一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，包括好氧區(qū)、厭氧區(qū)和氣升室，其特征在于：好氧區(qū)和厭氧區(qū)并排設(shè)置，所述好氧區(qū)由反應(yīng)區(qū)和上部由曝氣尾氣形成的集氣室組成，反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置有曝氣裝置、進(jìn)氣管和進(jìn)水管，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置填料；所述厭氧區(qū)頂部設(shè)有沉淀區(qū)，沉淀區(qū)上部設(shè)置有出水管；好氧區(qū)與厭氧區(qū)間設(shè)有由好氧區(qū)向厭氧區(qū)單向流通的連通結(jié)構(gòu)；所述氣升室位于反應(yīng)器一側(cè)；沉淀區(qū)設(shè)導(dǎo)流管與氣升室內(nèi)回流管連通；好氧區(qū)頂部集氣室設(shè)導(dǎo)氣管接入氣升室內(nèi)的回流管；氣升室底部的回流管與好氧區(qū)下部連通。本發(fā)明實現(xiàn)了單一反應(yīng)器分區(qū)培養(yǎng)，并通過自回流實現(xiàn)了亞硝化反應(yīng)與厭氧氨氧化反應(yīng)的酸堿互補(bǔ)，降低了高基質(zhì)濃度對微生物的影響。
【專利說明】一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水生物處理脫氮技術(shù)，具體涉及一種用于部分亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝的反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】[0002]近年來，厭氧氨氧化作為一種新型的生物脫氮技術(shù)，因具有高效的脫氮效能，處理成本低的特點(diǎn)而受到眾多研究者的青睞。厭氧氨氧化是指在厭氧的條件下厭氧氨氧化菌利用氨氮作為電子供體，亞硝氮作為電子受體進(jìn)行生物反應(yīng)，并轉(zhuǎn)化生成氮?dú)獾倪^程。而亞硝化是指好氧氨氧化菌利用分子氧將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮的過程。通過控制參數(shù)的調(diào)控可以實現(xiàn)廢水中氨氮部分轉(zhuǎn)化為亞硝氮，以適應(yīng)后續(xù)厭氧氨氧化過程中氨氮與亞硝酸的反應(yīng)比例，俗稱部分亞硝化。因此利用部分亞硝化反應(yīng)與厭氧氨氧化反應(yīng)結(jié)合可以實現(xiàn)高氨氮廢水的自養(yǎng)生物脫氮。
[0003]與傳統(tǒng)的生物脫氮過程相比，部分亞硝化與厭氧氨氧化聯(lián)合工藝可以降低氧氣需求，無需有機(jī)碳參與，極大地降低了動力和能源的消耗。然而亞硝化細(xì)菌與厭氧氨氧化菌存在各自生理特性，因此采用聯(lián)合工藝處理高氨氮廢水時，如何實現(xiàn)亞硝化與厭氧氨氧化的銜接變得非常重要。
[0004]目前已報道的部分亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝主要有兩種形式:一種是將兩種微生物放置在兩個裝置內(nèi)單獨(dú)培養(yǎng)，通過串聯(lián)實現(xiàn)廢水半亞硝化-厭氧氨氧化工藝聯(lián)合，例如:SBR+厭氧類反應(yīng)器、SHARON+厭氧類反應(yīng)器。然而，由于硝化細(xì)菌具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，將亞硝化功能單獨(dú)放置在反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)及易引起硝化細(xì)菌生長，從而影響亞硝化效果長久穩(wěn)定的運(yùn)行；并且，厭氧氨氧化是一個pH值增大的反應(yīng),亞硝化是一個pH值減小的反應(yīng),采用亞硝化+厭氧氨氧化工藝需要分別加酸堿調(diào)節(jié)兩個反應(yīng)器的PH值，增加了工藝復(fù)雜性。
[0005]另一種是通過工藝條件控制實現(xiàn)兩種微生物在同一反應(yīng)器內(nèi)混合培養(yǎng)，例如OLAND工藝、CANON工藝。由于厭氧氨氧化菌是嚴(yán)格厭氧菌，而好氧的亞硝化菌需要供氧來維持其代謝功能，將兩者混置在單一反應(yīng)器中，無論如何限氧，溶解氧都會對厭氧氨氧化菌的脫氮效能產(chǎn)生影響。這種工藝常通過間歇式曝氣提供亞硝化的需氧和厭氧氨氧化的無氧條件，對曝氣控制的要求高且較為復(fù)雜。
