CN115212679B - 一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法 - Google Patents

一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115212679B
CN115212679B CN202210877285.1A CN202210877285A CN115212679B CN 115212679 B CN115212679 B CN 115212679B CN 202210877285 A CN202210877285 A CN 202210877285A CN 115212679 B CN115212679 B CN 115212679B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ammonia
washing liquid
spray
stage
odor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210877285.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115212679A (zh
Inventor
许燕滨
黄俊威
徐嘉欣
廖劲松
邓隆华
李宇馨
伍尚权
戴睿智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN202210877285.1A priority Critical patent/CN115212679B/zh
Publication of CN115212679A publication Critical patent/CN115212679A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115212679B publication Critical patent/CN115212679B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/14—Packed scrubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/58—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301—Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/406—Ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2203/006—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage details of construction, e.g. specially adapted seals, modules, connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法。该系统包括：前端控制装置、喷淋除臭装置和水处理装置，并且前端控制装置、喷淋除臭装置和水处理装置依次连接，其中前端控制装置设置为通过热交换为后续生物除臭、净化废水提供有利生长温度；喷淋除臭装置设置为通过生物洗涤氨氧化完成氨气的吸收，得到去除氨气的洗涤液；水处理装置设置为通过泥膜共生氨氧化，以实现洗涤液的脱氮；其中至少使喷淋除臭装置和水处理装置形成循环回路。本发明的系统和方法以实际好氧发酵罐臭气为处理对象，在保持较为良好的臭气去除效果的同时，将喷淋除臭技术和泥膜共生氨氧化技术相结合，有效减少水资源的浪费以及臭气处理的运行成本。

Description

一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及 方法
技术领域
本发明涉及环境生物技术领域，尤其涉及一种臭气及其洗涤液生物处理系统。具体地，本发明涉及一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法。
背景技术
畜禽养殖废弃物资源化利用的进程受到了臭气问题的制约，尤其是生物肥生产过程产生的臭气不仅气量大而且臭气浓度高，严重影响周围的大气环境。在畜禽粪便好氧发酵臭气中，含有包括氨（NH3），硫化氢和引起气味的VOCs等，其中NH3质量浓度甚至可占总臭味物质的99.3％。鉴于主要成分氨气的水溶性，实现相转移是非常关键的手段，但由此产生的大量喷淋废水，严重增加了废水处理负担，阻碍了除臭措施的长期稳定实施，直排臭气影响周围居民身心健康，同时增加环境投诉。
目前，常见的含氨臭气处理方法包括物理吸附、化学吸收、催化分解、膜吸收技术以及生物处理法等。其中生物处理法运行装置简单。处理成本低，是处理含氨臭气的最佳选择，其运作原理是含氨臭气相转移后，在生物塔内与活性填料层表面的生物膜接触，在好氧氨氧化菌为主的微生物的作用下转化为NO2 --N和NO3 --N后从塔内排出，从而达到除臭的目的，但却产生了大量的新的含氮废水。
