[发明专利]两级除硫化氢和挥发性有机物耦合好氧反硝化深度脱氮的方法

说明书

两级除硫化氢和挥发性有机物耦合好氧反硝化深度脱氮的方法，涉及生物除臭及废水生物处理领域。将收集到的气体通入一级滴滤塔中，同时向一级滴滤塔中引入一级水箱中的循环液，在低PH条件下，硫杆菌以H₂S为电子供体，氧气(O₂)为电子受体，将H₂S氧化为硫单质进一步氧化为硫酸，剩余气体进入二级滴滤塔，同时向二级滴滤塔中引入二级水箱中含有硝态氮(NO₃^‑‑N)的循环液，异养的好氧反硝化菌利用VOCs为碳源，以NO₃^‑‑N为电子受体，将NO₃^‑‑N还原为氮气，最终以气体的形式去除水中的氮元素，以此来克服传统活性污泥法工艺出水含有硝态氮的劣势，该方法不但可以去除市政污水总氮(TN)，还可以去除水处理过程中产生的H₂S以及VOCs等恶臭气体，保护空气。

技术领域

本发明涉及一种同时去除H₂S和VOCs以及进一步脱氮的方法，涉及生物除臭及废水生物处理领域，适用于污水处理厂生物除臭以及污水厂出水深度脱氮等技术领域。

背景技术

随着城市化进程的不断推进和人民生活水平的提高，城镇污水排放量大幅增加，由于污水中的氮、磷的排放会造成水体的富营养化，城市生活污水的脱氮除磷问题逐渐受到重视。目前，很多水厂的出水总氮TN难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准(出水TN≤15mg/L)。而目前，越来越多的城市制定了更高要求的地标(例如北京市地方标准DB11/890-2012中A标准要求TN≤10mg/L)，所以对于出水TN有着越来越高的要求。但传统污水处理工艺，如AAO工艺，大都存在着出水总氮不易达标的问题，其原因主要是传统工艺都是利用好氧段的硝态氮回流至缺氧段来脱氮，而没有回流的部分就被排放，因此存在出水总氮不易达标的问题。

城市污水处理厂的进水泵房、粗格栅、曝气沉砂池、细格栅等部位会产生大量的恶臭废气，主要包括硫化氢(H₂S)和挥发性有机物(VOCs)等有毒有害成分,会严重污染周围环境。H₂S为无色剧毒恶臭气体,其嗅阈值约为0.00143mg/m³,低浓度时就对人体有很大危害；VOCs多为致癌物质,在光照下可引发光化学烟雾。

生物法废气净化技术是目前大气污染控制领域的研究热点，主要通过附着生长在填料上的微生物的新陈代谢过程，把一部分污染物降解为CO₂、水和SO₄^2-等，另一部分合成新的微生物细胞质。相比于吸收法、吸附法、催化燃烧法、中和法和氧化法等传统物化法,生物法具有效果好、操作稳定、运行费用低、无二次污染等优势,特别适合处理大流量、低浓度废气。但用生物法同时处理H₂S和VOCs遇到的一个问题是，随着硫化氢中的转化为硫酸，引起生物膜的pH降低，pH值迅速下降至一定水平，生物滤池中的生物活性可能受到抑制。尽管H₂S通常被在相对酸性pH条件下表现出最佳活性的硫杆菌属物种氧化，然而大多数硫杆菌属都是自养生物，不使用VOCs作为生长碳源，大多数已知的能够消耗VOCs的异养菌优选中性pH，所以在单级去除VOCs和H₂S的体系中，异养的VOCs降解菌通常比H₂S降解菌更易被酸化抑制，导致VOCs的处理效率不佳。

好氧反硝化作用是一种以碳源为电子供体，同时以氧气O₂和硝酸根NO₃^-为电子受体，最终将NO₃^-还原为氮气N₂的反应。好氧反硝化菌是利用好氧反硝化酶的作用，在有氧条件下进行反硝化作用的一类反硝化菌，主要存在于假单胞菌属、产碱杆菌属、副球菌属和芽孢杆菌属等，是一类好氧或兼性好氧、以有机碳作为能源的异养菌，广泛存在于自然界中。

与厌氧反硝化菌的反硝化相比，好氧反硝化菌的反硝化的特征为：