膜-厌氧氨氧化生物反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了膜－厌氧氨氧化生物反应器。在反应器本体内设有呈圆形放置的一体浸没式膜分离组件，底部设有进水管，进水管与高位进水箱相接，一体浸没式膜分离组件下部与集水管相连，集水管与低位出水箱相连，反应器本体上端设有密封盖，在密封盖上设有出气口，回流泵一端的回流液出口与反应器本体上端相连，回流泵另一端回流液进口与反应器本体下端相连。本实用新型专利技术能够将厌氧氨氧化细菌完全截留在反应器内，反应器启动容易，反应潜力大；可省去二次沉淀池和污泥回流设施，结构紧凑；有利于反应器内基质与菌体接触，强化传质过程，缓解基质（氨氮和亚硝氮）抑制作用；可产生适度的剪切力，有助于高活性厌氧氨氧化颗粒污泥的形成。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环保领域，尤其涉及一种膜-厌氧氨氧化生物反应器。
技术介绍
随着工农业发展，氮素污染物的排放量日益增加。据《中国环境状况公报》显示，2003年，废水中氨氮排放量达130万吨，不仅造成水体富营养化，扰乱了水生生态系统，影响了农业、渔业、旅游业、航海业，并对饮用水和食品安全构成了巨大威胁。目前废水脱氮的方法有生物法、物理法和化学法，其中生物脱氮以其经济有效性而受到环境工作者的青睐。厌氧氨氧化是一种将氨氮和亚硝氮同时去除的新型生物脱氮技术。与传统的硝化-反硝化工艺相比，能够节约成本和投资。但是由于厌氧氨氧化菌代时长达11d，如何促进细菌生长已成为开发厌氧氨氧化反应的关键。近年来对膜生物反应器的研究不断升温，其原因在于①膜生物反应器具有良好的泥水分离效果，可实现对菌体的完全截留，使污泥停留时间与水力停留时间完全分离，这个特点非常适合生长缓慢的厌氧氨氧化菌；②由于膜组件可完全截留菌体，反应器内可保持较高的菌体浓度(污泥浓度)，有利于提高容积效率和工作稳定性；③膜组件的成本不断降低，性能不断优化，使其在废水处理领域的应用日趋普遍。针对膜生物反应器的优点和厌氧氨氧化反应的要求，该专利技术将膜生物反应器应用于厌氧氨氧化反应的开发，提高了反应器内的菌体浓度，减少了细胞流失量，并通过回流增强了基质与菌体的混合，提高了传质效率。试验证明，据此开发的新型厌氧氨氧化反应器具有很好的厌氧氨氧化性能。在pH7.5～8.5，反应温度25～35℃的条件下，能承受高进水氨和亚硝酸盐浓度，具有较高的容积转化效率和稳定的运行性能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种膜-厌氧氨氧化生物反应器，实现对厌氧氨氧化菌全部截留，有效开发厌氧氨氧化反应。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是在反应器本体内设有呈圆形阵列放置的一体浸没式膜分离组件，在反应器本体底部设有进水管，进水管与高位进水箱相接，高位进水箱与储水箱连接，一体浸没式膜分离组件下部与集水管相连，集水管与低位出水箱相连，反应器本体上端设有密封盖，在密封盖上设有出气口，回流泵一端的回流液出口与反应器本体上端相连，回流泵另一端回流液进口与反应器本体下端相连。所述的一体浸没式膜分离组件为聚丙烯有机平板膜，膜孔径小于0.22μm。回流液出口位于距反应器本体底部400mm处，回流液进口位于距反应器本体底部5mm处。本技术具有的有益效果是厌氧氨氧化细菌生长缓慢、世代时间长、容易被水流洗出，本反应器内部设有细胞分离组件，可将菌体(污泥)完全截留，因此有助于厌氧氨氧化工艺的启动和高效运行。这种反应器的优点是1)能够将厌氧氨氧化细菌完全截留在反应器内，反应器启动容易，反应潜力大；2)可省去二次沉淀池和污泥回流设施，结构紧凑；3)有利于反应器内基质与菌体接触，强化传质过程，缓解基质(氨氮和亚硝氮)抑制作用；4)可产生适度的剪切力，有助于高活性厌氧氨氧化颗粒污泥的形成。附图说明附图是膜-厌氧氨氧化生物反应器结构原理示意图。图中1、储水箱，2、高位进水箱，3、进水管，4、一体浸没式膜分离组件，5、反应器本体，6、集水管，7、低位出水箱，8、出气口，9、密封盖，10、回流泵。具体实施方式如附图所示，本技术具有反应器本体5，呈塔式圆形结构，高径比H/D＝3∶1～5∶1；在反应器本体5内设有呈圆形阵列放置的一体浸没式膜分离组件4，距反应器本体5底部30mm，每m3反应器的膜组件表面积为0.2～0.7m2；在反应器本体5底部设有进水管3，进水管3与高位进水箱2相接，高位进水箱2与水箱连接，一体浸没式膜分离组件4下部与集水管6相连，集水管6与低位出水箱7相连，出水箱7的高度可以调节，从而控制出水；反应器本体5上端设有密封盖9，密封盖9与反应器内液面距离5～8cm，在密封盖9上设有出气口8，回流泵10一端的回流液出口与反应器本体5上端相连，回流泵10另一端回流液进口与反应器本体5下端相连。