厌氧氨氧化是指在厌氧或缺氧条件下，以二氧化碳或碳酸盐作为碳源，以铵盐作为电子供体，以亚硝酸盐作为电子受体，将NH4 +-N和NO2 --N转变为N2的生物过程。因此厌氧氨氧化属于完全自养过程。与传统的脱氮工艺相比，可以节省供养费用50%，而且不需要外加有机碳源，大幅度降低了污水处理的基建投资和运行成本，同时厌氧氨氧化剩余污泥产生量低，可减少对污泥后续处置的成本费用。厌氧氨氧化技术作为一种处理低碳氮比废水的新型绿色脱氮工艺，而备受关注。
为了解决养殖生产、废弃物资源化利用过程产生的臭气问题，提高臭气处理措施的可持续性，减少水资源的浪费，目前仍需要设计一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气洗涤液循环再生系统，以实现除臭措施的长期稳定使用，实现对臭气和洗涤液的同步净化，实现环境友好。
发明内容
针对目前现有技术中存在的问题，本发明针对畜禽粪便好氧发酵过程中所产的恶臭废气及其洗涤液提供了一种以微生物主导的废气废液处理系统。具体地，本发明包括以下内容。
本发明的第一方面，提供一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其包括：前端控制装置、喷淋除臭装置和水处理装置，并且所述前端控制装置、所述喷淋除臭装置和所述水处理装置依次连接，其中，
所述前端控制装置设置为通过热交换为后续生物除臭、净化废水提供有利生长温度；
所述喷淋除臭装置设置为通过生物洗涤氨氧化完成氨气的吸收，得到去除氨气的洗涤液；
所述水处理装置设置为通过泥膜共生氨氧化，以实现所述洗涤液的脱氮；
其中至少使所述喷淋除臭装置和所述水处理装置形成循环回路。
在某些实施方案中，根据本发明所述的基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其中，所述前端控制装置包括一级喷淋塔、一级循环水箱、换热器和冷却塔，以用于臭气预处理。
在某些实施方案中，根据本发明所述的基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其中，所述喷淋除臭装置包括二级循环水箱和二级喷淋塔。
在某些实施方案中，根据本发明所述的基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其中，所述水处理装置包括依次连接的推流式反应器和竖流式沉淀池。
在某些实施方案中，根据本发明所述的基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其中，在所述一级喷淋塔和所述喷淋塔的上方设置有喷淋器，在所述喷淋器和所述一级循环水箱以及所述二级循环水箱之间设置有泵和调节阀。
在某些实施方案中，根据本发明所述的基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其中，所述一级喷淋塔、所述二级喷淋塔、所述推流式反应器内设置有填料。
在某些实施方案中，根据本发明所述的基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其中，在所述填料上接种具有不同的混合液挥发性悬浮固体浓度的好氧池污泥，以形成填料生物膜。
在某些实施方案中，根据本发明所述的基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其中，所述二级喷淋塔设置有第二臭气入口，进入其的气体温度范围在17.3-32.6℃之间。
本发明的第二方面，提供一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液处理方法，其包括利用第一方面所述的系统处理臭气以及洗涤液的步骤。
在某些实施方案中，根据本发明所述的方法，其中，所述方法包括：
(1) 使来源于好氧发酵产生的臭气在所述前端控制装置中通过，以去除颗粒物并降温至固定温度；
(2) 使所述前端控制装置处理过的气流通过所述喷淋除臭装置，其中控制所述前端控制装置的空床停留时间和氨气进气负荷，以降低NH3浓度；
(3) 使来自所述前端控制装置的洗涤液通过所述水处理装置，调节曝气时间比、进水流量、添加碳源优化反应器的去除效率，以最大化脱氮效率。。
本发明的技术效果包括但不限于：
本发明的前端控制装置，通过一级喷淋塔的洗涤液与冷却塔的冷却水在换热器中实现热交换，为后续生物除臭、净化废水提供有利的生长温度。
本发明的喷淋除臭装置包括多个喷淋塔，具体设有一级喷淋塔和二级喷淋塔，考虑到好氧发酵臭气的种类的多样性，为保证全过程吸收的效果，一级喷淋塔实现除尘降温，兼具吸收小部分臭气的作用，二级喷淋塔通过生物洗涤氨氧化完成剩余氨气的吸收。
本发明的水处理装置，所述喷淋塔、推流式反应器、竖流式沉淀池以及二级循环水箱顺次连接形成洗涤液循环回流，实现洗涤液的循环利用，明显减少了水资源的浪费以及臭气处理的运行成本。
