污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法及设备

1.本技术涉及污水管网管理技术领域，特别是涉及一种污水管网中硫化氢和甲烷控制的方法及设备。


背景技术：

2.污水管道是现代城市重要基础设施之一。然而随着时间的推移，污水管网会产生大量的沉积物，引发一系列复杂的生物化学反应。其中，由硫酸盐还原菌（srb）将硫酸盐还原为硫化物的问题一直是人们关注的焦点。比如，长期被还原形成的高浓度硫化氢（h2s）会造成管网腐蚀、引起恶臭和人体中毒等问题，大大缩短了污水管网服务寿命，并引发严重的健康风险。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种能够减少硫化物和甲烷产生的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法及设备。
4.第一方面，本技术提供一种污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法，包括以下步骤：向硫化物和甲烷产生的污水管网中投加铁离子，以在所述污水管网中的沉积物表面形成硫化亚铁颗粒；采用含氧气体对形成有所述硫化亚铁颗粒的所述污水管网进行曝气，并使所述硫化亚铁颗粒与溶解氧反应，形成羟基自由基；利用所述羟基自由基对所述污水管网中的硫化物进行氧化并抑制所述污水管网中的硫酸盐还原菌和产甲烷菌的活性。
5.在一些实施方式中，在所述曝气时，还包括向形成有所述硫化亚铁颗粒的所述污水管网中投加过氧化物的步骤；所述过氧化物包括过氧化钙、过氧化氢及过氧化镁中的一种或多种；按照所述硫化物的含量计，在每含1mg硫化物的所述污水管网中投加0.5mg~1mg的所述过氧化物。
6.在一些实施方式中，按照所述硫化物的含量计，在每含1mg硫化物的所述沉积物中投加0.1mg~0.2mg的所述铁离子。
7.在一些实施方式中，所述硫化亚铁颗粒的浓度为0.5g/l~2g/l。
8.在一些实施方式中，所述铁离子的投加方式为间歇投加，所述间歇投加的频率为1次/周。
9.在一些实施方式中，所述曝气的方式为间歇曝气，所述间歇曝气的频率为1次/小时，每次曝气的时间为5min~15min。
10.在一些实施方式中，所述铁离子包括fe
3+
和/或fe
2+
；提供所述铁离子的物质包括铁盐和/或含铁污泥。
11.第二方面，本技术提供一种控制污水管网硫化氢和甲烷生成的设备，包括：第一投料系统，所述第一投料系统包括第一载料装置及与所述第一载料装置相连
接的第一管道，所述第一投料系统用于向污水管网中投加铁离子；曝气系统，所述曝气系统包括载气装置及与所述载气装置相连接的第二管道，所述曝气系统用于向污水管网中提供含氧气体。
12.在一些实施方式中，所述设备还包括第一阀门、第二阀门和检测系统；所述第一阀门设于所述第一管道上，所述第二阀门设于所述第二管道上；所述设备还包括检测系统，所述检测系统包括检测设备和与所述检测设备相连的电极，所述检测系统用于检测待测污水管网中硫化物的浓度。
13.在一些实施方式中，所述设备还包括第二投料系统，所述第二投料系统包括第二载料装置及与所述第二载料装置相连接的第三管道，所述第二投料系统用于向污水管网中投加过氧化物；所述第三管道上设有第三阀门。
14.本技术提供的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法，通过在污水管网中投加铁离子，铁离子可以与污水管网中的硫化物反应形成硫化亚铁沉淀；曝气可以提高污水管网中溶解氧的浓度，硫化亚铁（fes）通过催化氧可以在污水管网表面原位形成羟基自由基（）。羟基自由基一方面可以提高水和污水管网界面的硫化物氧化效率，从而降低污水中硫化物的浓度；同时，其能够氧化污水管网中的多种污染物，在污水管网表面形成活性物抑制层，从而能够从源头避免硫化物的形成；另一方面，羟基自由基还能够改变微生物的活动和群落结构，增加污水管网表层硫化物氧化菌（sob）的相对丰度来同步促进微生物对硫化物的氧化作用，从而实现了污水管网中硫化物产量的原位降低。通过这种方法可以实现污水管网中硫化物的长期高效控制，避免了硫化物对污水管网管道的腐蚀以及有毒有害气体（甲烷）的形成。
15.此外，本技术提供的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法具有成本低、操作方便，且环境友好的特性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为一实施方式中污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法的示意图；图2为一实施方式中污水管网中硫化氢和甲烷的控制设备的结构示意图；图3为实施例1及对比例1和2中污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法中硫化物含量随时间的变化图；图4为实施例1~3及对比例2中污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法中羟基自由基的浓度随时间的变化图。
