一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统及方法。处理系统包括：依次连接的尿液储存池、游离亚硝酸反应池和游离亚硝酸投加系统；所述尿液储存池用于原位收集并水解尿液；所述游离亚硝酸反应池用于将水解后的尿液通过亚硝化反应制备游离亚硝酸溶液；所述游离亚硝酸投加系统用于实现所述游离亚硝酸溶液与管道接触。本发明专利技术的处理系统及方法具有结构简单、操作方便、效果稳定等优点，在源头分离资源化、污水管道优化运行管理等方面有着非常广阔的应用前景。

Treatment system and method for controlling foul odor of pipeline corrosion

The invention provides a treatment system and a method for controlling foul odor of pipeline corrosion. Processing system includes successively connected urine storage pool, reaction pool free nitrous acid and free nitrous acid dosing system; the urine storage tank for collecting in-situ hydrolysis and urine; the free nitric acid reaction tank for the hydrolysis of urine by nitrosation reaction to prepare free nitrite solution; the free nitrite dosing system for implementing the free nitric acid solution and pipeline contact. The processing system and the method of the invention have the advantages of simple structure, convenient operation, stable effect, etc., and have a very broad application prospect in the separation of the source, the optimization operation and management of the sewage pipe and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统及处理方法
本专利技术涉及污水处理与资源化
，更具体地，涉及一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统及处理方法。
技术介绍
污水管道腐蚀恶臭是全球问题，严重威胁人体与环境健康，管道维修与重建的花费巨大，因此，防治管道腐蚀恶臭问题极其严峻。而污水中硫化物是引起管道问题的主要污染物，它是由附着在管壁生物膜与管底沉积物的硫酸盐还原菌引起的。因此，解决管道腐蚀恶臭问题的根本办法是抑制或杀死硫酸盐还原菌。目前较多的控制方法却局限在去除水体中已存在的硫化物，如曝气充氧、调节pH成酸性、硝酸盐氧化、金属盐沉淀等。由于水体中硫化物源源不断地从生物膜和沉积物中产生，因此以上方法是持续地投加过程，将引起高费用、大量药剂消耗缺点，长期用这些方法进行实际管道控制尤其困难。因此，找到一种可持续发展的控制方法是必要的。最近游离亚硝酸(FNA)，也称自由亚硝酸，被发现是一种微生物灭活剂，在污水处理体系中发挥着重要作用。最新的研究表明FNA可以杀死管道生物膜硫酸盐还原菌，同时也可以抑制产甲烷菌活性，进而抑制硫化物和甲烷的生成，如CN102939013A公开了一种用于在包含硫酸盐还原细菌或产甲烷古细菌(或两者)的环境中控制此类生物的活性的方法，包括利用游离亚硝酸或用包含亚硝酸根的具有低于7的pH的溶液处理该环境，或通过将亚硝酸盐添加至环境并且使环境中的pH低于7来处理环境。而FNA投加过程一般是间歇过程，投加处理时间间隔可长达10天左右。但目前实际应用中通常是用亚硝酸盐和盐酸药剂制备FNA，即使采用间歇投加处理方式的药剂消耗量也很大，这会引起昂贵的药剂费用，并且还会向环境中引入额外氮污染物，增加后续污水处理工艺过程的压力。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是FNA药剂费用高、消耗量大且不能长期实际控制污水管道。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统，包括：依次连接的尿液储存池、游离亚硝酸反应池和游离亚硝酸投加系统；所述尿液储存池用于原位收集并水解尿液；所述游离亚硝酸反应池用于将水解后的尿液通过亚硝化反应制备游离亚硝酸溶液；所述游离亚硝酸投加系统用于实现所述游离亚硝酸溶液与待处理管道接触。优选地，所述尿液储存池为封闭式，所述水解为密闭水解2-6d。优选地，所述游离亚硝酸反应池包括序批式反应器，所述序批式反应器包括曝气装置、好氧装置和溶解氧控制装置；所述曝气装置用于给所述亚硝化反应提供氧气；所述好氧装置用于将水解后含氨氮的尿液变为含亚硝氮的溶液；所述溶解氧控制装置用于将含亚硝氮的溶液中溶解氧的浓度调整至0.2-1mgDO/L。优选地，所述好氧装置中包括接种含亚硝化细菌的活性污泥。优选地，所述序批式反应器还包括搅拌装置，用于将所述活性污泥与所述水解后含氨氮的尿液充分接触。优选地，所述游离亚硝酸投加系统包括投入装置或喷射装置；所述投入装置用于连续或间歇将所述游离亚硝酸溶液投入至待处理管段；所述喷射装置用于连续或间歇将所述游离亚硝酸溶液喷射至待处理管段。优选地，所述处理系统还包括设在所述游离亚硝酸反应池与游离亚硝酸投加系统之间的游离亚硝酸溶液储存池，用于将制备得到的游离亚硝酸溶液储存。优选地，所述处理系统还包括与尿液储存池连接的碱液投加池，所述碱液投加池储存碱液，用于通过投加碱度优化控制游离亚硝酸的产量。