本发明的生物处理系统，以生物法为核心，将喷淋除臭技术和泥膜共生氨氧化技术相结合，通过对工艺参数的调控，实现对臭气和废水的同步净化。
附图说明
图1为本发明实施例1好氧发酵臭气及其洗涤液生物处理系统整体的结构示意图。
图2为本发明实施例2中前处理装置降温效果图。
图3为本发明实施例2中二级喷淋塔的氨气进气浓度日变化趋势图。
图4为本发明实施例2中二级喷淋塔对NH3的去除效率变化图。
图5为本发明实施例3中二级循环水箱氮元素浓度周变化。
图6为本发明实施例3中水处理装置的NH4 +-N和TN去除效率变化图。
附图说明：
1-一级喷淋塔；110-第一臭气入口；120-第一臭气出口；2-一级循环水箱；3-引风机；4-冷却塔；5-换热器；6-喷淋器；7-空心球填料；8-阀门；9-第一泵；10-二级喷淋塔；101-第二臭气入口；102-净化气体出口；103-第二洗涤液出口；104-上清液入口；11-二级循环水箱；12-第二泵；13-第三泵；14-推流式反应器；141-推流式反应器入口；142-推流式反应器出口；143-混合液回流入口；15-竖流式沉淀池；151-沉淀池入口；152-上清液出口；153-混合液回流出口；16-曝气盘；17-鼓风机；18-转子流量计；19-在线监测仪；20-电极探头；21-亲水性聚氨酯填料。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“%”为基于重量的百分数。
说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分类似元件，而并不一定用于描述顺序或时序。应当理解，如此使用的术语在特定条件下可互换，并且本文所描述的实施例能够以不同于本文所描述或例示的其他顺序进行操作。另外，在说明书和权利要求书中的术语顶部、底部、上、下等用于描述的目的，而不一定用于描述相对位置。
除非另有说明，本文中各装置之间通过管道进行连接。
基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统
本发明提供一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统，其包括：前端控制装置、喷淋除臭装置和水处理装置。下面进行详细说明。
前端控制装置
本发明的前端控制装置通过一级喷淋塔的洗涤液与冷却塔的冷却水在换热器中实现热交换，为后续生物除臭、净化废水提供有利的生长温度。用于处理的臭气为实际好氧发酵罐的臭气及其生物洗涤液。考虑到好氧发酵产生的臭气温度(高到55-60℃)高于后续微生物处理所能够承受的温度，因此在二级生物洗涤之前，设置前处理装置，以减少恶臭气体当中的细小颗粒，同时达到降温的目的。
本发明的前端控制装置包括一级喷淋塔、一级循环水箱、换热器和冷却塔。一级喷淋塔的形状和体积不特别限定，可采用本领域已知的喷淋塔形状。在所述一级喷淋塔的一侧设置第一臭气入口，其通过引风机连通，从而将来源于外部好氧发酵罐的臭气引入一级喷淋塔内。优选地，第一臭气入口位于填料的下方。在所述一级喷淋塔的顶部设置有用于气体排出的第一臭气出口。在一级喷淋塔的内部，第一臭气出口的下方设置喷淋器，喷淋器可使用本领域已知的喷淋设备，对此不特别限定。在喷淋器的下方依次设置至少一层的填料层，例如设置2、3、4、5层填料层。填料层中的填料不特别限定，可用于一级喷淋塔内的填料的实例包括但不限于竹炭、松树皮、火山岩、陶粒、鲍尔环、空心球填料或其组合。
在一级喷淋塔的下方设置有一级循环水箱，其设置为通过换热器和冷却塔向喷淋器提供洗涤液，换热器和冷却塔不特别限定，可以使用本领域已知的换热器和冷却塔设备。
在所述换热器与喷淋器之间设置第一泵和调节阀，泵和调节阀的类型不特别限定，可根据需要进行选择。
喷淋除臭装置
本发明的喷淋除臭装置包括二级循环水箱、二级喷淋塔、喷淋器、第二臭气入口。在所述二级喷淋塔中，其顶部设置有净化气体出口，用于去除氨气的气体排出。净化气体出口下方设置喷淋器，在所述二级喷淋塔的一侧设置第二臭气入口，其与一级喷淋塔顶部的第一臭气出口连通，以引入处理过的气流至二级喷淋塔内。在二级喷淋塔的底部设置二级循环水箱，二级循环水箱通过第二泵与喷淋器连接，从而提供洗涤液。
在二级喷淋塔的内部，净化气体出口的下方设置喷淋器。在喷淋器的下方依次设置至少一层的填料层，例如设置2、3、4、5层填料层。填料层中的填料不特别限定，可用于二级喷淋塔内的填料的实例包括但不限于竹炭、松树皮、火山岩、陶粒、鲍尔环、空心球填料或其组合。优选地，在所述填料上接种好氧池污泥，还优选接种来自畜禽养殖的废水处理系统中的一级好氧池污泥。进一步优选地，其混合液挥发性悬浮固体浓度为3000-4000mg/L。喷淋时间持续15-30天，还优选18-25天，进一步优选19-22天。
