一种高效生物脱氮装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及含氮废水生物处理技术领域，为解决异养反硝化菌与自养AOB和厌氧氨氧化菌会出现竞争，严重损害系统的脱氮性能的问题，提供了一种高效生物脱氮装置，包括反应器本体，设于反应器本体上的进水管和出水管，所述反应器本体内部设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板与第二隔板垂直分布将反应器本体内部空间分为短程硝化单元，厌氧氨氧化单元和反硝化单元。本发明专利技术的装置具有多种供不同生态位微生物生长富集的生境，集自养脱氮和异养脱氮为一体，能够有效富集功能菌群自养脱氮菌及异养反硝化菌群，提高系统生物量；抗冲击负荷和不利环境能力强，大大减少外源碳源添加和曝气的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高效生物脱氮装置
本专利技术涉及含氮废水生物处理
，尤其涉及一种高效生物脱氮装置。
技术介绍
氮素污染及其造成的水体富营养化严重危害人与生态系统的健康。为提高人民的生活水平，维护环境正常的生态功能，需对水体中的氮素进行处理。在众多含氮废水处理工艺中，生物脱氮工艺因其具有高效、低耗、二次污染少等优点而被广泛应用于各类含氮废水的脱氮处理。在众多生物脱氮工艺中，应用最多的为传统硝化-反硝化脱氮工艺，由自养硝化细菌，包括氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌以及异养反硝化菌协同作用将水体中的氨氮转化成氮气，实现脱氮的目的。然而，传统硝化-反硝化脱氮工艺有着以下几个缺点：1)硝化过程需要消耗大量空气保持好氧条件，增加曝气能耗；2)硝化和反硝化过程分别属于产酸和产碱的过程，而好氧的硝化过程和厌氧的反硝化过程不能有效平衡酸碱；3)反硝化过程需要消耗有机物作为电子供体，在处理低C/N比废水时需要额外添加有机物。全程自养脱氮工艺在同一反应器中实现了短程硝化和厌氧氨氧化，最终以水中的NH4+-N和NO2--N分别作为电子供体和电子受体生成氮气，实现绿色脱氮的目的。然而，全程自养脱氮的功能菌群短程硝化菌和厌氧氨氧化菌分别属于好氧和厌氧菌，在同一反应器中实现自养脱氮时需要严格控制溶解氧。即便如此，均处于亚理想状态的硝化作用和厌氧氨氧化作用均处于受抑制状态。此外，全程自养系统中不可避免的出现亚硝酸盐氧化菌以及单步硝化菌，不可避免出现硝氮。异养反硝化工艺能够有效去除水体中的硝酸盐，但同一系统中异养反硝化菌与自养AOB和厌氧氨氧化菌会出现竞争，严重损害系统的脱氮性能。因此，探索寻找一种自养脱氮耦合异养反硝化工艺的一体化脱氮装置有助于功能菌群的富集，提高系统整体脱氮能力。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术中存在的问题，提供了一种抗冲击负荷和不利环境能力强、具有多种供不同生态位微生物生长富集的生境，集自养脱氮和异养脱氮为一体的高效生物脱氮装置，能够有效富集功能菌群自养脱氮菌及异养反硝化菌群，提高系统生物量，大大减少了外源碳源添加和曝气的成本。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高效生物脱氮装置，包括反应器本体，设于反应器本体上的进水管和出水管，其特征在于，所述反应器本体内部设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板与第二隔板垂直分布将反应器本体内部空间分为短程硝化单元，厌氧氨氧化单元和反硝化单元，所述短程消化单元内设有曝气装置；所述进水管与短程硝化单元连接，所述出水管与反硝化单元连接。本专利技术在反应器内设置反硝化单元，能够有效去除短程硝化及厌氧氨氧化单元产生的硝酸盐并能够充分去除进水中的有机物，能够降低短程硝化单元为排除硝酸菌而对DO、温度等条件的控制严苛程度，能够有效维持系统的运行稳定性。短程硝化单元和厌氧氨氧化单元分开能够在不同区域富集适应于不同水质的功能菌群，减少或避免菌群间的竞争作用。本专利技术的装置可用有机玻璃、钢材或钢筋混凝土构建。作为优选，所述短程硝化单元内平行设有第三隔板和第四隔板，所述第三隔板和第四隔板将短程消化单元分为预处理单元，短程硝化单元低氧区和短程硝化单元微氧区。本专利技术在短程硝化单元中设置预处理单元，能够有效控制进水有机物和氨氮浓度水平，减轻有机物及游离氨对短程硝化菌群的抑制作用，强化短程硝化性能。在短程硝化单元中设置前后相连的短程硝化单元低氧区和短程硝化单元微氧区，系统能够减轻全程硝化作用一半以上曝气消耗的基础上进一步消减曝气能耗。作为优选，所述短程硝化单元和厌氧氨氧化单元之间设有好氧-厌氧过渡区和除氧载体区，能够充分减轻或避免水体中溶解氧对厌氧氨氧化菌的抑制作用，能够有效提高厌氧氨氧化菌的活性4倍以上。作为优选，所述除氧载体区内填充有可通流的疏松堆积或悬挂的丝状填料，用于切割收集及生物消耗水体中的残氧，且填料可充分截留来自短程硝化单元的污泥和来自厌氧氨氧化单元的污泥，形成生物膜，有利于持留功能菌群。作为优选，所述反硝化单元由若干个悬挂填料板隔离，形成若干个反硝化区室和沉淀出水区。在反硝化单元中设置由悬挂填料隔离而成的反硝化区室，能够提高生境多样性，有利于适应不同生态位的菌群富集，在降低反应死区的同时有效截留污泥强化系统总体运行效果。作为优选，所述悬挂填料板内填充有弹性立体填料、组合填料或聚乙烯网；所述聚乙烯网的网格直径为1.0～5.0cm。作为优选，所述沉淀出水区与预处理单元之间设有第一双向导流管；所述反硝化区室与短程硝化单元之间设有第二双向导流管。双向流水管的设置能够使装置适应不同水质废水的处理，提高运行操作模式，增加系统处理不同废水的灵活性，通过双向流水管流向和流量的控制理论能够实现任意高浓度废水的高效处理。作为优选，所述第一隔板与厌氧氨氧化单元交界处设有单向过流阀门。作为优选，所述预处理单元与短程硝化单元低氧区之间、短程硝化单元低氧区与短程硝化单元微氧区之间、短程硝化单元微氧区与好氧-厌氧过渡区之间设有过流筛网。作为优选，所述除氧载体区和厌氧氨氧化单元设有集气装置，并水封隔离氧气。一种上述任一所述的装置在含氮废水处理领域中的应用。因此，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的高效生物脱氮工艺装置，具有多种供不同生态位微生物生长富集的生境，集自养脱氮和异养脱氮为一体，能够有效富集功能菌群自养脱氮菌及异养反硝化菌群，提高系统生物量；抗冲击负荷和不利环境能力强，大大减少外源碳源添加和曝气的成本。附图说明图1是本专利技术高效生物脱氮装置的俯视图。图中：反应器本体1，进水管2，出水管3，第一隔板4，第二隔板5，第三隔板6，第四隔板7，厌氧氨氧化单元8，反硝化单元9，预处理单元10，短程硝化单元低氧区11，短程硝化单元微氧区12，好氧-厌氧过渡区13，除氧载体区14，悬挂填料板15，第一反硝化区室16，第二反硝化区室17，第三反硝化区室18，第四反硝化区室19，沉淀出水区20，第一双向流水管21，第二双向流水管22，单向过流阀门23，过流筛网24，第一曝气管25，第二曝气管26。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在本专利技术中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。如图1所示，一种高效生物脱氮装置，包括反应器本体1，设于反应器本体上的进水管2和出水管3，反应器本体内部设有第一隔板4和第二隔板5，第三隔板6和第四隔板7，第一隔板与第二隔板垂直分布将反应器本体内部空间分为短程硝化单元，厌氧氨氧化单元8和反硝化单元9，第三隔板和第四隔板平行分布将短程消化单元分为预处理单元10，短程硝化单元低氧区11和短程硝化单元微氧区12。短程硝化单元和厌氧氨氧化单元之间设有好氧-厌氧过渡区13和除氧载体区14。除氧载体区内填充有可通流的疏松堆积或悬挂的丝状填料。反硝化单元由若干个悬挂填料板15隔离，依次形成第一反硝化区室16，第二反硝化区室17，第三反硝化区室18，第四反硝化区室19和沉淀出水区20，进水管与预处理单元连接，出水管与沉淀出水区连接。沉淀出水区与预处理单元之间设有第一双向导流管21；第二反硝化区室与短程硝化单元低氧区之间设有第二双向导流管22。悬挂填料板内填充有弹性立体填料、组合填料或网格直径为1.0～5.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效生物脱氮装置，包括反应器本体，设于反应器本体上的进水管和出水管，其特征在于，所述反应器本体内部设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板与第二隔板垂直分布将反应器本体内部空间分为短程硝化单元，厌氧氨氧化单元和反硝化单元，所述短程消化单元内设有曝气装置；所述进水管与短程硝化单元连接，所述出水管与反硝化单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种高效生物脱氮装置，包括反应器本体，设于反应器本体上的进水管和出水管，其特征在于，所述反应器本体内部设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板与第二隔板垂直分布将反应器本体内部空间分为短程硝化单元，厌氧氨氧化单元和反硝化单元，所述短程消化单元内设有曝气装置；所述进水管与短程硝化单元连接，所述出水管与反硝化单元连接。2.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮装置，其特征在于，所述短程硝化单元内平行设有第三隔板和第四隔板，所述第三隔板和第四隔板将短程消化单元分为预处理单元，短程硝化单元低氧区和短程硝化单元微氧区。3.根据权利要求2所述的一种高效生物脱氮装置，其特征在于，所述短程硝化单元和厌氧氨氧化单元之间设有好氧-厌氧过渡区和除氧载体区。4.根据权利要求3所述的一种高效生物脱氮装置，其特征在于，所述除氧载体区内填充有可通流的疏松堆积或悬挂的丝状填料。5.根据权利要求2所述的一种高效生物脱氮装置，其特征在于，所述反硝化单元由若...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯丽娟，阳广凤，穆军，孙静亚，唐思敏，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33