根据本专利技术的一个方面，还提供了一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理方法，包括：将水解后的尿液通过亚硝化反应制备得到游离亚硝酸溶液，使用所述游离亚硝酸溶液处理待处理管理。优选地，所述亚硝化反应中尿液的氨氮浓度为400-900mgN/L，溶解氧浓度在0.2-1mgDO/L。优选地，所述方法还包括将水解后的尿液储存2-6d后再进行亚硝化反应，所述游离亚硝酸溶液的浓度为4-7mgHNO2/L。优选地，所述方法还包括向所述亚硝化反应中加入碱，碱优选为碳酸氢钠溶液。(三)技术效果(1)本专利技术提出的系统及方法实现了源分离尿液的资源化，同时也提出了一种就地取材实现污水处理的可持续路径，尤其是污水管网内危害气体的原位控制；(2)本专利技术通过尿液本身高氨氮，碱度不足的特性，实现高浓度FNA的累积，利用FNA对硫酸盐还原菌、产甲烷菌具有灭活的特点，达到对污水管道腐蚀恶臭控制效果；(3)本专利技术的方法成本低、实现便利，同时不会在污水处理的过程中引入额外氮污染物等；(4)本专利技术中FNA制备过程稳定简单节能，FNA可结合支管原位投加，节省较远的运输问题，在污水管道腐蚀恶臭控制技术中有着非常广阔的应用前景。附图说明图1为根据本专利技术一个优选实施例中用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统的结构示意图；图2为根据本专利技术一个优选实施例中SBR反应池的示意图；图3为根据本专利技术实施例1中使用本专利技术的处理系统得到的FNA与化学药剂得到的FNA的浓度的抑制效果对比图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1所示，本专利技术提供了一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统，包括：依次连接的尿液储存池4、游离亚硝酸FNA反应池5和游离亚硝酸FNA投加系统6；尿液储存池4用于原位收集并水解尿液；游离亚硝酸FNA反应池5用于将尿液储存池中尿液通过亚硝化反应制备游离亚硝酸FNA溶液；游离亚硝酸FNA投加系统用于实现游离亚硝酸FNA溶液与待处理管道接触。随着尿液源分离技术的发展，尿液可以单独收集进行稳定化与资源化处理。尿液中的氮素占污水体系中的80％，仅需将一小部分尿液收集用于亚硝化处理，通过适宜的条件，即可形成稳定的高浓度FNA，应用污水管网系统内硫化氢和甲烷控制的分散式原位投加处理策略，新的FNA制备和投加处理模式，可以为管道腐蚀恶臭等问题的控制提供新的可持续的思路和方法。尿液储存池4将收集的尿液水解成为氨分子，游离亚硝酸FNA反应池5将水解后的尿液通过亚硝化反应制备得到游离亚硝酸FNA溶液，游离亚硝酸FNA投加系统将FNA溶液与待处理管道接触，实现原位就地取材实现管道处理的可持续路径。根据需要，FNA投加系统可以投入待处理管道，使得管道内微生物暴露在FNA溶液中一定时间，进而达到抑制或者杀死管道内生物膜或者沉积物中微生物的目的，实现抑制管段硫酸盐还原过程或厌氧发酵产甲烷过程的发生，进而达到控制污水管网内硫化氢和甲烷的产生，实现污水管网优化运行管理的目的。为了使水解后的尿液能最大化地转化为游离亚硝酸溶液，水解后的尿液中氨氮浓度优选调整为400-900mgN/L。为了使该氨氮浓度在该值，尿液储存池4中还可以包括氨氮浓度调节器，用于将水解后尿液控制在上述范围值。在本专利技术一个优选实施例中，运用尿液原位处理制备FNA过程中，可通过设置与尿液储存池连接的碱液投加池，用于通过投加碱度优化控制游离亚硝酸产量，即通过投加适量碱度进一步提高FNA产物浓度，将碱度与自由氨比例控制至原来的1.5-1.8倍，则可使得更多的氨氮反应为亚硝氮，pH最终也可降低至6以下，这样可产生更多的FNA产物。具体的碳酸氢钠投加量可根据尿液储存池里的氨氮浓度实时控制调节。在本专利技术中尿液的收集是通过源分离收集一定人口的尿液，为了使得氨氮浓度在400-900mgN/L，尿液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统，包括：依次连接的尿液储存池、游离亚硝酸反应池和游离亚硝酸投加系统；所述尿液储存池用于原位收集并水解尿液；所述游离亚硝酸反应池用于将水解后的尿液通过亚硝化反应制备游离亚硝酸溶液；所述游离亚硝酸投加系统用于实现所述游离亚硝酸溶液与待处理管道接触。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制管道腐蚀恶臭的处理系统，包括：依次连接的尿液储存池、游离亚硝酸反应池和游离亚硝酸投加系统；所述尿液储存池用于原位收集并水解尿液；所述游离亚硝酸反应池用于将水解后的尿液通过亚硝化反应制备游离亚硝酸溶液；所述游离亚硝酸投加系统用于实现所述游离亚硝酸溶液与待处理管道接触。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述尿液储存池为封闭式，所述水解为密闭水解2-6d。3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述游离亚硝酸反应池包括序批式反应器，所述序批式反应器包括曝气装置、好氧装置和溶解氧控制装置；所述曝气装置用于给所述亚硝化反应提供氧气；所述好氧装置用于将水解后含氨氮的尿液变为含亚硝氮的溶液；所述溶解氧控制装置用于将含亚硝氮的溶液中溶解氧的浓度控制至0.2-1mgDO/L。4.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述好氧装置中包括接种含亚硝化细菌的活性污泥，所述序批式反应器还包括搅拌装置，用于将所述活性污泥与所述水解后含氨氮的尿液充分接触。5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述游离亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳臣，左志强，郑敏，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11