本发明中，控制二级喷淋塔的空床停留时间和氨气进气负荷，使得氨气平均去除效率达到最高。优选地，空床停留时间包括下述三个阶段，分别为阶段Ⅰ、阶段Ⅱ、阶段Ⅲ。进一步优选地，阶段Ⅰ为32-45s，优选35-40s；阶段Ⅱ为30-40s，优选32-36s；阶段Ⅲ为23-35s，优选26-32s。期间氨气进气负荷随发酵罐运行状态变化而变化，其范围在31-143gN/m3h,均值为89.3 gN/m3h。在具体实施方案中，控制氨气进气负荷阶段Ⅰ、阶段Ⅱ、阶段Ⅲ递增，而空床停留时间随阶段Ⅰ、阶段Ⅱ、阶段Ⅲ递减，且控制pH小于9，DO值为4-6mg/L。上述参数为优化后的参数，在不断提高氨气进气负荷的同时，减少二级喷淋塔的空床停留时间，依旧能够保持一个较为良好的氨气去除效率，在具体实施方案中，二级喷淋塔的平均氨气去除效率为75%，两级喷淋塔氨气平均去除效率高达94%。
水处理装置
本发明的水处理装置包括串联设置的推流式反应器和竖流式沉淀池。推流式反应器的形状不特别限定，其内部采用填料组成填料阵列，填料优选使用亲水性聚氨酯海绵。填料阵列与所述推流式反应器可以采用固定或可拆卸方式进行连接，优选采用固定式连接，例如至少设置一个连接件，使得亲水性聚氨酯海绵构成的阵列的上方和/或下方固定在特定位置，例如位于推流式反应器的中部。优选地，为了提供微生物提生长环境，取畜禽养殖的废水处理系统中的一级好氧池污泥投加至推流式反应器中，使得池内污泥浓度混合液挥发性悬浮固体浓度为2500-3500mg/L。填料填充比为5-25%，优选8-20%，还优选10-18%。
为了获得理想的氮去除率，本发明对系统运行期间的参数进行了优化，其中，推流式反应器的进水流量为165-175L/h。曝气模式为间歇曝气，混合液回流量为80-120 L/h，优选90-110L/h。控制推流式反应器的pH为7-8.5。
本发明中，竖流式沉淀池的形状不特别限定，优选其底部具有利于污泥沉淀的结构，例如圆锥形截面。竖流式沉淀池的顶部设置有竖流式沉淀池入口，从而与推流式反应器出口连通。竖流式沉淀池的顶部的一侧面设置有上清液出口。
本发明的系统进一步在推流式反应器内部的下方设置曝气盘，曝气盘与鼓风机连接。推流式反应器中填料的上方设置电极探头，其与在线监测仪连接，以实现实时参数的监控。电极探头、监测仪以及二者连接方式是本领域已知的，对此不特别限定。
本发明中，使至少所述喷淋除臭装置、所述水处理装置形成循环回路。优选地，循环回路通过下述连接实现：首先，推流式反应器和竖流式沉淀池串联合并为一，竖流式沉淀池的顶部设置的竖流式沉淀池入口与推流式反应器位于顶部的一侧设置的推流式反应器出口连通。其次，竖流式沉淀池的顶部的一侧面设置有上清液出口，其与二级循环水箱顶部的一侧面设置的上清液入口连通，形成闭合回路。竖流式沉淀池的底部的污泥通过第三泵使污泥混合液进入推流式反应器入口，实现在水处理装置的内循环。此外，第二洗涤液出口与推流式反应器入口连通。
本发明中，第二洗涤液出口和推流式反应器入口之间依次设有第二泵、转子流量计和调节阀，混合液回流出口与混合液回流入口之间设有第三泵和调节阀。
含氨臭气及其洗涤液处理方法
本发明的方法包括利用本发明的系统处理臭气以及洗涤液的步骤。具体包括如下步骤：
(1) 使来源于好氧发酵产生的臭气在所述前端控制装置中通过，以去除颗粒物并降温至固定温度；
(2) 使所述前端控制装置处理过的气流通过所述喷淋除臭装置，其中控制所述前端控制装置的空床停留时间和氨气进气负荷，以降低NH3浓度；
(3) 使来自所述前端控制装置的洗涤液通过所述水处理装置，调节曝气时间比、进水流量、添加碳源优化反应器的去除效率，以最大化脱氮效率。
本领域技术人员应理解，只要能够实现本发明的目的，在上述步骤(1)-(3)前后，或步骤之间还可包含其他步骤或操作，例如进一步优化和/或改善本发明所述的方法。
实施例1
本实施例示例性示出了一种好氧发酵臭气及其洗涤液生物处理系统，参见图1，其包括前端控制装置、喷淋除臭装置和水处理装置。
前端控制系统装置，包括一级喷淋塔1、一级循环水箱2、冷却塔4和换热器5，作为臭气预处理部分。喷淋除臭装置包括二级循环水箱11和二级喷淋塔10。水处理装置包括串联连接的推流式反应器14和竖流式沉淀池15，二者合并为一。
废气依次经过一级喷淋塔1和二级喷淋塔10后排出，洗涤液经由第二泵12后进入水处理装置，随后回流到二级循环水箱11中。
喷淋除臭装置、水处理装置顺次连接形成处理液循环回路，从而实现对好氧发酵罐排出臭气处理排放以及洗涤液的循环使用；
一级喷淋塔1的洗涤液与冷却水源在换热器5中实现热传导。
本发明设置两级喷淋塔，其包括一级喷淋塔1和二级喷淋塔10。一级喷淋塔1中喷淋室的第一臭气入口110与引风机3连通，一级喷淋塔1中喷淋室的第一臭气出口120与二级喷淋塔10中的第二臭气入口101连通。随后净化气体由净化气体出口102排出。
通过二级循环水箱11提供洗涤液，二级喷淋塔10中喷淋室内的喷淋器6与二级循环水箱11连通，第二洗涤液出口103连通第二泵12实现对二级喷淋塔10中的喷淋器6输送洗涤液，第二洗涤液出口103与推流式反应器入口141连通，推流式反应器出口142与竖流式沉淀池入口151连通，上清液出口152与上清液入口104连通，形成闭环回路。
竖流式沉淀池15污泥通过第三泵13实现污泥混合液在水处理装置的内循环。
喷淋塔中喷淋室内的喷淋器与循环水箱之间均设有泵和调节阀门8；
第二洗涤液出口103和推流式反应器入口14.3之间依次设置第二泵12、转子流量计18和调节阀门8；
