一种基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统。本实用新型专利技术提供了一种可靠性高、除碳及脱氮同时进行和除碳及脱氮的效果好的基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统。该系统包括厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔；厌氧塔内第一填料，好氧塔内装有第二填料，短程硝化塔内装有第三填料，厌氧氨氧化塔内装有第四填料；进水箱与厌氧塔进水口连接，厌氧塔出水口与好氧塔进水口连接，好氧塔出水口与中间水箱连接，中间水箱与短程硝化塔进水口连接，短程硝化塔出水口与厌氧氨氧化塔进水口连接，厌氧氨氧化塔出水口连接排出设备。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种污水处理系统，具体来说是一种基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统。
技术介绍
随着我国工业的快速发展，产生的含碳和氮的有机废水逐年增加。因此，污水处理刻不容缓。然而，现有技术中大多采用池型结构工艺，占地面积大、土建费用高、需要大面积进行曝气，动力消耗大、构筑物复杂、维护管理麻烦。池型结构中的填料与废水的接触不充分，去除效果不佳，因为结构的关系，只能使一种微生物存在，故除碳及脱氮不能同时进行。 另外现有的脱氮技术一般是先经过硝化作用，再经过反硝化作用，去除效果不是很理想，且容易出现污泥膨胀问题。移动床生物膜反应器(Moving bed biofilm reactor, MBBR)具有处理能力高、能耗低、不发生堵塞、不需要反冲洗、水头损失小、操作维护简单等工艺特点。([I]张鹏等，MBBR法处理城市污水去除污染物的特性研究[J].水处理技术)。MBBR法结合了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而形成的一种高效的废水处理方法。其核心部分就是以密度接近于水的悬浮填料直接投加到反应池中作为微生物的活性载体，在反应池内的曝气和水流的提升作用下，使得悬浮填料处于流化状态。([2-3]牛学义.MBBR和传统活性污泥法组合的BAS工艺[I]。中国给水排水，2006 (20);范懋功.MBBR法在工业废水处理中的应用[J].工业用水与废水，2003 (03))。传统生物脱氮方法由好氧硝化和缺氧反硝化2种工艺组成。在硝化反应中，NH4+首先由亚硝酸菌氧化成N02_ ;再由硝酸菌氧化成N03_ ;在反硝化反应中，N03_先被还原成N02_，继而转化为N2。可以看出N02_在脱氮过程中经历了一个闭路循环，这个循环增加了硝化的曝气量和反硝化有机物的投加量。短程硝化是利用硝酸菌和亚硝酸菌的差异、控制硝化反应只进行到N02_阶段，也就是造成大量的N02_累积，然后就进行反硝化反应。短程硝化的标志是持续稳定的NO2-的累积，要求硝化产物中NO2-/(Ν03_+Ν02_)值至少大于O. 5。与传统硝化方法相比，短程硝化具有以下优点节约反硝化碳源的消耗量；提高了反硝化效率；减少了剩余污泥的处理量；减少了硝化O2的需要量。([4]Turk N， M avinic D S.M aintaining nitrite build2up in a system acclimated tofree ammonia[J]. Wat Res，1989，23(2) : 1383-1388.)。现有技术分析存在以下技术问题第一，设备投资大、构筑物复杂和维护管理难；第二，设备中不具有除碳及脱氮同时进行的功能；第三，除碳及脱氮的效果不佳；第四脱氮时，容易出现污泥膨胀问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种可靠性高、除碳及脱氮同时进行和除碳及脱氮的效果好的基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案一种基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统，包括厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔；厌氧塔内装有附着厌氧微生物的第一填料，好氧塔内装有附着好氧微生物的第二填料，短程硝化塔内装有附着亚硝化细菌的第三填料，厌氧氨氧化塔内装有附着厌氧氨氧化菌的第四填料；进水箱通过第一蠕动泵与厌氧塔进水口连接，厌氧塔出水口与好氧塔进水口连接，好氧塔出水口与中间水箱连接，中间水箱通过第二蠕动泵与短程硝化塔进水口连接，短程硝化塔出水口与厌氧氨氧化塔进水口连接，厌氧氨氧化塔出水口连接排出设备；好氧塔进水口上部设有第一曝气管，第一曝气管依次与第一气体流量计和第一空压机连接，短程硝化塔进水口上部设有第二曝气管，第二曝气管依次与第二气体流量计和第二空压机连接。为了能够使厌氧反应器内填料处于流动状态，优选地，所述厌氧塔顶部设置第一电动搅拌机，厌氧氨氧化塔顶部设置第二电动搅拌机，第一电动搅拌机和第二电动搅拌机均通过连接杆连接搅拌叶片，搅拌叶片插入到第一填料和第四填料中。为了使填料与废水充分接触，所述厌氧塔进水口、好氧塔进水口、短程硝化塔进水口、厌氧氨氧化塔进水口对应设置在厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔一侧的下部；厌氧塔出水口、好氧塔出水口、短程硝化塔出水口、厌氧氨氧化塔出水口对应设置在厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔另一侧的上部。