18.附图标记说明：100、第一投料系统；101、第一载料装置；102、第一管道；103、第一阀门；200、曝气装置；201、载气装置；202、第二管道；203、第二阀门；300、检测系统；301、检测设备；302、电极；400、第二投料系统；401、第二载料装置；402、第三管道；403、第三阀门。
具体实施方式
19.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
21.术语：本文所使用的术语“和/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。比如，“a和/或b”包括a、b以及“a与b的组合”三种并列方案。
22.在本文中，如无其他说明，“一种或多种”表示所列项目中的任一种或者所列项目的任意组合。类似地，“一个或多个”等以其他表示“一或多”的情形，如无其他说明，也做相同理解。
23.本文中，“进一步”、“更进一步”、“特别”、“例如”、“如”、“示例”、“举例”等用于描述目的，表示在前与在后的不同技术方案在涵盖内容上存在关联，但并不应理解为对前一技术方案的限定，也不能理解为对本文保护范围的限制。在本文中，如无其他说明，a（如b），表示b为a中的一种非限制性示例，可以理解a不限于为b。
24.本文中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。本技术中，“可选地含有”、“可选地包含”等描述，表示“含有或不含有”。“可选的组分x”，表示组分x存在或不存在，或者表示含有或不含有该组分x。
25.本文中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
26.本文中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
27.本文中，涉及到数值区间（也即数值范围），如无特别说明，该数值区间内可选的数值的分布视为连续，且包括该数值区间的两个数值端点（即最小值及最大值），以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时，可以合并这些数值范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间，比例区间，比值区间等数值区间类型。
28.在本文中，方法流程中涉及多个步骤的，除非本文中有明确的不同说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以描述以外的其他顺序执行。而且，任一步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的一部分轮流或者交替或者同时地执行。
29.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
30.术语“污泥”是指由污水处理装置所形成或排出的沉淀物，属于胶状结构的亲水性物质；其主要成分为有机物，具有易于腐化发臭的特性。
31.污泥中存在大量的硫酸盐及微生物（硫酸盐还原菌），从而导致产生高浓度的硫化物（h2s），因而使得网管发生腐蚀，并引起恶臭和人体中毒。因此，有必要提供一种污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法，以能够减少硫化物，尤其是h2s的形成，提高污水管网的使用寿命以及避免出现恶臭和引起人体中毒的问题。
32.参阅图1，第一方面，本技术提供一种污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法，包括步骤s100~s200。
33.本技术提供的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法，通过在污水管网中投加铁离子，铁离子可以与污水管网中的硫化物反应形成硫化亚铁沉淀；曝气可以提高污水管网中溶解氧的浓度，硫化亚铁（fes）通过催化氧可以在污水管网表面原位形成羟基自由基（）。羟基自由基一方面可以提高水和污水管网界面的硫化物氧化效率，从而降低污水中硫化物的浓度；同时，其能够氧化污水管网中的多种污染物，在污水管网表面形成活性物抑制层，从而能够从源头避免硫化物的形成；另一方面，羟基自由基还能够改变微生物的活动和群落结构，增加污水管网表层硫化物氧化菌（sob）的相对丰度来同步促进微生物对硫化物的氧化的作用，从而实现了污水管网中硫化物产量的原位降低。通过这种方法可以实现污水管网中硫化物的长期高效控制，避免了硫化物对污水管网管道的腐蚀以及有毒有害气体（甲烷）的形成。
34.此外，本技术提供的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法具有成本低、操作方便，且环境友好的特性。