混合液回流出口153与混合液回流入口143之间设置第三泵13和调节阀门8；
本发明的系统还包括曝气盘16、鼓风机17均与所述推流式反应器14连接。
本发明中具体实验处理对象为实际好氧发酵罐的臭气及其生物洗涤液。
本发明中，所述一级喷淋塔1和二级喷淋塔10喷淋室内的填料均采用空心球填料7。所述推流式反应器14内采用亲水性聚氨酯海绵填料(亲水性聚氨酯填料21)。
本发明中，推流式反应器14中填料的上方设置电极探头20，其与在线监测仪19连接，以实现实时参数的监控。
实施例2
本实施例为通过实施例1的系统利用生物洗涤氨氧化处理好氧发酵臭气的方法，具体步骤如下：
S1好氧发酵产生的臭气温度高到55-60℃，明显的超过了微生物所能够承受的温度，因此在二级生物洗涤之前，设置前处理装置，减少恶臭气体当中的细小颗粒，同时达到降温的目的。前处理装置降温效果如图2所示，第二臭气入口101的温度范围在17.3-32.6℃，平均温度降低至24.2℃。
S2在图1所示的喷淋塔中，包括一级喷淋塔1和二级喷淋塔10，其中在二级喷淋塔10的填料上接种取自云浮新兴某规模化畜禽养殖的废水处理系统中的一级好氧池污泥，其MLVSS为3000-4000mg/L。污泥混合液喷淋持续21d，以获得填料生物膜，在此基础上，通过引风机3，引入云浮新兴某实际运行的有机肥生产过程中产生的好氧发酵臭气，为微生物提供氮源和碳源的同时，达到驯化的目的，期间风机工作时长为3h/d。
具体地，好氧发酵臭气中NH3浓度随着每天发酵罐运行状态地变化而上下波动，第二臭气入口101每日氨气浓度如图2所示，其范围在257-777ppm，平均浓度可达到483ppm。
S3 将二级喷淋塔10按照不同的空床停留时间设置为三个阶段，分别为阶段Ⅰ、阶段Ⅱ、阶段Ⅲ。不同阶段的空床停留时间分别是阶段Ⅰ为38s、阶段Ⅱ为34s、阶段Ⅲ为29s。期间氨气进气负荷随发酵罐运行状态变化而变化，其范围在31-143gN/m3h,均值为89.3 gN/m3h。
具体如表1所示
表1实施例2中步骤S3二级喷淋塔的控制参数
实验结果：
如图4所示，不断提高氨气进气负荷的同时，减少二级喷淋塔的空床停留时间。依旧能够保持一个较为良好的氨气去除效率，二级喷淋塔的平均氨气去除效率为75%，两级喷淋塔氨气平均去除效率高达94%。
实施例3
本实施例为通过实施例1的系统利用生物脱氮厌氧氨氧化处理臭气洗涤液的方法，具体步骤如下：
Stage Ⅰ-原位污泥处理阶段。该阶段主要是通过接种污泥，考察活性污泥对和洗涤液的净化能力，其中水处理模块添加固定式聚氨酯填料，通过原位挂膜为微生物提生长环境。取云浮新兴某规模化畜禽养殖的废水处理系统中的一级好氧池污泥投加至推流式反应器中，使得池内污泥浓度MLVSS为2500-3500mg/L。初始填料填充比为10%。
Stage Ⅱ-移植挂膜阶段。该阶段主要是将负载有厌氧氨氧化菌的聚氨酯填料移植入推流式反应器当中，考察移植填料前后的脱氮效率以及挂膜填料的微生物群落变化。此阶段，为了最大化水处理的脱氮效率，通过调节曝气时间比、进水流量、添加碳源优化反应器的去除效率。移植挂膜后的填料填充比为18%。
具体系统运行模式如下
表2 实例3中 系统运行模式
期间，通过投加碳酸钠，维持水处理期间的pH在6.8-8.5； 通过投加工业葡萄糖或乙酸钠，调节进水碳氮比；通过投加磷酸氢二钾，补充磷源；当系统中的CNO2-为300mg/L左右，则CFNA为0.08mg/L时，系统更换循环水2.5m³，以避免更高的FNA对系统微生物活性的造成损害。
由于水处理装置的出水直接全部回流到循环水箱中，没有真正意义上的瞬时进水和瞬时出水，且白天臭气喷淋处理，水处理装置不运行。因此评价去除效率按式1-4计算。
进气累积量=循环水箱进水水质-循环水箱残余水质（式-1）
系统去除量=循环水箱进水水质-第二天的水处理出水水质（式-2）
NH4 +-N去除效率=系统去除量/进气累积量（式-3）
TN去除效率=系统去除量/进气累积量（式-4）
实验结果：
如图6所示，添加厌氧氨氧化填料之后（Stage-2）的TN的平均去除效率为73%，NH4 +-N平均去除效率为96%，相较于Stage-1 TN的平均去除效率64%和NH4+-N平均去除效率为92%有了一定的提升。
相较于一天一换的臭气洗涤液运行模式，本装置在较高的臭气处理量的前提下，有效实现洗涤液在系统中7天的停留时间。
总体来说，本装置以实际好氧发酵罐臭气为处理对象，在保持较为良好的臭气去除效果的同时，将喷淋除臭技术和泥膜共生氨氧化技术相结合，有效减少水资源的浪费以及臭气处理的运行成本。
尽管本发明已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

Claims (2)

1.一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液处理方法，其特征在于，包括利用基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统处理臭气以及洗涤液的步骤，所述方法包括：
