CN102863081A - 立体生态除臭除磷脱氮方法及装置和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种立体生态除臭除磷脱氮方法方法，其是在污水处理系统中，将多组水生植物悬浮于反应池内，在应用系统进行净化处理及臭气向上溢出时，通过水生植物枝叶形成一可吸附臭气、防止臭气向外扩散的隔离净化层，同时通过污水中水生植物的根茎体系作为生态填料吸附、降解微生物并吸附臭气，从而实现废水的除臭除磷脱氮处理。本发明还提供了一种根据上述方法设计的除臭除磷脱氮装置及并在SBR、A/O、A2/O、AB法、氧化沟、MBR、MUCT等工艺中得到应用。可对各种工艺的污水处理厂进行升级改造，是一种以原污水处理系统处理为主，植物净化有机物为辅的原生态低成本的处理方式，可使污染物得到最大限度的生物降解。

Description

立体生态除臭除磷脱氮方法及装置和应用
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及用于废水除臭除磷脱氮的立体生态净化方法及该方法设计的装置在污水厂升级改造工艺中的应用，尤其是城市污水和食品工业废水中富含有机污染物的废水处理中。 
背景技术
中国是水资源严重匮乏的国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4，且水污染非常严重，并有继续加重的趋势，长江、黄河等七大水系及湖泊水库普遍受到污染，沿海水体发生赤潮和富营养化现象日益增多。 
一般来说，污水中会有氨气、甲硫醇、硫化氢、甲硫醚、三甲胺等化合物，这些物质在污水输送和处理过程中会散发恶臭，影响人们身心健康。 
为保护水环境，国家投入了大量的资金进行污染治理，全面加强了工业有机废水的治理和城镇生活污水的处理。住房和城乡建设部的数据显示，截至2009年3月底，全国设市城市、县及部分重点建制镇(以下简称″城镇″)共建成污水处理厂1590座，处理能力达9204万立方米/。全国在建城镇污水处理项目1885个，设计能力约5517万立方米/。目前，全国仍有约1/4的设市城市和近80％的县城未建成污水处理厂。在国家不断采取一系列扩大内需促进经济增长的政策措施推动下，县镇污水处理设施建设和太湖流域、三峡库区等地区重点镇的污水处理设施建设步伐不断加快。随着污水处理设施的大量建设，臭气污染问题日益突出。有机废(污)水处理过程中所产生的臭气可以分为2类，第1类为直接从废(污)水中挥发出来的臭气，第2类是由于废(污)水处理过程中微生物的生物化学反应而新形成的臭气。臭气中主要污染物成分包括含硫化合物(如硫化氢、硫醇类、硫醚类和噻吩类等)、含氮化合物(如氨、胺类、酰胺类、吲哚类等)、烃类化合物(如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)、含氧有机物(如醇、醛、酮、酚、有机酸等)，这些物质在废(污)水处理设施中广泛存在。 
污水处理设施中臭气的来源与气味值如表1所示。 
表1臭气的来源与气味值 
Figure DEST_PATH_GDA0000137219050000021
从表中可看出，臭气值较大的地方主要是污水前处理部分(格栅井、提升泵房集水池、沉砂池)和污泥处理部分(贮泥池、脱水间等)，是除臭的重点：曝气池负荷低，传统污水处理不考虑除臭措施。 
几种主要臭气的成份如表2所示。 
表2主要臭气成份表 
  化合物   典型分子式   特性
  胺类   CH3NH2(CH3)3N   鱼腥味
  氨   NH3   氨味
  二胺   NH2(CH2)4NH2NH2(CH2)5NH2   腐肉味
  硫化氢   H2S   臭鸡蛋味
  硫醇   CH3SHCH3SSCH3   烂洋葱味
  粪臭素   C8H5NHCH3   粪便味
传统污水处理除臭方法： 
脱臭方法从最初采用的水洗法，逐步发展到效果较好的微生物脱臭法。常见的方法有水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、土壤脱臭法、燃烧法、填充式微生物脱臭法等。 
1)水清洗和药液清洗法 
水清洗是利用臭气中的某些物质能溶于水的特性，使臭气中氨气、硫化氢气体和水接触、溶解，达到脱臭的目的。 
药液清洗是利用臭气中的某些物质和药液产生中和反应的特性，如利用呈碱性的苛性钠和次氯酸钠溶液，去除臭气中硫化氢等酸性物质，利用盐酸等酸性溶液，去除臭气中的氨气等碱性物质。与活性炭吸附法相比较，它必须配备较多的附属设施，如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等，运行管理较为复杂，与药液不反应的臭气较难去除，效率较低。 
2)活性炭吸附法 
活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中致臭物质的特点，达到脱臭目的。为了有效地脱臭，通常利用各种不同性质的活性炭，在吸附塔内设置吸附酸性物质的活性炭，吸附碱性物质的活性炭和吸附中性物质的活性炭，臭气和各种活性炭接触后，排出吸附塔。该法与水清洗和药液清洗法相比较，具有较高的效率，但活性炭有一饱和期限，超过这一期限，就必须更换活性炭。这种方法常用于低浓度臭气和脱臭的后处理。 
3)臭氧氧化法 
臭氧氧化法是利用臭氧强氧化剂，使臭气中的化学成份氧化，达到脱臭的目的。 
臭氧氧化法有气相和液相之分，由于臭氧发生的化学反应较慢，一般先通过药液清洗法，去除大部分致臭物质，然后再进行臭氧氧化。 
4)土壤脱臭法 
土壤脱臭法是利用土壤中微生物分解臭气中的化学成份，达到脱臭目的。属于生物脱臭法的范畴。与前几种方法相比较，不需要加药等附属设施，运行管理费用较低，但需有宽阔的场地，定时进行场地修整，设置散水装置，以保持较好的运行状态，并且处理效果不够稳定、总体效率较低。 
5)填充式微生物脱臭法 