所述的一体浸没式膜分离组件4为聚丙烯有机平板膜，膜孔径小于0.22μm，能够对厌氧氨氧化菌实现完全截留。回流液出口位于距反应器本体5底部400mm处，回流液进口位于距反应器本体5底部5mm处；通过回流泵10进行反应液回流，回流比为4∶1～6∶1，以稀释基质，消除氨氮和亚硝氮的抑制作用。该膜-厌氧氨氧化生物反应器以市政污水厂厌氧消化污泥为接种污泥，其中以异养型细菌为主，几乎检测不到厌氧氨氧化细菌。在pH7.5～8.5，温度25～30℃的操作条件下，仅用30d就采用无机模拟废水成功地启动了厌氧氨氧化反应器，在容积氨氮负荷为0.10～0.14g/L.d，容积亚硝氮负荷为0.20g/L.d的条件下，总氮去除率达到90％以上。由于反应器设有回流，具有适度的剪切力，随着运行时间的增加，反应器内的污泥能够颗粒化。出水水质较好，氨氮和亚硝氮的浓度均在15mg/l以下，符合国家污水排放一级标准。权利要求1.膜-厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于在反应器本体(5)内设有呈圆形阵列放置的一体浸没式膜分离组件(4)，在反应器本体(5)底部设有进水管(3)，进水管(3)与高位进水箱(2)相接，高位进水箱(2)与储水箱(1)连接，一体浸没式膜分离组件(4)下部与集水管(6)相连，集水管(6)与低位出水箱(7)相连，反应器本体(5)上端设有密封盖(9)，在密封盖(9)上设有出气口(8)，回流泵(10)一端的回流液出口与反应器本体(5)上端相连，回流泵(10)另一端回流液进口与反应器本体(5)下端相连。2.根据权利要求1所述的膜-厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于所述的一体浸没式膜分离组件(4)为聚丙烯有机平板膜，膜孔径小于0.22μm。3.根据权利要求1所述的膜-厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于回流液出口位于距反应器本体(5)底部400mm处，回流液进口位于距反应器本体(5)底部5mm处。专利摘要本技术公开了膜－厌氧氨氧化生物反应器。在反应器本体内设有呈圆形放置的一体浸没式膜分离组件，底部设有进水管，进水管与高位进水箱相接，一体浸没式膜分离组件下部与集水管相连，集水管与低位出水箱相连，反应器本体上端设有密封盖，在密封盖上设有出气口，回流泵一端的回流液出口与反应器本体上端相连，回流泵另一端回流液进口与反应器本体下端相连。本技术能够将厌氧氨氧化细菌完全截留在反应器内，反应器启动容易，反应潜力大；可省去二次沉淀池和污泥回流设施，结构紧凑；有利于反应器内基质与菌体接触，强化传质过程，缓解基质(氨氮和亚硝氮)抑制作用；可产生适度的剪切力，有助于高活性厌氧氨氧化颗粒污泥的形成。文档编号C02F3/28GK2900509SQ200620104478公开日2007年5月16日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日专利技术者郑平, 胡安辉, 武小鹰, 金仁村 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
膜－厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：在反应器本体（５）内设有呈圆形阵列放置的一体浸没式膜分离组件（４），在反应器本体（５）底部设有进水管（３），进水管（３）与高位进水箱（２）相接，高位进水箱（２）与储水箱（１）连接，一体浸没式膜分离组件（４）下部与集水管（６）相连，集水管（６）与低位出水箱（７）相连，反应器本体（５）上端设有密封盖（９），在密封盖（９）上设有出气口（８），回流泵（１０）一端的回流液出口与反应器本体（５）上端相连，回流泵（１０）另一端回流液进口与反应器本体（５）下端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑平，胡安辉，武小鹰，金仁村，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]