[0006]綜上所述，需要研發(fā)新型的反應(yīng)裝置，改進(jìn)亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝實施中遇到的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，在實現(xiàn)亞硝化與厭氧氨氧化的一體化的同時又保證相互生長環(huán)境不受影響。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，包括好氧區(qū)、厭氧區(qū)和氣升室。所述好氧區(qū)和厭氧區(qū)并排設(shè)置，所述好氧區(qū)由反應(yīng)區(qū)和上部由曝氣尾氣形成的集氣室組成，反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置有曝氣裝置、進(jìn)氣管和進(jìn)水管；所述厭氧區(qū)頂部設(shè)有沉淀區(qū)，沉淀區(qū)上部設(shè)置有出水管；所述好氧區(qū)與厭氧區(qū)間設(shè)有由好氧區(qū)向厭氧區(qū)單向流通的連通結(jié)構(gòu)；所述氣升室位于反應(yīng)器一側(cè)；沉淀區(qū)設(shè)導(dǎo)流管與氣升室內(nèi)回流管連通；好氧區(qū)頂部集氣室設(shè)導(dǎo)氣管接入氣升室內(nèi)的回流管；所述氣升室底部的回流管與好氧區(qū)下部連通。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述好氧區(qū)內(nèi)置用于截留亞硝化微生物的懸浮填料。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述由好氧區(qū)向厭氧區(qū)單向流通的連通結(jié)構(gòu)為設(shè)置在好氧區(qū)與厭氧區(qū)之間的導(dǎo)流區(qū)，導(dǎo)流區(qū)分別與好氧區(qū)的上部和厭氧區(qū)的底部連通，有效防止厭氧區(qū)微生物逆流至好氧區(qū)。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述氣升室通過利用曝氣尾氣的氣升作用實現(xiàn)沉淀區(qū)液體自動回流至好氧區(qū)，稀釋進(jìn)水污染物濃度和增強(qiáng)厭氧區(qū)上升流速。
[0012]好氧區(qū)與厭氧區(qū)的體積比依據(jù)亞硝化能力和厭氧氨氧化能力的匹配確定。
[0013]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明將亞硝化與厭氧氨氧化在單一反應(yīng)器內(nèi)分區(qū)，實現(xiàn)亞硝化與厭氧氨氧化反應(yīng)裝置的一體化，只需簡單控制就能保證二者的生長環(huán)境不相互影響。同時，將亞硝化區(qū)的曝氣尾氣用于氣升，實現(xiàn)一體化反應(yīng)器內(nèi)的循環(huán)回流，有利于亞硝化區(qū)與厭氧氨氧化區(qū)PH的酸堿互補(bǔ)，限制硝化細(xì)菌的生長；還能在無需額外能量消耗的情況下，提高厭氧區(qū)上升流速，增加泥水混合條件，促使厭氧區(qū)污泥顆粒化。實驗研究證明，按本發(fā)明設(shè)計運(yùn)行的反應(yīng)器控制條件少且簡便易行，有利于高效穩(wěn)定地實現(xiàn)自養(yǎng)生物脫氮，能夠避免PH值波動對反應(yīng)器的沖擊，適應(yīng)高氨氮濃度的進(jìn)水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:1、進(jìn)水管，2、進(jìn)氣管，3、好氧區(qū)，4、氣升室，5、回流管，6、導(dǎo)氣管，7、導(dǎo)流口，8、出水管，9、沉淀區(qū)，10、厭氧區(qū)，11、導(dǎo)流區(qū)，12、回流管，13、集氣室，14曝氣裝置。