生物脱臭法自1840年由德国科学家发明以来，经不断开发、研究，已取得一定的成果。随着人们对脱臭必要性的逐步认识，在土壤脱臭法的基础上，逐渐研究了新型、高效的生物脱臭技术。由于多孔材质的生物载体的开发，使填充式微生物脱臭法得到广泛应用，该法利用下述原理达到脱臭目的： 
●臭气中的某些成份溶解于水。 
●臭气中的某些成份能被微生物吸附。 
●吸附后的臭气能被微生物分解。 
附着微生物的载体的多年研究开发，有天然有机纤维、硅酸盐材料、多孔陶瓷制品、发酵后的谷糠、PVA粒子、纤维状多孔塑料等。这些材料都具有下列特性： 
●表面积较大。 
●能保持较久的水份。 
●压力损失较小。 
●耐性性能好。 
●吸附量较大。 
●能保持丰富的微生物。 
●不会产生副反应。 
微生物脱臭法已广泛应用于污水处理设施中，其运营成本较低，脱臭效果良好。填充式微生物脱臭法的工艺流程如图12所示，其后的活性炭吸附塔可根据需要选择。 
6)燃烧法 
燃烧法有直接燃烧法和触煤燃烧法。根据臭气的特点，当温度达到648℃，接触时间0.3s以上时，臭气会直接燃烧，达到脱臭的目的。 
在污水处理厂内，常利用污泥消化后产生的沼气，使一些强烈的臭气燃烧，但工程实例较少。 
在工程设计中，单一选用上述的一种工艺，尚不能取得满意的效果，往往需要相互组合，更好地达到脱臭的目的。 
针对废(污)水处理过程中所产生的臭气，目前普遍采用的处理办法是将废(污)水处理设施通过加盖等方式密闭，然后将废(污)水处理设施中的臭气通过风机引出后集中净化处理，净化工艺目前主要有三种，即物理除臭法(包括浓缩法、活性碳吸附法、水喷淋法)、化学除臭法(化学洗涤法、燃烧法、臭氧处理法)、生物除臭法(生物滤池、生物洗涤法、 活性污泥法等)。具体处理工艺的选择根据处理对象、运行及维护能力、臭气气量、臭气污染物成分及强度确定。 
目前国内污水处理厂臭气处理方式，在不同地域差别较大。在落后偏远地区和县镇污水处理厂，污水处理设施所产生的臭气普遍未作任何处理，仅依靠绿化植物的吸收、阻隔及卫生防护距离内的衰减作用。在经济发达地区的大城市，已建成的污水处理设施一般仅对臭气严重的工序(如格栅间、污泥脱水机房)所产生的臭气密闭收集生物净化处理，但生化曝气池普遍完全敞开，污水处理设施臭气污染成为项目所在地居民环保投诉的热点；新建和改、扩建污水处理设施，目前一般采取密闭措施，将各处理单元的臭气抽出后集中生物净化处理；针对投诉热点，部分城市采用化学洗涤法作为应急处理措施。臭气投诉成为污水处理厂建设、选址的最大阻力。 
国内污水处理厂臭气处理所采用的生物除臭法或应急处理采用的化学除臭法，均为独立的一套庞大处理系统，不但一次性投资和工程占地面积大，运行成本高，而且运行维护难度大，除臭系统对改善出水水质和系统的景观效果无任何帮助，严重影响污水处理厂建设除臭系统的积极性。因此，市场对污水厂升级改造过程中不占工程用地、零运行成本、既能除臭除磷又能净化水质的生态处理技术非常期待。国内目前采用废水生态处理方式有以下几种。 
中国发明专利(CN200510060674.1)公开了漂浮复合植物带原位生态修复水体的方法及其系统。其是在陆地上将两层或两层以上无纺布平铺在栽培槽中，辅以伸张以及抗拉绳形成栽培载体，选择能吸收污染物的植物种子撒播在无纺布层上，利用配方商品营养液或其他含有各种营养物的废水或污水进行无土栽培，植物根系穿过栽培载体与栽培载体形成复合植物带，移至受污染水体，漂浮复合植物带吸收水体中的污染物作为生长所需的营养物并不断生长，收获时或因气候原因更替时将漂浮复合植物带拖拉至陆地上，收割植物的茎、叶和根加以利用并对栽培载体进行重复使用，继续进行原位、生态修复。但上述方法具有下列不足： 
1.只能用于大面积水体生态修复。 
2.植物需在栽培槽中培养； 
3.完全依赖植物净化，系统负荷极低、占地面积大； 
4.污水植物根系持续浸泡在污水中；不利于根系新陈代谢； 
5.大面积植物收割困难。 
6.没有对各种污水厂升级改造应用。 
中国发明专利(CN200710160264.3)公开了一种生物-生态复合污水处理池，包括有多个顺次排列的过滤单元，每个过滤单元包括三面由上游挡水坝(1)、一面由下游挡水坝(2)围成的池体和位于下游挡水坝(2)一侧的出水配水渠(3)，其中下游挡水坝(2)的高度高于上 游挡水坝(1)，而每个池体内从上至下依次设置有水生植物(4)、生物填料(5)和出水集水管(6)，出水集水管(6)出口(61)伸出在下游挡水坝(2)一侧而与出水配水渠(3)相连通。其发明通过水生植物的根系，将污水中有机污染物质充分吸收降解，同时，利用生物填料为生物-生态系统内的微生物繁殖生长提供载体，并使污水中的有机污染物质充分的与其发生生物反应，实现生物-生态复合的方式将污水中氮和磷有效去除。其具有下列不足： 
1.用于预处理，出水水质无保证； 
2.完全依赖植物净化，系统负荷极低、占地面积大； 
3.污水持续通过植物根系； 
4.系统不曝气； 
5.植物根系全部生长在人工填料中； 
6.无除臭功能。 
7.没有对各种污水厂升级改造应用。 
中国发明专利(CN200810071372.8)也公开了一种基于短期轮伐速生林的污水-植物资源再生灌溉系统。设有污水进管、截流池、输污管、输污泵、前置池和污水出管；污水进管与截流池连通，截流池通过输污管与前置池连通，输污泵设于输污管的管路上，前置池与污水出管连通。污水来源广，如小型城镇、风景名胜区、生活小区及农副产品加工业废水等均可利用。设备较简单，成本低，污水处理量大，设备结构形式可根据林地规模及地势环境需要任意变化组合，适用范围广，运行管理较简单，费用低，可分区轮灌，轮灌期、灌溉时间及灌溉量均可满足不同树种的要求。但仍具有下列不足： 
1.只能用于灌溉系统，出水水质无保证； 
2.完全依赖植物净化，系统负荷极低、占地面积大； 
3.污水持续通过植物根系； 
4.植物沟不曝气； 
5.植物根系全部生长在土壤中； 
6.无除臭功能； 
7.系统容易堵塞，需定期处理。 
8.没有对各种污水厂升级改造应用。 
