本发明专利技术涉及污水处理领域，且公开了一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置及其方法，本发明专利技术由填料外壳、沼液配水单元和填料组成。所述填料外壳为具有搭扣、凹凸槽、按压扣、皮带固定、可互相连接组合的聚氯乙烯塑料构件，所述沼液配水单元位于填料外壳内部，沼液沿配水单元流入填料中，所述填料置于装置内部预留填料区。本发明专利技术提出在填料内层加注易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源，实现了溶解氧和碳源的反向浓度梯度，进而强化生物膜内层缺氧区反硝化作用。本发明专利技术实施操作便捷，强化脱氮效果明显，节省能源消耗。节省能源消耗。节省能源消耗。
【技术实现步骤摘要】
投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置及其方法
[0001]本专利技术属于污水处理领域，涉及一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置及其方法。
技术介绍
[0002]自100年前Ardern和Lockett开发活性污泥系统以来，其一直是污水处理的核心工艺。活性污泥法的运用在近一个世纪大大延长了人均寿命，减小了人类活动对环境的冲击。但另一方面，我国污水处理厂普遍存在沼液总氮达标排放困难的问题。
[0003]流化床(Fluidized bed reactor，FBR)和移动床生物膜反应器(Moving bed biofilm reactor，MBBR)被广泛应用在污水处理厂中。砂、活性炭、焦炭等颗粒通常作为载体填充于FBR内，以液体或气体为动力使载体呈流化状态，污水与填料上微生物充分接触，进而降解污染物。而MBBR是在反应器内填充密度接近于水的填料，通过搅拌或者曝气等形式使填料处于悬浮状态，来提高污水和生物膜的接触面积。
[0004]固定膜生物膜反应器(Fixed
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bed biofilm reactor，FBBR)则结合FBR和 MBBR的优点，将密度接近于水的填料投加在FBR中，污水从下至上进入反应器，在反应器内不断循环运动，充分增加了污水与填料的接触面积。FBBR兼具FBR和MBBR两种反应器的优点，具有节省占地面积、操作简单、抗冲击负荷强等优点。反应器内的填料处于流化态的同时又处于悬浮态，附着在填料上的微生物量增加，更有利于世代时间长的微生物生长，单位容积反应器内污水与微生物的接触面积增加，能显著提高污水处理效果。
[0005]FBBR工艺脱氮的主要来源是好氧曝气阶段发生的同步硝化反硝化反应(SND)。当填料生物膜逐渐增厚时，由于溶解氧的传质阻力，填料生物膜开始出现由外向内的好氧
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缺氧区，为反硝化脱氮微生物群落提供了合适的生存环境。在生物膜外层氨氮被氧化成硝态氮，在生物膜内部硝态氮被还原成氮气，即在生物膜中实现了同步硝化反硝化(SND)。总氮的去除需要依靠反硝化菌在缺氧条件下利用碳源作为电子供体，NOx
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N作为电子受体进行反硝化实现。因此，碳源是否充足直接影响SND运行效果。但现在城镇污水厂普遍存在进水碳源不足，制约了FBBR的SND及反硝化效果。
[0006]外加碳源具有操作简便，无需大规模工艺改造的优势，是目前强化FBBR脱氮的常用策略。但外碳源的投加增加了工艺运行成本(如乙酸钠水剂约为1500 元/吨)。另一方面，联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)指出，虽然污水处理中有机物分解产生CO2属于不会引起碳净增长的中性碳，但外碳源的投加属于能量源碳排放，会造成碳排放的增加。减少污水处理中的碳排放是加强生态文明建设的必然要求。
[0007]近年来研究发现，易腐垃圾厌氧沼液具有BOD充足、富含VFA、C/N高、可生化性好的特点。现状易腐垃圾厌氧沼液通常采用多级AAO+MBR、厌氧+MBR+纳滤或多级AO+超滤+混凝沉淀等方式处理达标后纳管排放，其在处理过程中消耗能量造成了碳排放的增加，同时处理成本高达60～100元/吨。
[0008]本专利技术提出将易腐垃圾厌氧沼液用作FBBR内置碳源，并提出了一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置及其方法，其具有强化FBBR脱氮及稳定运行的作用。易腐垃圾厌氧沼液的资源化利用同时降低污水处理和垃圾处理成本，有利于企业可持续发展，同时也符合节能减排，有利于碳达峰战略的实现。
技术实现思路
[0009]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于反扩散原理投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR装置。传统FBBR生物膜外层溶解氧含量和碳源浓度均高，而生物膜内层溶解氧和碳源含量均低。在实际运行中，常存在生物膜内层缺氧区反硝化碳源不足，反硝化受抑制。而生物膜外层虽然碳源充足，但由于溶解氧含量较高不满足反硝化条件。本专利技术提出在填料内层加注易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源，实现了溶解氧和碳源的反向浓度梯度，进而强化生物膜内层缺氧区反硝化作用，达到节约成本，环保减排的目的。
[0010]本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，所述FBBR填料装置包括填料外壳、沼液配水单元和填料；
[0012]所述填料外壳为可互相连接组合的聚氯乙烯塑料构件，所述填料外壳的底部设有若干凹槽，顶部设有与凹槽配合的凸块；所述的填料外壳的正面和背面上设置有搭扣，所述搭扣用于固定长度方向上相邻的两个填料外壳；所述填料外壳的一个侧面为敞口设计，该敞口侧面用于作为填料装填时的进出口，且作为污水与填料的接触面，该敞口侧面设置有皮带和皮带按压扣，皮带通过皮带按压扣相互连接，所述皮带连接后用于固定装填后的填料；所述填料外壳内部中空，作为预留填料区；所述填料设置在填料外壳的预留填料区内；所述的沼液配水单元设置在填料外壳内部，其包括位于填料外壳内部的内部主管道和多个内部支管道；内部主管道一端用于输入沼液，另一端分别与内部支管道连通，内部支管道上设置有若干沼液出口，所述内部支管道设置在与敞口侧面正对的侧面的内壁上。
[0013]根据本专利技术的优选方案，所述的易腐垃圾厌氧沼液为易腐垃圾经厌氧发酵处理所得到的产物；易腐垃圾厌氧沼液中BOD含量应高于800mg/L，C/N应为7 以上，VFA应为400mg/L以上；易腐垃圾厌氧沼液中重金属含量满足污水综合排放标准要求。