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實施例一:參見圖1所示，一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，包括好氧區(qū)3、厭氧區(qū)10和氣升室4，所述好氧區(qū)3和厭氧區(qū)10并排設(shè)置，通過導(dǎo)流區(qū)11相互連通；所述好氧區(qū)3由反應(yīng)區(qū)和上部由曝氣尾氣形成的集氣室13組成，反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置有曝氣裝置14、進(jìn)氣口 2和進(jìn)水口 1，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置微生物吸附填料；所述厭氧區(qū)10頂部設(shè)有沉淀區(qū)9，沉淀區(qū)上部設(shè)置有出水口 8 ;所述氣升室4位于反應(yīng)器一側(cè)；沉淀區(qū)9設(shè)導(dǎo)流口與氣升室內(nèi)回流管5連通；好氧區(qū)3頂部集氣室13設(shè)導(dǎo)氣管6接入氣升室4內(nèi)的導(dǎo)流管5中；所述氣升室4底部的回流管12與好氧區(qū)3下部連通。
[0017]使用時，首先通過泵將高氨氮廢水從進(jìn)水管I輸入一體化反應(yīng)器裝置好氧區(qū)3，通過風(fēng)機(jī)將空氣從進(jìn)氣管2輸入好氧區(qū)3，好氧區(qū)3中的亞硝化菌在有氧的條件下將氨氮部分轉(zhuǎn)化為亞硝氮。然后，含有部分氨氮和亞硝氮的廢水通過導(dǎo)流區(qū)11進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)10，在厭氧氨氧化菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，最終實現(xiàn)廢水中氨氮的自養(yǎng)去除。同時，將好氧區(qū)3曝氣的尾氣收集在集氣室13，由導(dǎo)氣管6進(jìn)入氣升室4內(nèi)與導(dǎo)流口 7相連的回流管5中，通過氣升作用將沉淀區(qū)9中的水 經(jīng)導(dǎo)流口 7引入氣升室4，進(jìn)而通過回流管12流入好氧區(qū)3。
【權(quán)利要求】
1.一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，由好氧區(qū)、厭氧區(qū)和氣升室構(gòu)成，其特征在于:所述好氧區(qū)和厭氧區(qū)并排設(shè)置，所述好氧區(qū)由反應(yīng)區(qū)和上部由曝氣尾氣形成的集氣室組成，反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置有曝氣裝置、進(jìn)氣管和進(jìn)水管，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置微生物吸附填料；所述厭氧區(qū)頂部設(shè)有沉淀區(qū)，沉淀區(qū)上部設(shè)置有出水口 ；所述好氧區(qū)與厭氧區(qū)間設(shè)有由好氧區(qū)向厭氧區(qū)單向流通的連通結(jié)構(gòu)；所述氣升室位于反應(yīng)器一側(cè)；沉淀區(qū)設(shè)導(dǎo)流管與氣升室內(nèi)的回流管連通；好氧區(qū)頂部集氣室設(shè)導(dǎo)氣管，接入氣升室內(nèi)的回流管；所述氣升室底部的回流管與好氧區(qū)下部連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，其特征在于:所述好氧區(qū)內(nèi)置用于截留亞硝化微生物的懸浮填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，其特征在于:所述由好氧區(qū)向厭氧區(qū)單向流通的連通結(jié)構(gòu)為設(shè)置在好氧區(qū)與厭氧區(qū)之間的導(dǎo)流區(qū)，導(dǎo)流區(qū)分別與好氧區(qū)的上部和厭氧區(qū)的底部連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應(yīng)器，其特征在于:所述氣升室通過曝氣尾氣的氣升作用使沉淀區(qū)液體自動回流至好氧區(qū)。
【文檔編號】C02F3/30GK103641240SQ201310605141
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】黃勇, 李祥, 袁怡, 李勇, 潘楊, 李大鵬, 李學(xué)艷 申請人:蘇州科技學(xué)院