一种间歇厌氧-好氧生物膜复合式脱氮反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种间歇厌氧

【技术实现步骤摘要】
一种间歇厌氧
‑
好氧生物膜复合式脱氮反应器


[0001]本技术属于污水处理设备
，具体涉及到一种间歇厌氧
‑
好氧生物膜复合式脱氮反应器。

技术介绍

[0002]水体富营养化带来的污染日益突出，已经成为了全球性倍受关注的水环境问题，而氮、磷等营养元素的过量排放是主要原因。因此污水排放标准对出水中氮的含量做了严格的限制。我国制定的一级排放标准(A标准)规定氨氮浓度不得高于5mg/L，总氮不得大于15mg/L。因此，脱氮成为了水污染防治的重点问题。
[0003]近些年出现了很多新型的脱氮工艺，如传统的硝化
‑
反硝化脱氮工艺、同步硝化与反硝化(SND)、同步脱氮除磷、厌氧氨氧化等。这些工艺的出现和改进使得污水脱氮方法更为丰富，效果也明显上升。然而在实际运行过程中出现一些不可避免的问题：
[0004]硝化过程与反硝化过程难以耦合；研究表明好氧硝化与厌氧反硝化过程需要达到平衡才能实现较好的脱氮效果，而硝化过程和反硝化过程所处的环境完全不一样，在实际操作过程中难以保持硝化和反硝化过程的平衡，因此很难达到较好的脱氮效果。
[0005]无法避免硝化过程与异养菌群有机物氧化过程的竞争；在传统的脱氮系统中，好氧区有机物含量较高，导致硝化细菌和异养菌群对溶解氧的竞争。研究表明异养菌群在溶解氧竞争过程中处于优势地位，导致硝化菌群受到抑制，致使硝化效果难以保证。另外，由于有机物被利用，使得反硝化过程没有足够的碳源作为电子供体，脱氮效果不明显。因此用传统工艺处理低碳废水一般难以达到理想的效果。
[0006]硝化和反硝化细菌的世代周期较长，需要较长的污泥停留时间才能保证系统中细菌的生物量。传统工艺中污泥增值较快，排泥较多，同时微生物相互混合，大量硝化菌群通过剩余污泥被排除系统，不利于其在系统中的积累。
[0007]系统很难提供硝化菌与反硝化菌的最优条件，难以保证微生物的活性，脱氮效果难以进一步提高。在传统脱氮工艺中(如A/O工艺)，硝化菌群和反硝化菌群处于同一条件下，使得一部分细菌的作用受到抑制。例如，混合液从厌氧池进入好氧池中，进入好氧池的一部分反硝化菌受到抑制无法发挥作用，致使脱氮效果难以进一步提高。
[0008]传统的工艺中，为了提高脱氮效率，需保证厌氧段有机物含量较高。这必然导致大部分有机物进入好氧池，使得异养菌群对溶解氧竞争作用明显，而且出水水质也难以达标。当进水中有机物含量降低时，传统的脱氮工艺难以满足反硝化对电子供体的需求，无法达到较好的脱氮效果。