[0014]根据本专利技术的优选方案，所述搭扣包括搭扣母扣和搭扣子扣，搭扣母扣和搭扣子扣分别设在相邻的两个填料外壳上，两者通过卡扣接口配合连接；所述填料外壳为侧面镂空的长方体构件，单个构件一个侧面镂空，两个构件左右组合之后，组合构件的左右侧面镂空。
[0015]根据本专利技术的优选方案，所述填料外壳的长50
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70cm，宽25
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35cm，高50
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7 0cm；所述的内部主管道呈L型；内部主管道管径0.5
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2.5cm；所述内部支管道为管径0.6
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1.0cm的圆柱形管道，内部支管道每隔5.0
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6.0cm设置有分出管道连向填料区，分出管道长0.6
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0.8cm，管径0.6
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0.8cm；分出管道端口作为沼液出口。
[0016]根据本专利技术的优选方案，所述填料外壳顶部含有2个凸块，凸块长2.5
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3.5cm，宽2.5
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3.5cm，高4.5
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5.5cm；所述填料外壳底部含有2个凹槽，凹槽长2.5
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3. 5cm，宽2.5
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3.5cm，高4.5
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5.5cm，凹槽内置于填料外壳的实心底部中；
[0017]所述填料外壳正面、背面分别含有2个搭扣母扣、搭扣子扣，搭扣子扣长本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，其特征在于，所述FBBR填料装置包括填料外壳、沼液配水单元和填料；所述填料外壳为可互相连接组合的聚氯乙烯塑料构件，所述填料外壳的底部设有若干凹槽，顶部设有与凹槽配合的凸块；所述的填料外壳的正面和背面上设置有搭扣，所述搭扣用于固定长度方向上相邻的两个填料外壳；所述填料外壳的一个侧面为敞口设计，该敞口侧面用于作为填料装填时的进出口，且作为污水与填料的接触面，该敞口侧面设置有皮带和皮带按压扣，皮带通过皮带按压扣相互连接，所述皮带连接后用于固定装填后的填料；所述填料外壳内部中空，作为预留填料区；所述填料设置在填料外壳的预留填料区内；所述的沼液配水单元设置在填料外壳内部，其包括位于填料外壳内部的内部主管道和多个内部支管道；内部主管道一端用于输入沼液，另一端分别与内部支管道连通，内部支管道上设置有若干沼液出口，所述内部支管道设置在与敞口侧面正对的侧面的内壁上。2.根据权利要求1所述的一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，其特征在于，所述的易腐垃圾厌氧沼液为易腐垃圾经厌氧发酵处理所得到的产物。3.根据权利要求1所述的一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，其特征在于，易腐垃圾厌氧沼液中BOD含量应高于800mg/L，C/N应为7以上，VFA应为400mg/L以上；易腐垃圾厌氧沼液中重金属含量满足污水综合排放标准要求。4.根据权利要求1所述的一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，其特征在于，所述填料外壳为侧面镂空的长方体构件。5.根据权利要求1所述的一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，其特征在于，所述搭扣包括搭扣母扣和搭扣子扣，搭扣母扣和搭扣子扣分别设在相邻的两个填料外壳上，两者通过卡扣接口配合连接。6.根据权利要求1所述的一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，其特征在于，所述填料外壳的长50
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70cm，宽25
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35cm，高50
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70cm；所述的内部主管道呈L型；内部主管道管径0.5
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2.5cm；所述内部支管道为管径0.6
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1.0cm的圆柱形管道，内部支管道每隔5.0
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6.0cm设置有分出管道连向填料区，分出管道长0.6
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0.8cm，管径0.6
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0.8cm；分出管道端口作为沼液出口。7.根据权利要求1所述的一种投加易腐垃圾厌氧沼液作为反硝化补充碳源的FBBR填料装置，其特征在于，所述填料外壳顶部含有2个凸块，凸块长2.5
...
【专利技术属性】
技术研发人员：周佳恒，郭文福，贡协伟，潘晨驰，郭帅，刘冰心，张昊泽，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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