本发明专利技术公开了一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置，包括两个或两个以上并联的UASB反应装置所述UASB反应装置旁设有进水泵（1）；所述UASB反应装置从上到下依次设为分离区（III）、填料区（II）和活性污泥区（I），所述分离区（III）内设有三相分离器（11），所述三相分离器（11）顶部的气室（10）上设有排气管（8）；所述填料区（II）内设有填料层（12）；所述活性污泥区（I）底部中心设有进水分布器（13）。本发明专利技术可根据厌氧氨氧化的产气情况对进水量进行调控，进水遵循“有反应则进基质”的原则，避免了盲目地进基质。
【技术实现步骤摘要】
一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置
本专利技术属于生物脱氮反应器领域，具体涉及一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置。
技术介绍
厌氧氨氧化菌对生长条件的要求十分苛刻，且世代周期长(11～30d)，产率低(0.11g/gNH4+-N)富集培养困难。厌氧氨氧化反应如下：由反应式易知，氨氮与亚氮是厌氧氨氧化反应的基质，主要产物为氮气和少量的硝酸盐氮。相关文献指出，厌氧氨氧化反应的基质同时也是抑制物，即由高浓度氨氮产生的游离氨(FA)抑制以及高亚硝酸盐氮浓度产生的游离亚硝酸(FNA)抑制，其中FA对厌氧氨氧化的抑制浓度为20～25mg/L，而FNA对厌氧氨氧化菌的抑制浓度仅为0.5μg/L，且厌氧氨氧化菌一旦受到抑制，可能面临至少1个月的漫长恢复期。目前，现有技术一般采用在线的亚氮测试仪及氨氮测试仪来监控反应出水的氨氮及亚氮浓度，以此来调控反应器的进水量，避免基质造成的抑制，比如申请号201110049157.X的一种高效厌氧氨氧化污水处理方法。但在线的亚氮测试仪及氨氮测试仪价格昂贵，并且日常的运行费用高、维护困难，令人望而却步，因此许多厌氧氨氧化反应器不设在线监测仪。目前关于厌氧氨氧化反应器的专利较多，并没有关于利用厌氧氨氧化的产气来调控进水量，以及采用两个或两个以上的UASB反应器并联运行的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种更加贴合厌氧氨氧化反应的反应规律、反应系统稳定、重启速度快的利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置。为实现上述的目的，本专利技术的技术方案为：一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置，包括两个或两个以上并联的UASB反应装置，所述UASB反应装置旁设有进水泵；所述UASB反应装置从上到下依次设为分离区、填料区和活性污泥区，所述分离区内设有三相分离器，所述三相分离器顶部的气室上设有排气管；所述填料区内设有填料层；所述活性污泥区底部中心设有进水分布器，所述进水分布器正上方设有进水管，所述进水管上设有控制水流量的流量控制阀，所述活性污泥区底部侧壁上设有排泥管，所述排泥管上设有排泥阀；所述分离区上方设有恒位水箱，所述进水管与恒位水箱连接，所述恒位水箱上设有连接管，所述连接管与进水泵连接，所述恒位水箱的水面处设有用于控制进水泵启动进水的电控浮球阀；所述恒位水箱内还设有产气控制进水装置，所述产气控制进水装置包括电磁排气阀、行程开关、进气软管、限位螺母、导向套、两根导向杆、气缸、排水排气口、阀芯和阀座，所述两根导向杆固定连接在恒位水箱内的进水管的管口两侧，导向杆位置在水面下；所述阀座固定在进水管的上端，所述阀芯固定在气缸底部，阀芯插接在阀座上一起构成阀门密封结构；所述气缸为中空结构，并且底部开设连通气缸内外部的排水排气口；所述导向套固定在气缸外侧，气缸通过导向套与导向杆活动连接，气缸可以上下移动；所述气缸与进气软管连接，所述进气软管与排气管连接，所述电磁排气阀设在排气管上；所述限位螺母设在导向杆上部，用于调节并限制气缸的移动距离；所述行程开关固定在恒位水箱的壁上，当气缸上浮移动到限位螺母位置时将触动行程开关；所述行程开关与电磁排气阀电连接。作为进一步的技术方案，以上所述分离区上设有溢流堰，所述溢流堰与分离区内壁形成溢流槽，所述溢流槽底部设有排水管。作为进一步的技术方案，以上所述填料层填料可以为球形填料、弹性填料或者组合填料，填料的充填量为填料层体积的60％～80％。作为进一步的技术方案，以上所述阀芯为锥阀阀芯或球阀阀芯。作为进一步的技术方案，以上所述分离区、填料区和活性污泥区的高度比为1：(1～20)：(1～20)。作为进一步的技术方案，以上所述恒位水箱的设计高度≥50CM，产气控制进水装置的设计高度≥20CM，进水管直径≥2CM。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术可根据厌氧氨氧化的产气情况对进水量进行调控，进水遵循“有反应则进基质”的原则，避免了盲目地进基质。盲目地进基质，一种情况是基质进多了，所进基质超过厌氧氨氧化反应消耗的基质量，基质会逐步积累，当积累浓度达到抑制浓度时，则厌氧氨氧化菌(AAOB)受到抑制，受到抑制后恢复困难，严重时导致系统崩溃。另一种情况是基质进少了，反应器处理能力低下。以往的专利中一般都是采用在线氨氮、亚氮测试仪实时检测出水基质浓度以调控进水量或者将短程硝化与厌氧氨氧化融为一体的方式，一边短程硝化产生亚氮一边厌氧氨氧化消耗亚氮，避免基质对厌氧氨氧化菌的抑制现象，前者造价高昂、运行维护费用高，后者将两种反应耦合又会面临很多新的问题，比如溶解氧(DO)对厌氧氨氧化细菌的抑制问题、异养菌过度增殖问题等等。本专利技术利用产气调控进水量的避免了这一现象。“有反应则进基质”更加贴合了厌氧氨氧化反应的反应规律。具体的，有反应则有气体(氮气)产生，有气体产生则驱动进水，进水则厌氧氨氧化细菌继续正常工作，反应器呈现出良好的循环状态。同时可以通过观察进水量的变化，较早的预判系统是否出现了故障，便于及时解决。2、本专利技术中采用并联两个或两个以上UASB的运行模式，便于解决反应器运行不稳定导致系统崩溃的情况。当其中一个UASB出现故障时，可以及时从另外的反应器接种污泥进行恢复，大大减少了系统崩溃后重启的时间。3、本专利技术的分离区为保证出水水质，分离区设置三相分离器以及溢流堰。三相分离器的设置再次对出水进行了固液气的分离(一次分离是通过填料区的填料的截留作用)，最大程度的截留厌氧氨氧化污泥。经过三相分离后，上清液经溢流堰、排水管外排。特别的，厌氧氨氧化产生的氮气经气室进行收集，用以参与完成产气控制进水过程。附图说明图1为本专利技术一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例1的产气控制进水装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例2的产气控制进水装置的结构示意图。附图标记：I-活性污泥区，II-填料区，III-分离区，1-进水泵，2-连接管，3-进水管，4-流量控制阀，5-恒位水箱，6-电控浮球阀，7-产气控制进水装置，7.1-电磁排气阀，7.2-行程开关，7.3-进气软管，7.4-限位螺母，7.5-导向套，7.6-导向杆，7.7-气缸，7.8-排水排气口，7.9-阀芯，7.10-阀座，8-排气管，9-溢流堰，10-气室，11-三相分离器，12-球形填料，13-进水分布器，14-排泥管，15-排泥阀，16-排水管。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式并不局限于实施例表示的范围。实施例1：如图1和2所示，一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置，包括两个并联的UASB反应装置，UASB反应装置旁设有进水泵1；UASB反应装置从上到下依次设为分离区III、填料区II和活性污泥区I，分离区III内设有三相分离器11，三相分离器11顶部的气室10上设有排气管8；填料区II内设有填料层12；活性污泥区I底部中心设有进水分布器13，进水分布器13正上方设有进水管3，进水管3上设有控制水流量的流量控制阀4，活性污泥区I底部侧壁上设有排泥管14，排泥管14上设有排泥阀15；分离区III上方设有恒位水箱5，进水管3与恒位水箱5连接，恒位水箱5上设有连接管2，连接管2与进水泵1连接，恒位水箱5的水面处设有用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置，包括两个或两个以上并联的UASB反应装置，其特征在于：所述UASB反应装置旁设有进水泵（1）；所述UASB反应装置从上到下依次设为分离区（III）、填料区（II）和活性污泥区（I），所述分离区（III）内设有三相分离器（11），所述三相分离器（11）顶部的气室（10）上设有排气管（8）；所述填料区（II）内设有填料层（12）；所述活性污泥区（I）底部中心设有进水分布器（13），所述进水分布器（13）正上方设有进水管（3），所述进水管（3）上设有控制水流量的流量控制阀（4），所述活性污泥区（I）底部侧壁上设有排泥管（14），所述排泥管（14）上设有排泥阀（15）；所述分离区（III）上方设有恒位水箱（5），所述进水管（3）与恒位水箱（5）连接，所述恒位水箱（5）上设有连接管（2），所述连接管（2）与进水泵（1）连接，所述恒位水箱（5）的水面处设有用于控制进水泵（1）启动进水的电控浮球阀（6）；所述恒位水箱（5）内还设有产气控制进水装置（7），所述产气控制进水装置（7）包括电磁排气阀（7.1）、行程开关（7.2）、进气软管（7.3）、限位螺母（7.4）、导向套（7.5）、两根导向杆（7.6）、气缸（7.7）、排水排气口（7.8）、阀芯（7.9）和阀座（7.10），所述两根导向杆（7.6）固定连接在恒位水箱（5）内的进水管（3）的管口两侧，导向杆（7.6）位置在水面下；所述阀座（7.10）固定在进水管（3）的上端，所述阀芯（7.9）固定在气缸（7.7）底部，阀芯（7.9）插接在阀座（7.10）上一起构成阀门密封结构；所述气缸（7.7）为中空结构，并且底部开设连通气缸内外部的排水排气口（7.8）；所述导向套（7.5）固定在气缸（7.7）外侧，气缸（7.7）通过导向套（7.5）与导向杆（7.6）活动连接，气缸（7.7）可以上下移动；所述气缸（7.7）与进气软管（7.3）连接，所述进气软管（7.3）与排气管（8）连接，所述电磁排气阀（7.1）设在排气管（8）上；所述限位螺母（7.4）设在导向杆（7.6）上部，用于调节并限制气缸（7.7）的移动距离；所述行程开关（7.2）固定在恒位水箱（5）的壁上，当气缸（7.7）上浮移动到限位螺母（7.4）位置时将触动行程开关（7.2）；所述行程开关（7.2）与电磁排气阀（7.1）电连接。...
【技术特征摘要】
1.一种利用产气调控进水量的厌氧氨氧化反应装置，包括两个或两个以上并联的UASB反应装置，其特征在于：所述UASB反应装置旁设有进水泵（1）；所述UASB反应装置从上到下依次设为分离区（III）、填料区（II）和活性污泥区（I），所述分离区（III）内设有三相分离器（11），所述三相分离器（11）顶部的气室（10）上设有排气管（8）；所述填料区（II）内设有填料层（12）；所述活性污泥区（I）底部中心设有进水分布器（13），所述进水分布器（13）正上方设有进水管（3），所述进水管（3）上设有控制水流量的流量控制阀（4），所述活性污泥区（I）底部侧壁上设有排泥管（14），所述排泥管（14）上设有排泥阀（15）；所述分离区（III）上方设有恒位水箱（5），所述进水管（3）与恒位水箱（5）连接，所述恒位水箱（5）上设有连接管（2），所述连接管（2）与进水泵（1）连接，所述恒位水箱（5）的水面处设有用于控制进水泵（1）启动进水的电控浮球阀（6）；所述恒位水箱（5）内还设有产气控制进水装置（7），所述产气控制进水装置（7）包括电磁排气阀（7.1）、行程开关（7.2）、进气软管（7.3）、限位螺母（7.4）、导向套（7.5）、两根导向杆（7.6）、气缸（7.7）、排水排气口（7.8）、阀芯（7.9）和阀座（7.10），所述两根导向杆（7.6）固定连接在恒位水箱（5）内的进水管（3）的管口两侧，导向杆（7.6）位置在水面下；所述阀座（7.10）固定在进水管（3）的上端，所述阀芯（7.9）固定在气缸（7.7）底部，阀芯（7.9）插接在阀座（7.10）上一起构成阀门密封结构；所述气缸（7.7）为中空结构，并且底部开设连通气缸内...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓海涛，梁志卫，姚兵，沈莎，罗军，
申请(专利权)人：广西春晖环保工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45
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