(1) 使来源于有机肥生产过程中产生的好氧发酵臭气在前端控制装置中通过，以去除颗粒物并降温至17.3-32.6℃，处理后的臭气中氨气浓度为257-777ppm；
(2) 使所述前端控制装置处理过的气流通过喷淋除臭装置，其中控制所述前端控制装置的空床停留时间和氨气进气负荷，以降低NH3浓度，喷淋除臭装置的二级喷淋塔按照不同的空床停留时间设置为三个阶段，分别为阶段Ⅰ、阶段Ⅱ、阶段Ⅲ，不同阶段的空床停留时间分别是阶段Ⅰ为38s、阶段Ⅱ为34s、阶段Ⅲ为29s，期间氨气进气负荷随发酵罐运行状态变化而变化，其范围在31-143gN/m3h；
(3) 使来自喷淋除臭装置的洗涤液通过水处理装置，调节曝气时间比、进水流量、添加碳源优化反应器的去除效率，以最大化脱氮效率，推流式反应器添加固定式聚氨酯填料，通过原位挂膜为微生物提生长环境，取畜禽养殖的废水处理系统中的一级好氧池污泥投加至推流式反应器中，使得池内污泥浓度MLVSS为2500-3500mg/L，初始填料填充比为10％，将负载有厌氧氨氧化菌的聚氨酯填料移植入推流式反应器当中，移植挂膜后的填料填充比为18％；
所述系统包括：前端控制装置、喷淋除臭装置和水处理装置，并且所述前端控制装置、所述喷淋除臭装置和所述水处理装置依次连接，其中，所述前端控制装置设置为通过热交换为后续生物除臭、净化废水提供有利生长温度，所述前端控制装置包括一级喷淋塔、一级循环水箱、换热器和冷却塔，在一级喷淋塔的下方设置有一级循环水箱，其设置为通过换热器和冷却塔向喷淋器提供洗涤液，一级喷淋塔的洗涤液与冷却水源在换热器中实现热传导；所述喷淋除臭装置包括二级循环水箱和二级喷淋塔，二级循环水箱用于提供洗涤液，所述喷淋除臭装置设置为通过生物洗涤氨氧化完成氨气的吸收，得到去除氨气的洗涤液；所述水处理装置设置为通过泥膜共生氨氧化，以实现所述洗涤液的脱氮，所述水处理装置包括依次连接的推流式反应器和竖流式沉淀池；
所述一级喷淋塔、所述二级喷淋塔设置有填料，在所述二级喷淋塔的填料上接种取自畜禽养殖的废水处理系统中的MLVSS为3000-4000mg/L的一级好氧池污泥，污泥混合液喷淋持续21d，以获得填料生物膜，至少使所述喷淋除臭装置和所述水处理装置形成循环回路，其中，二级喷淋塔中喷淋室内的喷淋器与二级循环水箱连通，第二洗涤液出口连通第二泵实现对二级喷淋塔中的喷淋器输送洗涤液，第二洗涤液出口还与推流式反应器入口连通，推流式反应器出口与竖流式沉淀池入口连通，竖流式沉淀池的上清液出口与二级循环水箱的上清液入口连通，形成闭环回路，推流式反应器和竖流式沉淀池串联，竖流式沉淀池的底部的污泥从混合液回流出口通过第三泵使污泥混合液进入推流式反应器的混合液回流入口，实现在水处理装置的内循环。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述一级喷淋塔和所述二级喷淋塔的上方分别设置有喷淋器，在一级喷淋塔的喷淋器和所述一级循环水箱之间设置有泵和调节阀，在二级喷淋塔的喷淋器和所述二级循环水箱之间设置有泵和调节阀。
CN202210877285.1A 2022-07-25 2022-07-25 一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法 Active CN115212679B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210877285.1A CN115212679B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210877285.1A CN115212679B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115212679A CN115212679A (zh) 2022-10-21
CN115212679B true CN115212679B (zh) 2023-09-22

Family

ID=83613889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210877285.1A Active CN115212679B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115212679B (zh)

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000167345A (ja) * 1998-12-07 2000-06-20 Mitsubishi Jushi Engineering Kk 生物脱臭剤および生物脱臭装置
CN201245506Y (zh) * 2008-08-29 2009-05-27 中国石油天然气股份有限公司 一种污水组合式生物处理装置
CN102068878A (zh) * 2010-12-02 2011-05-25 广州中洲环保科技有限公司 一种污水污泥干化产生的臭气处理方法