技术实现思路

[0009]针对上述不足，本技术提供一种间歇厌氧
‑
好氧生物膜复合式脱氮反应器，结构简单，使用方便，通过上清液回流对硝化过程和反硝化过程进行分离控制，为硝化菌与反硝化菌提供各自最优的条件，保证反应器中微生物活性，有效解决了现有技术中硝化与反
硝化过程难以耦合和脱氮效果不佳等问题。
[0010]为实现上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种间歇厌氧
‑
好氧生物膜复合式脱氮反应器，包括依次连接的厌氧池、生物膜池和好氧池，厌氧池进水端设置有进水泵和进水阀，厌氧池进水端下部为缓冲区，缓冲区与厌氧池之间设置有穿孔板，厌氧池内设置有搅拌装置，厌氧池通过厌氧泵与生物膜池连接，生物膜池内设置有若干生物填料，生物膜池和好氧池通过穿孔板隔开，生物膜池和好氧池底部均设置有曝气装置，好氧池出水端设置有出水泵，出水泵分布与出水阀和回流阀连接，回流阀通过回流管与厌氧池连接，间歇厌氧
‑
好氧生物膜复合式脱氮反应器还包括控制装置，进水泵、进水阀、搅拌装置、厌氧泵、曝气装置、出水泵、出水阀和回流阀均与控制装置连接；
[0011]曝气装置包括曝气泵，曝气泵通过曝气管分别与生物膜池和好氧池连接，生物膜池内设置有若干曝气孔一，好氧池内设置有若干曝气孔二。
[0012]进一步，搅拌装置包括搅拌杆和若干搅拌桨，搅拌桨设置在搅拌杆上，搅拌杆与搅拌电机传动连接。
[0013]进一步，生物填料为悬浮球形填料或多孔流化床生物填料。
[0014]进一步，曝气孔一为左稀右密分布，曝气孔二为均匀分布。
[0015]进一步，控制装置为PLC控制器。
[0016]进一步，生物填料体积为生物膜池有效体积的40
‑
60％。
[0017]进一步，厌氧池和所述好氧池底部分别设置有排泥管一和排泥管二。
[0018]反应器由PLC控制器控制，运行周期为6h，其中好氧池曝气3h，静置沉淀0.5h，厌氧池搅拌2h，静沉0.5h。运行进程为：进水
→
厌氧污泥吸附
→
沉淀
→
上清液回流至好氧池
→
硝化过程
→
沉淀
→
上清液回流至A池
→
反硝化过程
→
沉淀
→
上清液回流至好氧池
→
后曝气
→
沉淀
→
出水。
[0019]综上所述，本技术具有以下优点：
[0020]1、本技术的间歇厌氧
‑
好氧生物膜复合式脱氮反应器充分利用污泥对有机物的高效吸附特性，将进水中大部分有机物截留于厌氧池用于反硝化过程，而通过上清液回流，将进水中大部分NH
4+
‑
N转移至好氧生物池进行硝化过程，好氧结束并沉淀分离后，上清液再次回流至厌氧池进行反硝化。经过好氧和厌氧交替回流，最终实现脱氮过程。同时也解决了硝化和反硝化过程难以耦合的问题，通过上清液回流对硝化过程和反硝化过程进行分离控制，为硝化菌与反硝化菌提供各自最优的条件，保证反应器中微生物活性，使脱氮效果进一步提高；利用污泥对有机物的吸附截留特性，充分利用进水中的有机物，这对低碳废水的高效脱氮十分有利，有效解决了现有技术中硝化与反硝化过程难以耦合和脱氮效果不佳等问题。
[0021]2、原污水进入厌氧池，经过搅拌混合，原水中有机物被污泥吸附截留，其中的大分子有机物被水解酸化为易降解的小分子有机物，反硝化细菌利用这些有机物进行反硝化过程，实现反硝化脱氮，大量的有机物被消耗。污水进入生物膜池，填料为世代周期较长的硝化菌提供了附着条件，在曝气的条件下，将氨氮转化为硝氮，同时利用剩余的有机物实现同步硝化反硝化，进一步降低污水中的氮含量和混合液中的有机物；水中的有机物被大量利用，避免了好氧池中硝化细菌与异养细菌对溶解氧的竞争，提高硝化效果。
附图说明
[0022]图1为间歇厌氧
‑
好氧生物膜复合式脱氮反应器的示意图；
[0023]其中，1、厌氧池；2、生物膜池；3、好氧池；4、进水泵；5、进水阀；6、穿孔板；7、搅拌电机；8、搅拌桨；9、厌氧泵；10、排泥管一；11、生物填料；12、曝气泵；13、曝气管；14、曝气孔一；15、曝气孔二；16、排泥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间歇厌氧
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好氧生物膜复合式脱氮反应器，其特征在于，包括依次连接的厌氧池(1)、生物膜池(2)和好氧池(3)，所述厌氧池(1)进水端设置有进水泵(4)和进水阀(5)，所述厌氧池(1)进水端下部为缓冲区，所述缓冲区与所述厌氧池(1)之间设置有穿孔板(6)，所述厌氧池(1)内设置有搅拌装置，所述厌氧池(1)通过厌氧泵(9)与所述生物膜池(2)连接，所述生物膜池(2)内设置有若干生物填料(11)，所述生物膜池(2)和所述好氧池(3)通过穿孔板(6)隔开，所述生物膜池(2)和所述好氧池(3)底部均设置有曝气装置，所述好氧池(3)出水端设置有出水泵(17)，所述出水泵(17)分布与出水阀(18)和回流阀(19)连接，所述回流阀(19)通过回流管(20)与所述厌氧池(1)连接，所述间歇厌氧
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好氧生物膜复合式脱氮反应器还包括控制装置，所述进水泵(4)、所述进水阀(5)、所述搅拌装置、所述厌氧泵(9)、所述曝气装置、所述出水泵(17)、所述出水阀(18)和所述回流阀(19)均与所述控制装置连接；所述曝气装置包括曝气泵(12)，所述曝气泵(12)通过曝气管(13)分别与所述生物膜池(2)和所述好氧池(3)连接，所述生物膜池(2)内设置有若干曝气孔一(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐嘉陵，蒲云辉，马文标，李露明，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：新型
国别省市：