间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化-厌氧氨氧化-反硝化反应器脱氮系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化

【技术实现步骤摘要】
间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮系统及方法


[0001]本专利技术属于污水生物处理
，具体涉及间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来随着技术手段的进步和研究的深入，短程硝化反硝化，同步硝化反硝化、厌氧氨氧化技术等新型生物脱氮技术研究取得了突破性进展，已经进入工业化应用阶段。厌氧氨氧化是目前已知最经济的新型高效生物脱氮技术，部分亚硝化
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厌氧氨氧化脱氮工艺是其应用的常见工艺形式。
[0003]与传统硝化反硝化相比，部分亚硝化
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厌氧氨氧化具有能耗低、成本低、污染低和效率高的特点，部分硝化
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厌氧氨氧化(PNA)工艺被认为是一种高效、经济、环保的生物脱氮方法，已在100多个废水处理项目中得到应用。PNA工艺是由氨氧化细菌(AOB)将废水中约一半的氨氮转化为亚硝酸盐，然后由厌氧氨氧化细菌(AnAOB)将剩余的氨氮和亚硝酸盐转化为氮气。与传统的硝化/反硝化工艺相比，PNA工艺具有耗氧量减少60％，有机碳源减少100％，产生的污泥减少约90％等显著优势。但是，PNA工艺只能实现89％的氮去除，剩下11％的氮以硝酸盐的形式残留在出水中。
[0004]在同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化(SNAD)工艺中，将PNA工艺和反硝化作用结合到单一的反应器中，解决剩余硝酸盐问题，提高总氮去除率。反硝化往往需要投加以乙酸钠、甲醇、乙醇等为主的液体碳源，但投加量不当易造成二次污染，运行成本高。此外，有机碳的存在极易抑制AOB和AnAOB的活性，进而破坏PNA的稳定性。固体缓释碳源既可以缓慢的释放有机碳，满足微生物生命活动的需要，又可以降低有机碳添加过量引起的二次污染的风险。消除对毒害影响的同时，还能为微生物提供附着点，提高微生物的生物量。但是异养反硝化菌(DB)通常比自养的AnAOB具有非常高的生长速率和细胞合成产率，因此PBS的适宜用量是限制反硝化细菌过度生长和调节反硝化速率的关键参数。此外，抑制亚硝酸氧化细菌(NOB)是PNA工艺稳定运行的主要挑战。NOB能够与AOB争夺氧气，与AnAOB争夺亚硝酸盐。间歇曝气一种有效抑制NOB的策略，因为在从缺氧环境向好氧环境过渡的过程中，NOB活性很难在短时间内恢复，保证AOB和AnAOB的良好保留，还能够促进DB在缺氧阶段的增殖。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮装置及方法，采用固体缓释碳源消除了液体碳源投加量无法准确控制的缺点，通过间歇曝气抑制NOB，保存功能菌(AOB、AnAOB和DB)，实现反应器高效稳定的脱氮性能。
[0006]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0007]根据本专利技术的一方面，提供间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨
氧化
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反硝化反应器脱氮系统，包括间歇式反应器，所述间歇式反应器内部设置加热棒和曝气头，所述间歇式反应器底部连接进水泵，中部连接出水泵，所述曝气头通过气体流量计连外部接曝气泵；还包括PLC控制器，所述进水泵、出水泵、曝气泵均与PLC控制器电连接。
[0008]作为优选，所述间歇式反应器，包括反应器本体和上盖，反应器本体设置有进料管和出料管，所述进料管与进水泵连接，所述出料管与出水泵连接，还包括设置在反应器本体内的上端密封装置和搅拌装置；
[0009]上端密封装置包括旋转组件、支撑座以及设置在支撑座上的横移组件，横移组件包括多个周向设置的顶紧长杆组，顶紧长杆组横向滑接在支撑座的滑槽内；
[0010]旋转组件包括丝杠、设置在丝杠上的螺母座以及用于驱动丝杠旋转的驱动电机，丝杠竖向穿过上盖并转动设置在支撑座上，螺母座外侧设置有多个分别与顶紧长杆组对应的下压杆，下压杆通过铰接双杆推动顶紧长杆组横向移动；
[0011]丝杠下部设置有与螺母座相适配的光杆位，支撑座设置有延伸至光杆位的复位弹簧；
[0012]丝杠下端设置有穿过支撑座的搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌叶。
[0013]上盖卡设在反应器本体上端口，上盖与反应器本体之间设置有密封垫圈，上盖与反应器本体之间通过螺栓连接，上盖中心处是开设有通孔，通孔用于穿设丝杠，丝杠位于通孔处不设置外螺纹，丝杠的外螺纹至支撑座之间的外螺纹足够用于带动螺母座上下移动，进而通过螺母座带动下压杆推动顶紧长杆组向反应器本体的内壁延伸，将反应器本体的内壁顶紧于上盖外侧的内壁，使得上盖与反应器本体密封连接，提高反应器本体内各种反应物的反应效率。