CN103768921A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 苏州泥宝环境科技有限公司 一种高温度高湿度恶臭气体的处理方法及其处理装置
WO2014175209A1 (ja) * 2013-04-25 2014-10-30 小松精練株式会社 ガス浄化装置及びガス浄化方法
CN105417700A (zh) * 2015-11-29 2016-03-23 北京工业大学 一种常温低氨氮推流式半亚硝化工艺的启动方法
CN105481093A (zh) * 2016-01-16 2016-04-13 北京工业大学 连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法
CN105498523A (zh) * 2015-12-11 2016-04-20 天紫工程管理（天津）有限公司 废气处理系统
CN106215687A (zh) * 2016-08-16 2016-12-14 孔嘉璐 生物滤池臭气处理装置及方法
CN106746384A (zh) * 2017-03-31 2017-05-31 长春工程学院 推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置及方法
CN106861395A (zh) * 2017-03-09 2017-06-20 秦皇岛领先康地农业技术有限公司 一种用于在畜禽粪便无害化处理时所产生废气的氧化处理系统
CN108211773A (zh) * 2018-03-05 2018-06-29 北京建筑大学 一种多级串联式生物集成除臭方法及装置
CN108840433A (zh) * 2018-06-26 2018-11-20 北京工业大学 梯度控制溶解氧实现推流式一体化短程硝化/厌氧氨氧化处理城市生活污水的装置和方法
CN108854355A (zh) * 2018-08-28 2018-11-23 湖北君集水处理有限公司 一种污水处理厂臭气收集及处理的系统及方法
CN109336256A (zh) * 2018-11-27 2019-02-15 河北大学 一种半短程硝化-厌氧氨氧化串联污水处理系统与方法
CN109569267A (zh) * 2018-12-20 2019-04-05 自贡佳鑫农业科技有限公司 一种好氧发酵废气生物处理方法
CN112169577A (zh) * 2020-06-30 2021-01-05 广州中科建禹环保有限公司 一种高温废气除臭处理系统
CN112915775A (zh) * 2021-04-06 2021-06-08 广东省南方环保生物科技有限公司 一种污泥干化臭气处理方法及装置
CN113636640A (zh) * 2021-08-20 2021-11-12 广东工业大学 一种生物滴滤中试装置及利用其短程硝化驯化的方法
DE102021112734A1 (de) * 2020-05-19 2021-11-25 China construction first group corporation limited Biologischer desodorierender Füllstoff und rieselnder Filterturm zum Entfernen des übelriechenden Geruchs von Deponiesickerwasser unter Verwendung desselben

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000167345A (ja) * 1998-12-07 2000-06-20 Mitsubishi Jushi Engineering Kk 生物脱臭剤および生物脱臭装置
CN201245506Y (zh) * 2008-08-29 2009-05-27 中国石油天然气股份有限公司 一种污水组合式生物处理装置
CN102068878A (zh) * 2010-12-02 2011-05-25 广州中洲环保科技有限公司 一种污水污泥干化产生的臭气处理方法
WO2014175209A1 (ja) * 2013-04-25 2014-10-30 小松精練株式会社 ガス浄化装置及びガス浄化方法
CN103768921A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 苏州泥宝环境科技有限公司 一种高温度高湿度恶臭气体的处理方法及其处理装置
CN105417700A (zh) * 2015-11-29 2016-03-23 北京工业大学 一种常温低氨氮推流式半亚硝化工艺的启动方法
CN105498523A (zh) * 2015-12-11 2016-04-20 天紫工程管理（天津）有限公司 废气处理系统
CN105481093A (zh) * 2016-01-16 2016-04-13 北京工业大学 连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法