35.步骤s100：在污水管网中的沉积物表面形成硫化亚铁颗粒。
36.向硫化物和甲烷产生的污水管网中投加铁离子，以在污水管网中的沉积物表面形成硫化亚铁颗粒。
37.可以理解，上述铁离子可以为fe
3+
和/或fe
2+
；提供所述铁离子的物质包括铁盐和/或含铁污泥。其中，铁盐包括可溶性铁盐和/或铁盐纳米颗粒，可溶性铁盐包括但不限于硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、氯化铁及氯化亚铁中的一种或多种；铁盐纳米颗粒包括硫化亚铁（fes）纳米颗粒。优选地，提供铁离子的物质为fes纳米颗粒。通过选用fes纳米颗粒可以实现循环利用，即fes纳米颗粒投加后，铁离子与污水管网中的srb产生的硫化物反应重新形成fes纳米颗粒，而重新形成的fes纳米颗粒又可以提供铁离子，从而无需持续投
加大量的化学药剂就可以实现污水管网硫化物的控制。
38.在一些实施方式中，按照硫化物的含量计，在每含1mg硫化物的沉积物中投加0.1mg~0.2mg的铁离子。将铁离子的投加量控制在上述范围内，在显著去除硫化物（至少可以去除75%以上的硫化物）的基础上，可以避免加入的铁离子过多导致成本增加的问题。
39.进一步地，为了降低成本，铁离子的投加方式为间歇投加，间歇投加的频率根据因污水冲刷导致fes颗粒的流失速率进行定量的补给，以使沉积物表面维持稳定浓度的fes颗粒。可以理解，流失速率可以通过单位时间内沉积物表面的铁含量测得。在本技术中，fes颗粒的流失速率≤1m/s，优选为0.3m/s~0.5m/s。需要说明的是，在污水以非常低的流速流动或者不流动的情况下，fes颗粒基本不会流失，那么在投加一定量的fes纳米颗粒后，即可实现羟基自由基的持续形成。
40.在一些实施方式中，所述间歇投加的频率为1次/周。
41.在一些实施方式中，硫化亚铁颗粒的浓度为0.5g/l~2g/l，例如，0.6g/l、0.7g/l、0.8g/l、0.9g/l、1g/l、1.1g/l、1.2g/l、1.3g/l、1.4g/l、1.5g/l、1.6g/l、1.7g/l、1.8g/l、1.9g/l。通过调控硫化亚铁颗粒的浓度可以调控形成的羟基自由基的含量。将硫化亚铁颗粒的浓度调控在上述范围内，可以确保形成足够量的羟基自由基以用于去除硫化物。
42.需要说明的是，上述污水的来源主要是生活用水排泄而产生的。其通常存在于低流速、低坡道的管道中。因此，本技术提供的控制污水管网硫化氢和甲烷生成的方法尤其适用于处于此种环境中的污水管道。
43.步骤s200：制备羟基自由基。
44.采用含氧气体对形成有所述硫化亚铁颗粒的所述污水管网进行曝气，并使所述硫化亚铁颗粒与溶解氧反应，形成羟基自由基；利用所述羟基自由基对所述污水管网中的硫化物进行氧化并抑制所述污水管网中的硫酸盐还原菌和产甲烷菌的活性。
[0045]“曝气”是指，将气体中的氧强制向污水管网中转移，获得足够的溶解氧的过程。此外，曝气还可以防止污水管网中悬浮体下沉，加强有机污染物和微生物与溶解氧接触，保证微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水管网中有机污染物的氧化分解作用。
[0046]
在一些实施方式中，在曝气时，还包括向形成有硫化亚铁颗粒的污水管网中投加过氧化物的步骤。通过投加过氧化物可以进一步促进含氧气体的释放，提升溶解氧的浓度。
[0047]
在一些实施方式中，含氧气体包括氧气和/或空气。其中，氧气的浓度≥20%。
[0048]
在一些实施方式中，过氧化物包括过氧化钙、过氧化氢及过氧化镁中的一种或多种。
[0049]
在一些实施方式中，按照硫化物的含量计，在每含1mg硫化物的沉积物中投加0.5mg~1mg的过氧化物。
[0050]
为了避免持续供氧的能耗输出。在本技术中，曝气的方式为间歇曝气，具体选择污水管网产生硫化物浓度最高值时进行曝气。在一些实施方式中，间歇曝气的频率为1次/小时，每次曝气的时间为5min~15min。
[0051]
参阅图2，第二方面，本技术提供一种污水管网中硫化氢和甲烷的控制设备，包括：第一投料系统100，第一投料系统100包括第一载料装置101及与第一载料装置101相连接的第一管道102，第一投料系统100用于向污水管网中投加铁离子；曝气系统200，曝气系统200包括载气装置201及与载气装置201相连接的第二管道
202，曝气系统200用于向污水管网中提供含氧气体。
[0052]
本技术提供的污水管网中硫化氢和甲烷的控制设备的工作原理和所实现的效果具体可以如下：第一投料系统将铁离子投加至污水管网表层，并在表面形成一层fes颗粒，曝气系统在污水管网中通入含氧气体，fes颗粒与氧气接触，并激发其原位产生羟基自由基。一方面，原位产生的羟基自由基和污水管网界面的硫化物氧化效率，从而降低污水中硫化物的浓度；进一步通过增加污水管网表层硫化物氧化菌（sob）的相对丰度来同步促进微生物对硫化物的氧化的作用；另一方面，fes发生氧化显著降低了污水管网表层的产硫活性，实现了污水管网中硫化物产量的原位降低，进而达到了控制污水中硫化物的产生，实现污水管网优化运行管理的目的。