[0014]驱动电机设置在上盖上方，驱动电机外侧设置有电机保护壳，电机保护壳固定在上盖上，驱动电机的输出轴竖向设置，输出轴与丝杠通过连接轴固定连接，丝杠的下端转动设置在支撑座内部，支撑座上设置有多个顶紧长杆组，顶紧长杆组以丝杠为轴心周向分布在支撑座上，支撑座上设置有多个滑槽，顶紧长杆组对应地滑接在滑槽内，顶紧长杆组可沿滑槽径向方向滑动；
[0015]螺母座转动设置在丝杠上，螺母座外侧设置有分别与顶紧长杆组对应的下压杆，支撑座上竖向设置有导杆，下压杆开设有与导杆相适配的穿孔，导杆穿设在穿孔内起到导向作用，防止螺母座旋转，丝杠转动带动螺母座只上或下移动，螺母座在丝杠作用下向下移动，带动下压杆通过铰接双杆推动顶紧长杆组顶紧反应器本体内壁，多个顶紧长杆组同时顶紧反应器本体内壁，当螺母座下移至丝杠设置光杆位的位置时，螺母座的底面抵至复位弹簧上，复位弹簧下压产生形变，复位弹簧的型号根据螺母座、下压杆等结构重量选择，螺母座正好带动顶紧长杆顶紧反应器内壁，此时，螺母座停止移动，丝杠继续旋转，带动搅拌轴和搅拌叶旋转，对反应物进行混合反应。
[0016]混合反应后，控制驱动电机反转，复位弹簧复位带动螺母座在光杆位上移，螺母座的内螺纹与旋转的丝杠的外螺母配合，带动螺母座向上移动，顶紧长杆不会顶紧在反应器本体内壁，可拆除、清洗本装置。
[0017]作为优选，顶紧长杆组包括内侧上杆和外侧下杆，外侧下杆一侧横向滑接在内侧上杆上，外侧下杆延伸出支撑座一端设置有弧形顶杆。
[0018]内侧上杆和外侧下杆上下设置，且分别滑接在滑槽内，外侧下杆在下压杆和铰接
双杆的带动下向反应器内壁移动，内侧上杆固定在支撑座上方，弧形顶杆与反应器本体内壁的弧度相适配，增加接触面积，提高顶紧面积，提高密封性。
[0019]作为优选，下压杆与顶紧长杆组之间设置有铰接双杆，铰接双杆的第一杆铰接在内侧上杆，铰接双杆的第二杆铰接在外侧下杆上。
[0020]作为优选，支撑座包括支撑底板和设置在支撑底板上的环形板，多个滑槽周向分布在环形板上，支撑底板与反应器本体内壁连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮系统，其特征在于：包括间歇式反应器(22)，所述间歇式反应器(22)内部设置加热棒(25)和曝气头(26)，所述间歇式反应器(22)底部连接进水泵(27)，中部连接出水泵(28)，所述曝气头(26)通过气体流量计(31)连外部接曝气泵(29)；还包括PLC控制器(30)，所述进水泵(27)、出水泵(28)、曝气泵(29)均与PLC控制器(30)电连接。2.根据权利要求1所述的间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮系统，其特征在于：包括反应器本体(1)和上盖(2)，所述反应器本体(1)设置有进料管(3)和出料管(4)，所述进料管(3)与进水泵(27)连接，所述出料管(4)与出水泵(28)连接，还包括设置在反应器本体(1)内的上端密封装置和搅拌装置；所述上端密封装置包括旋转组件、支撑座(5)以及设置在支撑座(5)上的横移组件，所述横移组件包括多个周向设置的顶紧长杆组，所述顶紧长杆组横向滑接在支撑座(5)的滑槽(501)内；所述旋转组件包括丝杠(6)、设置在丝杠(6)上的螺母座(7)以及用于驱动丝杠(6)旋转的驱动电机(8)，所述丝杠(6)竖向穿过上盖(2)并转动设置在支撑座(5)上，所述螺母座(7)外侧设置有多个分别与顶紧长杆组对应的下压杆(9)，所述下压杆(9)通过铰接双杆推动顶紧长杆组横向移动；所述丝杠(6)下部设置有与螺母座(7)相适配的光杆位(601)，所述支撑座(5)设置有延伸至光杆位(601)的复位弹簧(10)；所述丝杠(6)下端设置有穿过支撑座(5)的搅拌轴(11)，所述搅拌轴(11)上设置有搅拌叶(12)。3.根据权利要求1所述的间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮系统，其特征在于：所述顶紧长杆组包括内侧上杆(13)和外侧下杆(14)，所述外侧下杆(14)一侧横向滑接在内侧上杆(13)上，所述外侧下杆(14)延伸出支撑座(5)一端设置有弧形顶杆(15)。4.根据权利要求1所述的间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮系统，其特征在于：所述下压杆(9)与顶紧长杆组之间设置有铰接双杆，所述铰接双杆的第一杆(16)铰接在内侧上杆(13)，所述铰接双杆的第二杆(17)铰接在外侧下杆(14)上。5.根据权利要求1所述的间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化
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厌氧氨氧化
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反硝化反应器脱氮系统，其特征在于：所述支撑座(5)包括支撑底板(502)和设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏东，许会学，司光超，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：