CN106215687A (zh) * 2016-08-16 2016-12-14 孔嘉璐 生物滤池臭气处理装置及方法
CN106861395A (zh) * 2017-03-09 2017-06-20 秦皇岛领先康地农业技术有限公司 一种用于在畜禽粪便无害化处理时所产生废气的氧化处理系统
CN106746384A (zh) * 2017-03-31 2017-05-31 长春工程学院 推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置及方法
CN108211773A (zh) * 2018-03-05 2018-06-29 北京建筑大学 一种多级串联式生物集成除臭方法及装置
CN108840433A (zh) * 2018-06-26 2018-11-20 北京工业大学 梯度控制溶解氧实现推流式一体化短程硝化/厌氧氨氧化处理城市生活污水的装置和方法
CN108854355A (zh) * 2018-08-28 2018-11-23 湖北君集水处理有限公司 一种污水处理厂臭气收集及处理的系统及方法
CN109336256A (zh) * 2018-11-27 2019-02-15 河北大学 一种半短程硝化-厌氧氨氧化串联污水处理系统与方法
CN109569267A (zh) * 2018-12-20 2019-04-05 自贡佳鑫农业科技有限公司 一种好氧发酵废气生物处理方法
DE102021112734A1 (de) * 2020-05-19 2021-11-25 China construction first group corporation limited Biologischer desodorierender Füllstoff und rieselnder Filterturm zum Entfernen des übelriechenden Geruchs von Deponiesickerwasser unter Verwendung desselben
CN112169577A (zh) * 2020-06-30 2021-01-05 广州中科建禹环保有限公司 一种高温废气除臭处理系统
CN112915775A (zh) * 2021-04-06 2021-06-08 广东省南方环保生物科技有限公司 一种污泥干化臭气处理方法及装置
CN113636640A (zh) * 2021-08-20 2021-11-12 广东工业大学 一种生物滴滤中试装置及利用其短程硝化驯化的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115212679A (zh) 2022-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101200332A (zh) 去除养殖水中硝态氮的方法
CN109502750B (zh) 一种功能绿顶型污水再生超净处理工艺
CN105502815B (zh) 一种污泥干化冷凝水处理方法
CN106673192A (zh) 厌氧氨氧化去除垃圾渗滤液中总氮的工艺及专用装置
CN109775855B (zh) 一种处理碎煤气化废水的活性污泥及其培养驯化方法与应用
CN105668789A (zh) 一种一体化脱氮的污水处理装置及污水处理方法
CN113636640B (zh) 一种生物滴滤中试装置及利用其短程硝化驯化的方法
CN110104903A (zh) 一种一体化短程硝化厌氧氨氧化设备及其处理工艺
CN106315851A (zh) 一种异养硝化好氧反硝化菌与氨氧化细菌协同脱氮工艺
CN2558443Y (zh) 洗涤－生物滤床过滤联合除臭装置
CN208732729U (zh) 一种生物脱氮除磷设施
CN102286540B (zh) 一种利用有机废水进行固氮用于秸秆厌氧发酵的方法
CN115212679B (zh) 一种基于厌氧氨氧化的含氨臭气及其洗涤液循环再生系统及方法
CN1290570A (zh) 含有氮化物的废气的处理方法和设备
JP2016123957A (ja) 溶存性物質及び揮発性物質を含む廃水の処理装置及び同廃水の処理方法
JP4113759B2 (ja) 排水処理方法及び排水処理装置
CN208200514U (zh) 零排放型三组式循环水养殖用生物过滤系统
CN112915775B (zh) 一种污泥干化臭气处理方法及装置
CN115572017A (zh) 水产养殖尾水内循环方法与系统
CN206033496U (zh) 一种基于两级曝气生物滤池的污水处理系统
CN205035223U (zh) 运用厌氧-好氧-微电解组合处理有机废水的系统
CN212127697U (zh) 污水处理厂原位污水和臭气处理装置
CN111675450A (zh) 一种曝气生物滤池与紫外消毒设备一体化系统
CN209619118U (zh) 一种生活污水净化装置
JPH02251298A (ja) メタン発酵装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant