一种污水处理和N2O减排的耦合装置及其运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种污水处理与N2O减排的耦合装置及其运行方法，缺氧处理池出水通过缺氧处理池出水口进入好氧处理池，好氧处理池出水通过好氧处理池出水口进入污泥沉淀池，集气罩收集的废气由集气罩出气口送入填料吸收塔中，好氧处理池中一部分污水由循环泵送入填料吸收塔中，填料吸收塔的填料吸收塔出水口与缺氧处理池连接，缺氧处理池和污泥沉淀池由污泥回流泵连接。本发明专利技术还公开了该污水处理与N2O减排的耦合装置的具体运行方法。本发明专利技术设备简单，运行费用低，不产生二次污染，保持污水处理效果的同时可实现污水生物脱氮过程中N2O的大幅减排。

A sewage treatment and N

The invention discloses a sewage treatment and N

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理和N2O减排的耦合装置及其运行方法
本专利技术属于污水处理与环境保护领域，具体涉及一种污水处理和N2O减排的耦合装置及其运行方法。
技术介绍
污水生物脱氮除磷工艺被广泛应用于城市污水处理厂，主要用于去除污水中的氮磷污染物，以控制水体的富营养化。生物脱氮过程包括：（1）硝化作用，即硝化菌将污水中的氨氮转化为硝酸盐；（2）反硝化作用，即反硝化菌利用有机物作为反硝化碳源将硝酸盐还原为N2，从而达到将氮从污水中脱除的目的。氧化亚氮（N2O）是全球3大主要的温室气体之一，其增温势能分别约为CO2的310倍、CH4的4-30倍。大气中90%以上的N2O来源于生物氮循环过程，其中污水生物脱氮是N2O的一个重要产生源，每年排放的N2O量约为(0.13-3.00)×1012kg，占全球N2O总排放量的21.5%-25.0%，且有日益增加的趋势。N2O是生物硝化和反硝化过程的产物，生物脱氮过程中不可避免地会释放N2O气体。因此，如何在保证污水生物脱氮效果的同时实现N2O的减排是全球污水处理厂面临的一个重要难题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种污水处理和N2O减排的耦合装置及其运行方法，该组合装置的水处理工艺主体为污水处理常用的生物脱氮工艺：缺氧/好氧（AO）、厌氧/缺氧/好氧（A2O）等；N2O的减排包括两部分，一是由集气罩收集污水脱氮过程中产生的N2O气体，传输进入填料吸收塔利用气液传质将气体N2O传入液相；二是将溶解了N2O的污水输送到缺氧池，通过缺氧池中的反硝化作用将溶解态的N2O还原为N2，该过程所用的吸收水为好氧池与缺氧池的内循环污水，在实现污水处理工艺内循环的同时，这部分污水将水处理过程产生的N2O吸收并输送到缺氧池，在反硝化作用下将N2O还原为N2，达到了N2O减排的目的，实现“一水两用”，避免增加额外运行费用。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种污水处理和N2O减排的耦合装置，其特征在于包括缺氧处理池、好氧处理池、污泥沉淀池和填料吸收塔，缺氧处理池上部的缺氧处理池进水口与污水排放管道连接，缺氧处理池中设有缺氧池搅拌器，缺氧处理池出水通过缺氧处理池出水口溢流进入好氧处理池，好氧处理池的底部设有与气泵相连的曝气管，好氧处理池上部的好氧处理池出水口通过管道与污泥沉淀池连接，污泥沉淀池的上部设有溢流堰和污泥沉淀池出水口，污泥沉淀池的下部设有污泥沉淀池排泥口，污泥沉淀池通过污泥回流泵和管道与缺氧处理池连接，缺氧处理池和好氧处理池的上方设有封闭的集气罩，该集气罩上部的集气罩出气口通过管道与填料吸收塔下部的填料吸收塔进气口连接，填料吸收塔顶部的填料吸收塔进水口通过循环泵和管道与好氧处理池连接，填料吸收塔底部的填料吸收塔出水口通过管道与缺氧处理池连接，填料吸收塔的内部设有喷淋系统、填料支撑板和填料层，其中喷淋系统设置于填料吸收塔的上部，填料层通过填料支撑板固定于填料吸收塔的中部，该填料层的填料为聚乙烯鲍尔环，填料吸收塔的上部设有填料吸收塔排气口。本专利技术所述的污水处理和N2O减排的耦合装置的运行方法，其特征在于具体步骤为：污水通过缺氧处理池上部的缺氧处理池进水口进入缺氧处理池，污水在缺氧处理池中的停留时间为1.5-2h，缺氧处理池中设有缺氧池搅拌器用于保持污水处理装置中污泥处于悬浮的状态，搅拌速率为500r/min；缺氧处理池中处理过的污水通过缺氧处理池出水口溢流进入好氧处理池，污水在好氧处理池中的停留时间为6-8h，好氧处理池的底部设有与气泵相连的曝气管，气泵通过曝气管在好氧处理池中进行曝气用于维持好氧处理池中泥水混合物的溶解氧浓度，溶解氧浓度控制在1.5-3mg/L；好氧处理池中处理过的污水通过好氧处理池出水口溢流进入污泥沉淀池，污水在污泥沉淀池中的停留时间为1-2h，污泥沉淀池中沉淀后的污水通过污泥沉淀池溢流堰溢流后经污泥沉淀池出水口排出，经污泥沉淀池中沉淀后的污泥部分由污泥回流泵回流至缺氧处理池用于保持足够的微生物浓度，污泥回流比为100%-200%，剩余污泥则由污泥沉淀池排泥口排出；填料吸收塔中的污水通过填料吸收塔出水口排入缺氧处理池，该过程实现了缺氧与好氧处理过程中内回流液循环的回流，同时循环水还作为填料塔的吸收剂，吸收通过集气罩收集的污水处理过程中产生的N2O，内循环液再通过循环泵将好氧处理池中硝化过程产生的硝酸盐输送到缺氧处理池进行反硝化，同时还吸收了气体中的N2O，溶解态的N2O随着内循环液进入缺氧处理池，在反硝化作用下，溶解态N2O被还原为N2，大幅度减少了污水处理过程N2O的排放量。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、设备简单，运行费用低，不产生二次污染；2、保持污水处理效果的同时可实现污水生物脱氮过程中N2O的大幅减排；3、应用范围广，可应用于缺氧/好氧工艺（AO）、厌氧缺氧好氧工艺（A2O）、氧化沟等现有常见污水处理工艺；4、对现有污水处理工艺改造时，只需增设填料吸收塔和集气罩，简单易行，可操作性强。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1-缺氧处理池进水口；2-缺氧处理池；3-缺氧池搅拌器；4-缺氧处理池出水口；5-好氧处理池；6-曝气管；7-好氧处理池出水口；8-气泵；9-污泥沉淀池；10-溢流堰，11-污泥沉淀池出水口；12-污泥沉淀池排泥口；13-污泥回流泵；14-填料吸收塔；15-集气罩；16-填料吸收塔进气口；17-集气罩出气口；18-循环泵；19-密封法兰；20-填料吸收塔进水口；21-喷淋系统；22-填料支撑板；23-填料层；24-填料吸收塔排气口；25-填料吸收塔出水口。具体实施方式结合附图详细描述本专利技术的具体内容。如图1所示，一种污水处理与N2O减排的耦合装置，包括缺氧处理池2、好氧处理池5、填料吸收塔14和污泥沉淀池9，具体连接方式为：缺氧处理池2出水通过缺氧处理池出水口4进入好氧处理池5，好氧处理池5出水通过好氧处理池出水口7进入污泥沉淀池9，集气罩15收集的废气由集气罩出气口17送入填料吸收塔14中，好氧处理池5中一部分污水由循环泵18送入填料吸收塔14中，填料吸收塔14的填料吸收塔出水口25与缺氧处理池2连接，缺氧处理池2和污泥沉淀池9由污泥回流泵13连接。处理污水通过缺氧处理池2上部的缺氧处理池进水口1进入缺氧处理池2，污水在缺氧处理池2中的停留时间为1.5-2h，缺氧处理池2中处理过的污水通过缺氧处理池出水口4溢流进入好氧处理池5，该过程仅依靠重力流动，不产生额外能耗；污水在好氧处理池5中的停留时间为6-8h，好氧处理池5中处理过的污水通过好氧处理池出水口7溢流进入污泥沉淀池9，该过程仅依靠重力流动，不产生额外能耗；污水在污泥沉淀池9中的停留时间为1-2h，污泥沉淀池9中沉淀后的污水通过污泥沉淀池溢流堰10溢流后经污泥沉淀池出水口11排出，该过程仅靠重力流动，不产生额外能耗，经污泥沉淀池9中沉淀后的污泥部分由污泥回流泵13回流至缺氧处理池2，污泥回流比为100%-200%，用于保持足够的微生物浓度，剩余污泥则由污泥沉淀池排泥口12排出。缺氧处理池2中设有缺氧池搅拌器3以保持污水处理装置中污泥的悬浮状态，搅拌速率约为500r/min；好氧处理池5中设有曝气管6，气泵8与曝气管6连接，装置运行时，气泵8通过曝气管6在好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水处理和N