[0053]
第一投料系统可以根据fes颗粒的流失速率进行铁离子补给，从而使沉积物表面保持一定浓度的fes颗粒。
[0054]
在一些实施方式中，所述设备还包括第一阀门103、第二阀门203和第三阀门403；第一阀门103设于第一管道102上，第二阀门203设于第二管道202上，第三阀门403设于第三管道402上。
[0055]
在本技术中，第一载料装置的选择不做限制，选用任意公知的用于盛放铁盐和/或含铁污泥的容器即可，作为示例性说明，第一载料装置可以为罐体。
[0056]
在一些实施方式中，所述设备还包括检测系统300，检测系统300用于原位检测待测污水管网中硫化物的浓度。检测系统300包括硫化物检测设备301和与硫化物检测设备相连的电极302。
[0057]
在一些实施方式中，设备还包括第二投料系统400，第二投料系统400包括第二载料装置401及与第二载料装置401相连接的第三管道402，第二投料系统400用于向污水管网中投加过氧化物。
[0058]
在一些实施方式中，第三管道上402设有第三阀门403。
[0059]
在本技术中，第一阀门、第二阀门和第三阀门均为自动阀门。在管道上安装自动阀门可以实现自动调控，从而能够间歇性投加铁离子和过氧化物，并能实现间歇性曝气，可以避免过量的能源消耗，降低成本。
[0060]
在一些实施方式中，第一管道、第二管道和第三管道上均设有泵体，以用于将铁离子、过氧化物和含氧气体输送至污水管网待处理器内。
[0061]
在一些实施方式中，污水管网所在的管道具有跌水结构。跌水结构的存在往往会导致污水管网的形成，出现恶臭，需要进行处理；另外，跌水结构可以显著增加污水管网中的氧气含量，从而减少曝气量，减少能力消耗。
[0062]
以下结合具体实施例对本技术作进一步详细的说明。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，优先参考本技术中给出的指引，还可以按照本领域的实验手册或常规条件，还可以按照制造厂商所建议的条件，或者参考本领域已知的实验方法。
[0063]
下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
[0064]
实施例1本实施例所采用的污水管网中硫化氢和甲烷的控制设备请参阅图2。污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法如下：将第一管道和第二管道的端部通入含10mg硫化物的污水管网中。在第一阀门和第二阀门的调控下，间歇性投加fes纳米颗粒，以在沉积物的表面形成浓度为2g/l的fes颗粒沉淀；并通过曝气系统在污水管网中间歇性通入空气。其中，投加fes纳米颗粒的频率为1次/周；间歇性通入空气的频率为1次/小时，每次曝气的时间为10min。
[0065]
可选地，在曝气时，可以通过第三管道投加过氧化钙，并使污水管网中过氧化钙的含量为20mg/l。
[0066]
由图3可知，本实施例处理60min后，污水管网中硫化物的含量显著降低，硫化物的去除量可以高达11.4mg s/l。由图4可知，本实施例处理180min后，沉积物表面的羟基自由基浓度随着时间逐渐增多；在180min时，羟基自由基的浓度可以达到37.8
±
0.7
µ
m。
[0067]
实施例2实施例2的方法与实施例1的方法基本相同，不同之处在于：在沉积物的表面形成浓度为1g/l的fes颗粒沉淀。其中，投加fes纳米颗粒的频率为1次/周。
[0068]
由图4可知，本实施例处理180min后，沉积物表面的羟基自由基浓度随着时间逐渐增多；在180min时，羟基自由基的浓度可以达到27.4
µm±
4.3
µ
m。
[0069]
实施例3实施例3的方法与实施例1的方法基本相同，不同之处在于：在沉积物的表面形成浓度为0.5g/l的fes颗粒沉淀。其中，投加fes纳米颗粒的频率为1次/周。
[0070]
由图4可知，本实施例处理180min后，待沉积物表面的羟基自由基浓度随着时间逐渐增多；在180min时，羟基自由基的浓度可以达到18.6
µm±
1.3
µ
m。
[0071]
由实施例1~3可知，羟基自由基的生成量与形成的fes颗粒沉淀的浓度密切相关，随fes颗粒沉淀的浓度的增加，羟基自由基的生成量增多。
[0072]
实施例4~6实施例4~6的方法与实施例1~3的制备方法基本相同，不同之处在于：采用氯化亚铁替换fes纳米颗粒。经测试，实施例4~6的测试结果与实施例1~3的测试结果类似，在此不再赘述。
[0073]
对比例1对比例1所采用的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法与实施例1基本相同，不同之处在于：仅通过第一投料系统在污水管网中投加fes纳米颗粒。如图3所示，本对比例处理60min后，污水管网中硫化物的含量无变化。
[0074]