中国发明专利(CN200810219798.3)公开了一种高效节能的污水处理方法及其装置，其采用流化池、生态池综合的污水处理方法，所述生态池主要由进水池、养殖池、出水池及循环水道组成，所述养殖池可养殖快速生长之浮水植物以及可养殖适当适量之动物作为生物控制或生物转移，所述流化池主要由进水池、反应池及出水池构成，在反应池中采用了大表面 积高吸附悬浮填料，使粘附在流化填料上的微生物能吸附水中的污染物并同时获得充足的溶氧进行好氧新陈代谢；本发明结合了生物滤池、淹没式生物滤池的优点，形成了流化池与生态池相结合的污水处理技术，既能够降低工程投资和处理成本，又能够提高处理效果。该专利亦具有下列不足： 
1.用于预处理，出水水质无保证； 
2.污水持续通过植物根系； 
3.植物池内不曝气； 
4.植物根系全部悬浮生长在污水中； 
5.无除臭功能。 
6.没有对各种污水厂升级改造应用。 
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有除臭技术的不足，需求，提供一种用于污水处理系统中的废水除臭除磷脱氮的立体生态净化方法及装置，在污水厂升级改造过程中，可不占工程用地、零运行成本、既能除臭又能净化水质。 
本发明首先提供了一种立体生态除臭除磷脱氮方法方法，其是在污水处理系统中，将多组水生植物悬浮于反应池内，在应用系统进行净化处理及臭气向上溢出时，通过水生植物枝叶形成一可吸附臭气、防止臭气向外扩散的隔离净化层，同时通过污水中水生植物的根茎体系及用于支撑根茎的填料吸附、降解微生物并吸附臭气，从而实现废水的除臭除磷脱氮处理。 
于所述水生植物的根茎体系上，还设置有用于支撑根茎且可吸附、降解微生物、吸附臭气的填料。 
所述用于支撑根茎且可吸附、降解微生物、吸附臭气的填料采用活性炭或陶粒，优选光触媒复合新型碳材料。 
所述水生植物选用根茎发达、具有除磷脱氮效果的挺水植物。 
所述挺水植物为花叶芦竹、海芋、香海芋、马蹄莲、美人蕉、龟背竹、鹤望兰、鹅掌柴、旱金莲、蜘蛛抱蛋、长叶刺葵、薜荔、玉簪、沼泽莎草和水菖蒲。 
本发明方法中，于所述反应池内水中。还设有人工水草填料。 
本发明方法具体可将污水处理系统分为上层、中层、下层三个工作区分别净化，利用规范设计的反应池有效容积面上高度，将多组水生植物悬浮于所述反应池体内，其中层由水生植物的枝叶构成可吸附臭气的隔离净化层，上层设置可防止处理时产生的臭气向外扩散的密封层，下层以置于池体内水生植物的根茎体系形成生态填料构成污水处理层，或由植物的根 茎体系及用于支撑根茎的填料共同形成污水处理层，或者由植物的根茎体系、用于支撑根茎的填料及人工水草共同形成污水处理层，用以吸附、降解微生物并吸附臭气，完成废水的除臭除磷脱氮处理过程。 
本发明方法还在温室内设置抽风系统，将植物不能完全净化的多余臭气送入曝气池，使其在好氧过程中进一步完成微生物的分解。 
本发明另提供了一种立体生态除臭除磷脱氮装置，包括至少一反应池，于所述各反应池中，置有可用于除臭的支撑根茎的填料及多组水生植物，各组水生植物通过种植区支架使之悬浮于各反应池水面上。 
所述支撑根茎的填料置于所述种植区支架上所设的填料固定架内，所述各组水生植物插设于所述支撑根茎的填料内。 
所述反应池内水中还设有人工水草填料，通过设于反应池内的人工水草固定支架固定。 
所述各反应池上盖设有隔温棚，形成温室。 
所述温室内设有抽风机，通过抽风管与设于所述温室外的鼓风机房连通，所述鼓风机房设有鼓风机，所述鼓风机出风口通过曝气管连通曝气池。 
本发明还提供了立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在SBR工艺、A/O工艺、A2/O工艺、AB法工艺、氧化沟工艺、MBR工艺、MUCT工艺中的应用。立体生态工艺英文全称Three-dimens ional ecological technology(简称TET)，本发明采用立体生态除臭除磷方法对各种工艺的污水处理厂所进行的升级改造，是以原污水处理系统处理为主，植物净化有机物为辅一种原生态低成本的处理方式，不需另行改变或增加原有的污水处理系统的各种水池，利用国家设计规范的各种池体的保护高度(有效容积面上高度)，直接将一定植株高度的多组水生植物固定在污水池设置的支架上，植物悬浮于各种反应池水面，其强大的根茎体系形成生态填料全部悬浮生长在污水中，植物完全依赖污水的营养物质生长，所形成的生态系统不仅稳定，而且非常有活力，可使污染物得到最大限度的生物降解。通过本发明工艺改造的污水处理厂，其脱氮除磷效率比改造前提高5％-15％，对COD、BOD等指标去除率也有一定的提高。同时，在升级改造SBR工艺污水处理厂时，污水和植物根系的接触是间歇式，一段时间植物根系全部浸泡在污水中、一段时间则大部分暴露在空气中，这样，可加速污水在密闭的环境中压差复氧。 
本发明可就地处理有机废(污)水--包括高浓度有机废水处理过程中所产生的臭气，不需独立的占地面积，且完全杜绝化学氧化剂或微生物生长所需额外营养物质的投加，大大降低工程投资和运行费用，其中工程投资应当为传统生物除臭法的1/10-1/20、运行费用为零运行成本，同时可以适应臭气强度的波动。 
附图说明
表1为污水处理池中臭气的来源与气味值； 
表2为污水处理池中主要臭气成分表； 
表3为采用本发明方法脱臭后臭气浓度比较表一； 
表4为采用本发明方法脱臭后臭气浓度比较表二； 
表5为各种污泥脱水方法比较； 
表6为经本发明装置处理后反应池进、出水水质一览表； 
表7为本发明处理工艺与现有工艺对比表； 
图1为经本发明装置处理后COD、BOD效果图； 
图2为本发明装置结构示意图； 
图3为本发明装置中植物种植区结构示意图； 
图4为SBR工艺框图； 
图5为A/O工艺框图； 
图6为A2/O工艺框图； 
图7为AB法工艺框图； 
图8为氧化沟工艺框图； 
图9为MBR工艺框图； 
图10为MUCT工艺框图； 
图11为本发明在SBR工艺中的改造升级应用工艺框图； 
图12为现有技术中填充式微生物脱臭法的工艺流程图。 
其中： 
1-温室               2-植物                 3-抽风机 
4-抽风管             5-温室风口             26-污泥室风口 
7-鼓风机房           8-鼓风机               9-盖板 
10-植物种植区        11-种植区支架          12-填料固定架 
13-种植区侧护板      14-支撑根茎的填料      15-人工水草固定支架 
16-调节池            17-(缺氧)厌氧池        18-好氧池 
19-污泥浓缩池        21-曝气管              22-搅拌器 
23-根系(生态填料)    24-人工水草填料 
具体实施方式
为了使本发明的目的、原理及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 
本发明首先提供了一种新建城市污水厂及城市污水厂升级改造的立体生态除臭除磷脱氮方法，其是在污水处理系统中，将多组水生植物悬浮于污水处理反应池内，一方面利用反应池对污水进行的脱氮除磷净化处理，同时利用水生植物庞大的根系作为生态填料，和设置于池内的支撑根茎填料对废水中微生物及系统处理时产生的臭气进行吸附、降解，另一方面在臭气向上溢出时，通过水生植物茂盛的枝叶形成一可吸附臭气、防止臭气向外扩散的隔离层，从而实现废水的脱氮除磷除臭处理。 
为进一步提高除臭除磷脱氮效果，本发明在应用立体生态除臭除磷脱氮方法进行污水处理厂升级改造时，将污水处理系统的相应反应池分为上层、中层、下层三个工作区，分别净化，中层利用国家规范设计的各种池体的保护高度(有效容积面上高度)，将多组水生植物悬浮于各种反应池中，既为下层工作区提供污水净化的条件，同时，由水生植物的枝叶构成可吸附臭气的隔离净化层，减少臭气的扩散；上层设有相对密封的温室，形成密封层，污水处理时经中层处理后小量不能完全净化的多余臭气在向上溢出时，利用封闭的温室进一步杜绝其向外扩散；下层以置于池体内水生植物强大的根茎体系形成的生态填料组成污水处理层，共同完成废水的除臭除磷脱氮处理。 
本发明在温室内还设置有抽风设备，可将植物不能完全净化的多余臭气抽出送至去池体中的曝气池，让其在好氧过程中继续被微生物分解完，以达到臭气完全彻底净化的目的。 
本发明还可将支撑根茎的填料作为载体-类似于植物的土壤，使水生植物根系固定于污水中，反应过程中臭气同时与支撑根茎的填料上的微生物接触，进一步吸附并分解臭气，并对废水进行净化。 
所述支撑根茎的填料采用可采用活性炭或陶粒，也可以是其他填料。本发明支撑根茎的填料优选光触媒复合新型碳材料。所述光触媒复合新型碳材料有棕红色、白色和黑色三种，是由炭、陶土、光触媒剂和高温黏结剂等复合烧制而成。生产中可按需求实现粒径大小、微孔率和吸水率多小进行调整，成品的孔径在0.06-6微米之间，重量可调至0.6-2.7g/cm3之 间，比表面积可达1.2×104cm2/g左右。在合成过程中使其孔壁玻璃相和晶体交织生长成高强度机械性能的三重结构，内部微孔极为发达且呈梯度分布，具有良好的吸附和解吸附的能力。与传统的活性炭相比，光触媒复合新型碳材料大大提高了吸附污染颗粒物种类，提高了吸附效率和饱和容量，其吸附效率是普通活性炭的2-4倍，并且克服了使用活性炭会产生粉末和黑色污染的缺点。在环境应用中，因其具有强烈的吸附能力和耐冲刷、抗磨损、耐高温、耐腐蚀等特性可代替活性炭和陶粒用作空气和水净化的高速过滤材料；因其具有超轻体重的悬浮性和耐冲刷、抗磨损、耐高温、耐腐蚀等特性可代替传统填料。用作工业废气净化的高速滤料时，因为光触媒复合新型碳材料的比表面积达到1.2×104cm2/g左右，且内部贯通微孔呈梯度分布，材质超轻，物理和化学性质稳定，耐酸耐碱性能优越，且由于颗粒间的范德华力、库仑力和表面张力使悬浮物或废气迁移并被吸附，吸附能力极强，速度极快，通过专有的紫外光源的光触媒技术，可实现边吸附边分解的功能。 
所述水生植物选用根茎发达、具有除磷脱氮效果的挺水植物。植物净光合速率与溶解氧分布、总氮和氨氮去除率显著正相关，而植物蒸腾速率与立体生态装置氨氮去除率显著相关。适当增加植物种植密度有利于提高处理工艺脱氮效果，但种植过密对提高溶解氧水平和总氮去除率反而不利。植物生长周期与脱氮影响显著，采用不收割植物可使得地上茎既不破坏植物根区微环境。系统中植物的类型对立体生态装置脱氮除磷的效果有很大的影响。研究发现，种植水烛和灯心草的立体生态装置基质中氮、磷分别比无植物的对照基质中低18％～28％和20％～31％，可见水烛和灯心草吸收利用了污水中部分的氮和磷。通过对照实验研究了立体生态装置系统对污水氮的净化效果，结果发现石菖蒲、灯心草和蝴蝶花3个有植物系统的总氮平均去除率为77.7％、71.2％和66.4％，而无植物系统的去除率仅为55.8％。采用本发明立体生态装置系统研究了对污水磷的净化效果，结果发现3个有植物系统的去除率分别为61％、65％和59％，而无植物系统的去除率仅为28％。通过研究了8种水生植物净化污水的能力，结果发现：气温高的夏季水生植物去除氮的效果优劣次序为：风眼莲、水浮莲、水鳖、浮萍、槐叶萍、紫萍、水筛；而在气温低的冬季则依次为水鳖、凤眼莲、浮萍、水浮莲、紫萍、槐叶萍、水筛。本发明方法中，所种植的水生植物具有适合在缺氧条件下生存的结构与特征，包括茎肥大，茎和根的中心具有较大的组织，茎中空，具深根系等。植物的这种特殊结构，有利于氧在其体内的传输并能传递到根区，不仅满足了植物在缺氧环境的呼吸作用，而且还 可以促进根区的氧化还原反应与好氧微生物的活动，释放洁净空气去除异味。在光合作用下产生的氧传递到根区，在根区的还原态的介质中形成氧化的微环境，根区有氧区域与缺氧区域的共同存在为根区的好氧、兼氧和厌氧微生物提供了各自的小生境，使不同微生物都能发挥各自的作用。氧在植物根部的释放主要取决于植物内部氧的浓度、周围基质的需氧量以及植物根壁的渗透性。植物通过吸收而在根部释放氧是由其本身的结构所决定的，植物的结构阻止了其在径向的泄露，并努力使释放到根区的氧的损失减少到最小。氧的释放率一般在根的亚顶端区域最高，并随距离根尖的增大而降低。水生植物具有对流型通气组织，其根区和根部都具有较高的内部氧的浓度，这种对流型的气体的流动明显增加了可供氧根的长度，同时还可以通过氧化和脱毒减少根部一些潜在的有害物质。除了根系可以释放氧外，根系还可以释放其它物质。故而本发明所述水生植物优选为花叶芦竹、海芋、香海芋、马蹄莲、美人蕉、龟背竹、鹤望兰、鹅掌柴、旱金莲、蜘蛛抱蛋、长叶刺葵、薜荔、玉簪、沼泽莎草、水菖蒲等一百多种挺水植物。 
进一步地，于所述反应池内水中还设有人工水草填料，本发明优选发明专利申请号为2009101078534的人工水草生物载体作为人工水草填料。这样可由植物的根茎体系形成生态填料及人工水草共同形成污水处理层，完成废水的脱氮除磷除臭处理。 
污水处理厂的升级改造是为了满足新的排放标准对氮、磷的更高要求，升级改造所采用的标准等级为一级A或一级B。本发明在不增加任何建筑物，不改变原来工艺流程和水力总停留时间的情况下，采用在缺氧段和好氧段更换超高比表面积的仿生水草填料及由植物的根茎体系形成生态填料增加生物载体面积的方法，发挥超级生物膜特点，提高生物量，提高氮、磷的去除率；改善流量分配不均、短流、死水区和污泥流失等问题，以先进的控制方式控制溶氧水平，降低供氧量，降低能耗，从而提高整个污水处理厂升级改造过程。仿水草式生物载体(俗称人工水草)，是由位于美国佛罗里达州西墨尔本的HILLS公司试验室成功开发的多组分熔喷纤维新工艺制造，具有多重结构，中心层为活性炭纤维/聚氨酯复合材料，空隙率为90％，具有大孔与微孔相结合的孔结构特征和大量反应性基团；其次层是经过特别处理后聚丙烯超细非织造纤维网层，纤维直径超细，三维网状立体结构，高孔率低孔径；最外层是由聚丙烯树脂经特殊加工与处理制成的片状单丝纤维，表面经特殊亲水处理，单丝密度0.91g/cm2当量直径18-48μm长度15-19mm抗拉强度≥358MPa弹性模量≥3.5GPa断 裂伸长率8-30％，三层材料由表面热压熔融一次成型。每平方米可提供约80000～120000m2的比表面积，该产品最大长度≤200cm，宽度≥5cm，厚度1.5～2.5cm。仿生水草生物载体仿皮肤三维设计，中间层设计有高吸附能力的新材料，负载了大量处于休眠状态的微生物菌种，在水里可以马上激活，处理工业废水和高难度有机废水时挂膜快。仿生水草生物载体采用多组分熔喷纤维新工艺一次成型，每平米比表面积达十万平方米以上，极易于微生物挂膜和吸附悬浮颗粒物；适应性强，耐冲击负荷性能高。 
参见图2-图4，根据上述方法，本发明设计了一种立体生态除臭除磷脱氮装置，包括至少一反应池，图示所示反应池为调节池16、缺氧(厌氧池)17及好氧池18，各反应池中置有多组水生植物2及支撑根茎的填料14，各组水生植物2通过种植区支架11使之悬浮于各反应池水面上，植物庞大的根系形成的生态填料23置于污水中。于所述各反应池上，均设置有盖板9，各盖板9具有多组间隔相同的镂空区域，各镂空区域设置种植区支架11，通过竖向设置的种植区侧护板13，使种植区支架11固定于盖板9上，各组水生植物2固定于种植区支架11上。这样，盖板9既可作为人工养护时通行的走道，又可作为种植区支架11的固定构件，各盖板9的镂空区域构成种植区10。 
在种植区支架11上，还设有填料固定架12，支撑根茎的填料14置于填料固定架12上，各组水生植物2插设于所述支撑根茎的填料14内。这样，支撑根茎的填料14一方面具有吸附、降解水中微生物及除臭功能，同时还可作为植物土壤固定水生植物2，方便实用。 
进一步地，缺氧(厌氧池)17及好氧池18水中还设有人工水草填料24，用于吸附缺氧(厌氧池)17及好氧池18污水中的微生物安家。人工水草填料24可多组设置，通过设于反应池内的人工水草固定支架15固定，人工水草固定支架15则固定于种植区支架11上，也可固定于种植区侧护板13上(见图3)。 
不同地域或区域，气候条件差别较大，其中主要是气温和风的影响，为维持微生物和植物的正常生长，可根据需要设置温室。如图2所示，可在调节池16、缺氧(厌氧池)17及好氧池18上部建有网支撑，并在网支撑上架设屋顶，使各反应池1上盖设有隔温棚，形成可密封的温室1，可对植物2起密封保温作用，同时整个曝气用温室1进行封闭，产生的气味不容易向外扩散，杜绝臭气的散发，以改善污水处理效果。 
在各温室1内，连通有一抽风管4，抽风管4上相应于各温室1开设有温室风口5，抽 风管4与一抽风机3连通，并通过抽风管4与设于温室1外的鼓风机房7连通，所述鼓风机房7设有鼓风机8，鼓风机8的出风口通过一曝气管21连通好氧池18(曝气池)。在鼓风机房7底部，还设有污泥室风口6，与污泥浓缩池19连通。污泥浓缩池产生的臭气可由抽风机3将植物2不能完全净化的多余臭气及污泥浓缩池19产生的臭气抽至鼓风机房7，由鼓风机8把上述臭气送去好氧池18(曝气池)曝气池，让其在好氧过程中被微生物分解完。 
这样，可使调节池16、缺氧(厌氧池)17及好氧池18均分为上层、中层、下层三个工作区，其上层工作区包括：相对密封的温室1、多组水生植物2枝叶、抽风机3、抽风管4、温室风口5、鼓风机房7和鼓风机8。中层工作区包括：盖板9、植物种植区10、种植区支架11、填料固定架12、种植区侧护板13、支撑根茎的填料14。中层利用国家规范设计的各种池体的有效高度(有效容积面上高度)，通过上述各构件将多组水生植物12悬浮于调节池16、缺氧(厌氧池)17及好氧池18中，为下层工作区提供污水净化的条件。所述下层工作区包括：调节池16、(缺氧)厌氧池17、好氧池18、污泥浓缩池19、曝气管21、搅拌器22、植物根系23、人工水草固定支架15及人工水草填料24。反应过程中，调节池16、(缺氧)厌氧池17、好氧池18中的微生物及臭气与强大的植物根系形成的生态填料23、支撑根茎的填料14可吸附、降解污水中的微生物及臭气，对污水进行除臭除磷脱氮处理，污水处理时所产生的臭气经中层处理后的臭气向上溢出时利用温室1内植物2的枝叶净化，并防止其向外扩散，并由抽风机3将植物2不能完全净化的多余臭气及污泥浓缩池19产生的臭气抽至鼓风机房7，由鼓风机8把上述臭气送去曝气池，让其在好氧过程中被微生物分解完，从而实现废水提标处理升级改造。 
本发明装置可以单个反应池---如调节池16、缺氧(厌氧池)17及好氧池18等，作为除臭单元，每个除臭单元设置多组植物2、支撑根茎的填料14，废(污)水处理反应过程中所产生的臭气向上溢出时，与植物2上枝叶接触而被净化，形成隔离层，可减少气味扩散。由于处理构筑物表面积足够大，可以提供足够数量的微生物，臭气在溢出过程中便可得到充分的净化。 
本发明装置适用于富含有机污染物的废水，尤其是城市污水和食品工业废水的脱氮除臭处理。 
(1)SS的去除 
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODCr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr和TP增加。故而控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很关键的。在处理方案选用恰当、工艺参数取值合理和优化单体构筑物设计的条件下，完全能够使出水SS指标满足国家标准的要求。本发明采用优化传统污水处理方法，以植物强大的根茎体系及生态填料完成废水的除臭除磷脱氮处理，静止沉淀相比连续沉淀的方式，可保证更低浓度出水的SS。 
(2)BOD5的去除 
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对BOD5降解，利用BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成BOD5的去除。 
活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物(如低分子有机酸等)直接进入细胞内部被利用，而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。 
本发明通过活性生物菌群消化有机污染物质，提高了自然净化能力，以达到净化水质的目的。除了在传统活性污泥系统中所发现的细菌外，还接种有其它2000-3000种植物、动物和微生物。所接种的有机体具有自我合成和吸收太阳能的能力，这种能力保证了污染物得到最大限度的生物降解。 
(3)CODcr的去除 
污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。 
污水厂CODcr的去除率，取决于进水的可生化性，它污水的组成有关。对于生活污水，其BOD5/CODcr≥0.5，污水的可生化性较好，出水CODcr值可以控制在较低的水平，能够满足要求。 
本发明处理的污水主要以生活污水为主，其BOD5/CODcr值为0.5，污水具有较好的可生化性，采用二级处理工艺能满足要求。 
(4)氨氮的去除 
污水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，在生活污水处理行业中生物法去除氨氮是主流，也是生活污水处理中经济和常用的方法。 
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于生活污水之中。在原污水中，氮以NH4 +-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮，用TKN表示。而原污水中的NOx-N(包括亚硝酸盐和硝酸盐在内)含量很少，几乎为零。这些不同形式的氮统称为总氮(TN)。 
氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥-起从水中去除。这部分氮量约为所去除的BOD5的5％，为微生物重量的12％，约占污水处理厂剩余活性污泥量的4％。 
在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、负荷较低、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。其反应方程式如下： 
NH4 ++1.5O2→NO2 -+2H++H2O 
NO2 -+0.5O2→NO3 -
第一步反应靠亚硝酸菌完成，第二步反应靠硝化菌完成，总的反应为： 
NH4 ++2O2→NO3 -+2H++H2O 
本发明采用独特的设计，以植物发达根茎吸收氨氮，去除率极高。 
(5)总氮的去除 
废水中的氨氮经过硝化作用被氧化成硝酸盐，尽管氨氮的浓度降低，但废水中的总氮被没有降低，为降低总氮，就必须去除废水中的硝酸盐氮。目前最成熟的工艺是反硝化，即在缺氧条件下，在兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用下，将硝酸盐氮还原成氮气逸出，从而降低废水中的总氮。以甲醇作碳源为例，其反应方程式如下： 
6NO3 -+2CH3OH→6NO2 -+2CO2+4H2O 
6NO3 -+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
本发明通过在FBR系统曝气池中设置多组水生植物，以植物发达根茎吸收氨氮，从而提高总氮的去除率。 
⑥磷的去除 
生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB(聚β羟丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。 
本发明利用植物发达根茎吸收磷，运行过程中无电能消耗，完全避免化学物质的使用，维护费用仅为植物的养护费用和破碎填料的更换添加费用。 
若对污泥脱水间进行封闭除臭，会增加投资，且管理也不方便。因本实施例不设初沉池，没有生污泥，污泥在污泥池内停留时间短，且进行好氧消化，并封闭处理，散发的臭味会有所减弱。污泥脱水间和运泥间单独设置，平时注意加强管理，产生的污泥及时压干外运，臭味的影响可以控制在承受的范围内。若能采用封闭式的离心式脱水机，则更会减弱臭味的散发。 
本发明通过植物作用脱臭效果明显，且可改善景观效果(见表3、表4)。 
表3本发明脱臭法臭气浓度比较 
  名称   原臭   处理臭
  泵站   410   74
  污水处理   4100   23
  污泥处理   4100   35
表4本发明脱臭法臭气浓度比较表 
  臭气源   植物/填料   原臭   处理后臭
  污泥浓缩池   天然有机纤维   31000   130
  进水渠   复合新型碳/植物   31000   170
  污泥浓缩池和调整池   复合新型碳/植物   23000   800
  初次沉淀池曝气池   复合新型碳/植物   12000   80
采用本发明改造或新建的污水处理厂外型景观漂亮。外部建有温室，温室采用轻钢骨架结构玻璃室；系统内为生态景观，内置生物滤池除臭；温室可以确保植物和其它有机物在适宜环境温度下保持旺盛的活力，可应用于要求严格的高档社区。 
参见图11，依据上述工艺，本发明提供了一种用于改造SBR工艺的污水处理厂的实施例。 
在生物处理时，有机物一部分被微生物吸收、氧化分解，另一部分有机物则作为其生长繁殖所需要的构成物质，合成新的原生质，产生新的微生物。就是说微生物增殖是生化反应，有机废物降解的必然结果，而微生物的增殖结果则是污泥的产生。 
污泥的含水率高，体积庞大，常含有高浓度有机物，很不稳定，易在微生物作用下腐败发臭，并常常带有病原微生物、寄生虫及重金属离子等有害物质，必须进行相应的处理。污泥处理的主要内容包括稳定处理和去水处理(浓缩、脱水、干化)。 
为达到较高的环保标准，本发明实施例决定采用比较完全的污泥处理工艺，包括：好氧稳定、重力浓缩和机械脱水。 
而脱水是污泥处理的关键一步，各种污泥脱水方法比较见表5。 
表5各种污泥脱水方法比较 
本发明实施例属于小型污水处理系统，从经济和管理的角度出发，采用厢式压滤机脱水 的方式。 
本发明实施例应用于生活污水处理工艺优化，设计进水水量为800吨/天。原一般工程上成熟的工艺是生化法。在自然界，广泛地存活着巨量的借助有机物生活的微生物，微生物通过其本身新陈代谢的生理功能，能够氧化分解环境中的有机物，并将其转化为稳定的无机物。污水的生化法就是利用微生物的这一生理功能，并采取一定的人工技术措施，创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，加速微生物的繁殖及新陈代谢生理功能，从而使污水中的有机物污染物得以降解，去除的污水处理技术。 
本发明实施例应用于固定式安装的废水处理系统，此系统集最新的、先进的现代生态工程技术和传统的废水处理技术于一身。这项技术最初于美国构思，由优化后工艺公司负责后期的研究和开发，然后向世界各地的社区和企业提供低成本、高效率和具备审美价值的废水处理方法，并实现处理后废水的再利用。 
本发明实施例作为改良的SBR新工艺，通过对其设施和运行周期的进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段进行重先集成和改良组合，并成功引入生态工程。通过活性生物菌群消化有机污染物质，提高自然净化能力，以达到净化水质的目的。除了在传统活性污泥系统中所发现的细菌外，本发明实施例装置还接种有其它2000-3000种植物、动物和微生物。所接种的有机体具有自我合成和吸收太阳能的能力，这种能力保证了污染物得到最大限度的生物降解。由于所开发的生态系统生物种类多、品种齐全，因此所形成的生态系统不仅非常稳定，而且非常有活力，同时保证了该系统可以实现快速启动。 
本发明实施例还可包括一系列的曝气反应器、澄清器和最后的净化单元，将根系庞大的植物置于一个支撑网丝上，然后将其放入敞开式好氧反应器内。这些植物的根系，有1.5米悬浮在水中，为细菌及其他有机体的生长提供了一个很健康的栖息地，如：水藻、原生动物、浮游动物、蠕虫、蜗牛、蛤、甚至鱼类。废水依次串级流过经过驯化的但具有不同生态系统的处理单元，保证了采用本发明工艺处理站具有优秀的生态净化功能和高度的灵活性。 
采用本发明实施例处理后的废水出水水质好，可稳定达到国家一级A标准，满足绿化、冲厕等中水回用要求，也可作为生态景观补充水。通过采用特别的工艺组合，可达到GB3838-2002地表水环境质量标准V类标准。 
同时，特别是具有极优的脱氮效果，出水氨氮可达到地表水II类要求，克服了其他工艺 脱氮效果低的缺陷。其具有良好生态净化环境，耐负荷冲击能力强，出水水质稳定，剩余污泥少。而且，不仅出水水质好，而且外型景观漂亮。处理装置外部建有温室，温室采用轻钢骨架结构玻璃室；系统内为生态景观；温室可以确保植物和其它有机物在适宜环境温度下保持旺盛的活力。系统内置生物滤池除臭，可应用于要求严格的高档社区。操作自动化程度高，基本可实现无人值守。 
本发明实施例采用集成技术，设施布置紧凑，占地面积小；吨水处理占地面积≤0.5m2。处理装置工程投资和运行管理费用较低。 
表6和图1A、图1B展示了采用本发明实施例的生活污水处理工程中进行的实测数据。下列数据充分说明了本发明方法可以达到较高出水水质的优点。 
表6进、出水水质一览表         单位：mg/L 
Figure DEST_PATH_GDA0000137219050000201
表7展示了采用本发明与MBR工艺和接触氧化工艺的对比实验。 
表7本发明装置处理工艺与MBR工艺和接触氧化工艺的对比实验 
Figure DEST_PATH_GDA0000137219050000211
由表7可知，通过上述的各项比较，采用本发明在大部分指标上都优于常规工艺，充分说明本发明具有明显的优势，是国内目前少数出水可以稳定达到国家一级A标准的污水处理方法之一。 
其稳定的出水水质保证来自于独特的工艺组合和程序化设计，通过设计软件的模拟计算可以保证设计的准确性，相比国内经验型的设计更具科学性。 
造价合理、出水水质好、设计科学、生态环境优美的特点使本发明在国内市场具有明显的优势。 
本发明还提供了采用上述方法和装置在现有各种不同工艺污水处理中的应用，可以看出，不同的工艺其升级改造方式不同。 
参见图4，对传统SBR工艺进行升级改造主要是对调节池和SBR池利用立体生态除臭除磷脱氮方法进行改造。 
参见图5，对传统A/O工艺进行升级改造主要是对缺氧池、好氧池和沉淀池利用立体生态除臭除磷脱氮方法进行改造。 
参见图6，对传统A2/O工艺进行升级改造主要是对缺氧池和厌氧池、好氧池和沉淀池利用立体生态除臭除磷脱氮方法进行改造。 
参见图7，对传统AB法工艺进行升级改造主要是对两个好氧池和中沉池及二沉池利用立体生态除臭除磷脱氮方法进行改造。 
参见图8，对传统氧化沟工艺进行升级改造主要是对沉砂池及氧化沟利用立体生态除臭除磷脱氮方法进行改造。 
参见图9，对传MBR工艺进行升级改造主要是对蓄水池及MBR池利用立体生态除臭除磷脱氮方法进行改造。 
参见图10，对传MUCT工艺进行升级改造主要是对二个缺氧池、厌氧池、好氧池和沉淀池利用立体生态除臭除磷脱氮方法进行改造。 
本发明植物收割和整理非常容易。 
这一生态污水处理设施，可不必建在偏远地区，且对各社区环保具有积极意义。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (20)

1.一种立体生态除臭除磷脱氮方法方法，其特征在于：是在污水处理系统中，将多组水生植物悬浮于反应池内，在应用系统进行净化处理及臭气向上溢出时，通过水生植物枝叶形成一可吸附臭气、防止臭气向外扩散的隔离净化层，同时通过污水中水生植物的根茎体系作为生态填料吸附、降解微生物并吸附臭气，从而实现废水的除臭除磷脱氮处理。
2.根据权利要求1所述的立体生态除臭除磷脱氮方法，其特征在于：于所述水生植物的根茎体系上，还设置有用于支撑根茎且可吸附、降解微生物、吸附臭气的填料。
3.如权利要求2所述的立体生态除臭除磷脱氮方法，其特征在于：所述用于支撑根茎且可吸附、降解微生物、吸附臭气的填料采用活性炭或陶粒，优选光触媒复合新型碳材料。
4.如权利要求1所述的立体生态除臭除磷脱氮方法，其特征在于：所述水生植物选用根茎发达、具有除磷脱氮效果的挺水植物。
5.如权利要求4所述的立体生态除臭除磷脱氮方法，其特征在于：所述挺水植物为花叶芦竹、海芋、香海芋、马蹄莲、美人蕉、龟背竹、鹤望兰、鹅掌柴、旱金莲、蜘蛛抱蛋、长叶刺葵、薜荔、玉簪、沼泽莎草和水菖蒲。
6.如权利要求1所述的立体生态除臭除磷脱氮方法，其特征在于：于所述反应池内水中还设有人工水草填料。
7.根据权利要求1-6任一项所述的立体生态除臭除磷脱氮方法，其特征在于：将污水处理系统分为上层、中层、下层三个工作区分别净化，利用规范设计的反应池有效容积面上高度，将多组水生植物悬浮于所述反应池体内，其中层由水生植物的枝叶构成可吸附臭气的隔离净化层，上层设置可防止处理时产生的臭气向外扩散的密封层，下层以置于池体内水生植物的根茎体系形成生态填料构成污水处理层，或由植物的根茎体系及用于支撑根茎的填料共同形成污水处理层，或者由植物的根茎体系、用于支撑根茎的填料及人工水草共同形成污水处理层，用以吸附、降解微生物并吸附臭气，完成废水的除臭除磷脱氮处理过程。
8.根据权利要求7所述的立体生态除臭除磷脱氮方法，其特征在于：在温室内设置抽风系统，将植物不能完全净化的多余臭气送入曝气池，使其在好氧过程中进一步完成微生物的分解。
9.一种立体生态除臭除磷脱氮装置，包括至少一反应池，其特征在于：于所述各反应池中，置有可用于除臭的支撑根茎的填料及多组水生植物，各组水生植物通过种植区支架使之悬浮于各反应池水面上。
10.如权利要求9所述的立体生态除臭除磷脱氮装置，其特征在于：所述支撑根茎的填料置于所述种植区支架上所设的填料固定架内，所述各组水生植物插设于所述支撑根茎的填料内。
11.如权利要求9或10所述的立体生态除臭除磷脱氮装置，其特征在于：所述反应池内水中还设有人工水草填料，通过设于反应池内的人工水草固定支架固定。
12.如权利要求10所述的立体生态除臭除磷脱氮装置，其特征在于：所述各反应池上盖设有隔温棚，形成温室。
13.如权利要求12所述的立体生态除臭除磷脱氮装置，其特征在于：所述温室内设有抽风机，通过抽风管与设于所述温室外的鼓风机房连通，所述鼓风机房设有鼓风机，所述鼓风机出风口通过曝气管连通曝气池。
14.立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在SBR工艺中的应用，其特征在于：所述方法及装置用于SBR工艺调节池和SBR中。
15.立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在A/O工艺中的应用，其特征在于：所述方法及装置用于A/O工艺缺氧池、好氧池和沉淀池中。
16.立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在A2/O工艺中的应用，其特征在于：所述方法及装置用于A2/O工艺两个缺氧池、好氧池和沉淀池中。
17.立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在AB法工艺中的应用，其特征在于：所述方法及装置用于AB法工艺两个好氧池和中沉池及二沉池中。
18.立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在氧化沟工艺中的应用，其特征在于：所述方法及装置用于氧化沟工艺沉砂池及氧化沟中。
19.立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在MBR工艺中的应用，其特征在于：所述方法及装置用于MBR工艺蓄水池及MBR池中。
20.立体生态除臭除磷脱氮方法及装置在MUCT工艺中的应用，其特征在于：所述方法及装置用于MUCT工艺三个缺氧池、好氧池和沉淀池中。
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