为了便于取样，所述各个厌氧塔出水口、好氧塔出水口、短程硝化塔出水口、厌氧氨氧化塔出水口的数量均为两个以上。为了能保证除碳及脱氮的效果，所述第一填料占厌氧塔体积30 % 40 %，第四填料占厌氧氨氧化塔体积30 % 40 %，第二填料占好氧塔体积50 % 60 %，第三填料占短程硝化塔体积50% 60%。为了便于出水，所述厌氧塔出水口、厌氧氨氧化塔出水口设置在厌氧塔和厌氧氨氧化塔左右两侧，且每侧厌氧塔出水口和厌氧氨氧化塔出水口有两个以上。为了能更均匀的搅拌填料和污水混合，所述第一电动搅拌机和第二电动搅拌机是正反转电机，第二电动搅拌机在连接杆上设置一套以上搅拌叶片。为了排出污泥，所述厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔下部一侧均设置排泥口。作为一种优选的结构，所述厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔均是圆柱形塔式结构。为了便于控制污水的进出，所述厌氧塔进水口、好氧塔进水口、短程硝化塔进水口、厌氧氨氧化塔进水口、厌氧塔出水口、好氧塔出水口、短程硝化塔出水口和厌氧氨氧化塔出水口上均设置阀门。本技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果I、本技术采用厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔、厌氧氨氧化塔及厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔对应设有第一填料、第二填料、第三填料和第四填料，具有除碳及脱氮同时进行，净化污水效果好，结构简单，操作方便，可靠性高，产生污泥少和维护管理方便的特点。2、本技术采用第一空压机、第一气体流量计、第一曝气管、第二空压机、第二气体流量计、第二曝气管、第一电动搅拌机和第二电动搅拌机，具有可以使污水净化更彻底，提高污水净化效果的特点。3、本技术采用搅拌叶片在连接杆上设置I套以上，具有结构简单、提高净化效果的特点。4、本技术采用厌氧塔、好氧塔、短程硝化塔和厌氧氨氧化塔均是圆柱形塔式结构，具有结构简单，反应接触面积大，净化效果好的特点。附图说明图I为本技术基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统的整体结构示意图；图2为本技术基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统在COD为1000负荷下，不同停留时间的去除率图，其中符号“一一”表示进水，符号“——”表示出水，符号“……”表示去除率；图3为本技术基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统的短程硝化塔出水氨氮和亚硝氮的比例图，其中符号“-”表示出水氨氮，符号“-----”表示亚硝氮积累量，符号“……”表示亚硝氮/氨氮。图中标号与名称如下I进水箱2第一蠕动泵3厌氧塔进水口 4第一填料5第一电动搅拌机 6厌氧塔出水口7第一空压机8第一气体流量计9第一曝气管10厌氧塔 11好氧塔12好氧塔出水口13中间水箱14第二蠕动泵15短程硝化塔16短程硝化塔出水口17厌氧氨氧化塔 18厌氧氨氧化塔出水口19第二电动搅拌机 20第二空压机21第二气体流量计 22第二曝气管23排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统，其特征在于包括厌氧塔(10)、好氧塔(11)、短程硝化塔(15)和厌氧氨氧化塔(17);厌氧塔(10)内装有第一填料(4)，好氧塔(11)内装有第二填料(24)，短程硝化塔(15)内装有第三填料(25)，厌氧氨氧化塔(17)内装有第四填料(26);进水箱(I)通过第一蠕动泵(2)与厌氧塔进水口(3)连接，厌氧塔出水ロ(6)与好氧塔进水口连接，好氧塔出水ロ(12)与中间水箱(13)连接，中间水箱(13)通过第二蠕动泵(14)与短程硝化塔(15)进水口连接，短程硝化塔出水ロ(16)与厌氧氨氧化塔(17)进水口连接，厌氧氨氧化塔出水ロ(18)连接排出设备；好氧塔(11)进水口上部设有第一曝气管(9),第一曝气管(9)依次与第一气体流量计(8)和第一空压机连接(7)，短程硝化塔(15)进水口上部设有第二曝气管(22)，第二曝气管(22)依次与第二气体流量计(21)和第二空压机(20)连接。2.根据权利要求I所述的基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统，其特征在于所述厌氧塔(10)顶部设置第一电动搅拌机(5)，厌氧氨氧化塔(17)顶部设置第二电动搅拌机(19)，第一电动搅拌机(5)和第二电动搅拌机(19)均通过连接杆连接搅拌叶片。3.根据权利要求I所述的基于移动床生物膜反应器的除碳及脱氮系统，其特征在于所述厌氧塔进水口(3)、好氧塔进水口、短程硝化塔进水口、厌氧氨氧化塔进水口对应设置在厌氧塔(10)、好氧塔(11)、短程硝化塔(15)和厌氧氨氧化塔(17) —侧的下部；厌氧塔出水口出)、好氧塔出水ロ(12)、短程硝化塔出水ロ(16)、厌氧氨氧化塔出水ロ(18)对应设置在厌氧塔(10)、好氧塔(11)、短程硝化塔(15)和厌氧氨氧化塔(17)另ー侧的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长永，
申请(专利权)人：欧联北京环境工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：