对比例2对比例2所采用的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法与实施例1基本相同，不同之处在于：仅通过曝气系统在污水管网中注入空气。如图3所示，本对比例处理60min后，污水管网中硫化物的含量虽然有降低，但是降低不明显，且在处理30min作用，硫化物含量基本不再发生变化。由图4可知，本对比例处理180min后，无羟基自由基形成。
[0075]
由图3可知，实施例1的处理方法，60min后可以使污水管网中硫化物去除量达到11.4mg s/l；对比例1的处理方法，60min后仅能使污水管网中硫化物去除量达到6mg s/l，
相较于对比例1降低了5.4mg s/l。由此可见，本技术提供的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法在铁离子和含氧气体的作用下，可以显著提高硫化物的氧化效率，能够从源头避免硫化物和甲烷的产生，也能够明显去除污水管网中生成的硫化物。
[0076]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0077]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可用于解释权利要求的范围。

技术特征：
1.一种污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：向硫化物和甲烷产生的污水管网中投加铁离子，以在所述污水管网中的沉积物表面形成硫化亚铁颗粒；采用含氧气体对形成有所述硫化亚铁颗粒的所述污水管网进行曝气，使所述硫化亚铁颗粒与溶解氧反应，形成羟基自由基；利用所述羟基自由基对所述污水管网中的硫化物进行氧化并抑制所述污水管网中的硫酸盐还原菌和产甲烷菌的活性。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述曝气时，还包括向形成有所述硫化亚铁颗粒的所述污水管网中投加过氧化物的步骤；所述过氧化物包括过氧化钙、过氧化氢及过氧化镁中的一种或多种；按照所述硫化物的含量计，在每含1mg硫化物的所述沉积物中投加0.5mg~1mg的所述过氧化物。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照所述硫化物的含量计，在每含1mg硫化物的所述污水管网中投加0.1mg~0.2mg的所述铁离子。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫化亚铁颗粒的浓度为0.5g/l~2g/l。5.如权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，所述铁离子的投加方式为间歇投加，所述间歇投加的频率为1次/周。6.如权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，所述曝气的方式为间歇曝气，所述间歇曝气的频率为1次/小时，每次曝气的时间为5min~15min。7.如权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，所述铁离子包括fe
3+
和/或fe
2+
；提供所述铁离子的物质包括铁盐和/或含铁污泥。8.一种污水管网中硫化氢和甲烷的控制设备，其特征在于，包括：第一投料系统，所述第一投料系统包括第一载料装置及与所述第一载料装置相连接的第一管道，所述第一投料系统用于向污水管网中投加铁离子；曝气系统，所述曝气系统包括载气装置及与所述载气装置相连接的第二管道，所述曝气系统用于向污水管网中提供含氧气体。9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括第一阀门、第二阀门和检测系统；所述第一阀门设于所述第一管道上，所述第二阀门设于所述第二管道上；所述检测系统包括检测设备和与所述检测设备相连的电极，所述检测系统用于检测待测污水管网中硫化物的浓度。10.如权利要求8或9所述的设备，其特征在于，还包括第二投料系统，所述第二投料系统包括第二载料装置及与所述第二载料装置相连接的第三管道，所述第二投料系统用于向污水管网中投加过氧化物；所述第三管道上设有第三阀门。

技术总结
本申请涉及污水管网管理技术领域，特别是涉及一种污水管网中硫化氢和甲烷控制的方法及设备。污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法包括以下步骤：向硫化物和甲烷产生的污水管网中投加铁离子，以在污水管网中的沉积物表面形成硫化亚铁颗粒；采用含氧气体对形成有硫化亚铁颗粒的污水管网进行曝气，并使硫化亚铁颗粒与溶解氧反应，形成羟基自由基；利用羟基自由基对污水管网中的硫化物进行氧化并抑制污水管网中的硫酸盐还原菌和产甲烷菌的活性。本申请提供的污水管网中硫化氢和甲烷的控制方法能够原位减少硫化物的产生。够原位减少硫化物的产生。够原位减少硫化物的产生。


技术研发人员：刘艳臣 左志强 黄霞
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/11