包埋有除臭菌的填料，对水中的恶臭物质有一定的去除，从而在生物除臭方面有一定的加强效果。

发明内容

本发明的目的为解决污水处理厂生物脱氮的问题，同时对臭气的处理有一定的效果。从强化脱氮的效果，提高反应运行的除臭效果两方面，研究、发明本装置和工艺，在处理脱氮、污泥减量的同时也可达到较好的除臭效果。

本发明一种A/O工艺强化脱氮与生物除臭的装置，其特征在于，为改进A/O工艺生物脱氮的装置，以流离球装填A/O反应器。采用流离球多孔微生物载体，流离球球壳由PVC注塑而成，球面呈网格状，直径约8cm，球内填充填料，其中，部分流离球填充立方体状的海绵载体，该载体具有亲水性、通透性、高比表面积、良好的物化稳定性的特点。部分流离球填充含有除臭菌的包埋载体，包埋载体的形状与海绵载体一样，均为边长为1.5cm的立方体，流离球内部填料的填充比例是60%～80%。