【技术特征摘要】
1.一种污水处理和N2O减排的耦合装置，其特征在于包括缺氧处理池、好氧处理池、污泥沉淀池和填料吸收塔，缺氧处理池上部的缺氧处理池进水口与污水排放管道连接，缺氧处理池中设有缺氧池搅拌器，缺氧处理池出水通过缺氧处理池出水口溢流进入好氧处理池，好氧处理池的底部设有与气泵相连的曝气管，好氧处理池上部的好氧处理池出水口通过管道与污泥沉淀池连接，污泥沉淀池的上部设有溢流堰和污泥沉淀池出水口，污泥沉淀池的下部设有污泥沉淀池排泥口，污泥沉淀池通过污泥回流泵和管道与缺氧处理池连接，缺氧处理池和好氧处理池的上方设有封闭的集气罩，该集气罩上部的集气罩出气口通过管道与填料吸收塔下部的填料吸收塔进气口连接，填料吸收塔顶部的填料吸收塔进水口通过循环泵和管道与好氧处理池连接，填料吸收塔底部的填料吸收塔出水口通过管道与缺氧处理池连接，填料吸收塔的内部设有喷淋系统、填料支撑板和填料层，其中喷淋系统设置于填料吸收塔的上部，填料层通过填料支撑板固定于填料吸收塔的中部，该填料层的填料为聚乙烯鲍尔环，填料吸收塔的上部设有填料吸收塔排气口。2.一种权利要求1所述的污水处理和N2O减排的耦合装置的运行方法，其特征在于具体步骤为：污水通过缺氧处理池上部的缺氧处理池进水口进入缺氧处理池，污水在缺氧处理池中的停留时间为1.5-2h，缺氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫旭，郭东丽，邱德志，齐星昊，闫广轩，孙剑辉，苏现伐，冯精兰，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41