一種復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮裝置制造方法
【專利摘要】一種復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮裝置，其主要特征是反應(yīng)器由上下兩段堆疊而成，上段采用固定床反應(yīng)器型式，即在該區(qū)段設(shè)置生物膜組件，下段采用流化床反應(yīng)器型式，游離態(tài)的顆粒污泥通過(guò)攪拌槳的機(jī)械攪拌作用實(shí)現(xiàn)流態(tài)化的強(qiáng)化效果，恒溫循環(huán)水箱通過(guò)管道與反應(yīng)器的內(nèi)筒、外筒間形成的中空空間連通；使用上述裝置進(jìn)行污水處理時(shí)需首先啟動(dòng)裝置，然后進(jìn)行調(diào)控運(yùn)行；可使氨氮去除率達(dá)90%、總氮去除率達(dá)80%以上。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于生化法污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及處理污水時(shí)使用的一種復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)氨氮污染狀況日益嚴(yán)峻，排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出受納水體的環(huán)境容量，由此帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題引起了各方的高度關(guān)注?！笆濉币?guī)劃中，國(guó)家新增氨氮減排約束性指標(biāo)，這不但對(duì)各污染源企業(yè)氨氮的排放設(shè)置了更高的門(mén)檻，也對(duì)污染治理工藝過(guò)程和技術(shù)水平提出了更高的要求。然而，傳統(tǒng)的脫氮工藝多基于硝化-反硝化原理，雖在生物脫氮領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，但存在工藝流程長(zhǎng)、能耗高等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)基于脫氮新思路、新技術(shù)的新型裝置系統(tǒng)具有十分重要的意義。
[0003]近年來(lái)，許多國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)生物脫氮的研究，并在理論和技術(shù)上都取得了一定突
破。一種全新的生化反應(yīng)-厭氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation, ΑΝΑΜΜ0Χ)的發(fā)
現(xiàn)，不僅革新了人們對(duì)氮素轉(zhuǎn)換途徑的認(rèn)知，同時(shí)，作為硝化脫氮的捷徑反應(yīng)，也突破了傳統(tǒng)硝化-反硝化的基本理論，縮短了反應(yīng)路徑，可節(jié)省由添加外部碳源、化學(xué)中和劑等操作造成的成本支出，被認(rèn)為是一條經(jīng)濟(jì)、高效、可持續(xù)的脫氮路徑。特別是一些耦合了半硝化反應(yīng)的單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝，通過(guò)條件控制，使好氧氨氧化菌和厭氧氨氧化菌在一個(gè)生境中共存，于同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行短程硝化和厭氧氨氧化，實(shí)現(xiàn)全程自養(yǎng)生物脫氮。這些單級(jí)自養(yǎng)生物脫氮技術(shù)不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)硝化-反硝化工藝的缺陷，提高了脫氮效率，亦具有占地少、耗能低、剩余污泥產(chǎn)量少等優(yōu)勢(shì)，降低了廢水處理成本，是未來(lái)極具潛力的脫氮技術(shù)之
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[0004]目前，已報(bào)道的單級(jí)半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮工藝所用反應(yīng)器幾乎都來(lái)源于傳統(tǒng)反應(yīng)器，包括固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器兩種型式，其運(yùn)用在該類工藝中主要存在以下問(wèn)題:
[0005](I)固定床型式反應(yīng)器有效提高了系統(tǒng)的生物滯留能力，但隨著膜厚度的增加，易發(fā)生堵塞，影響傳質(zhì)效果；
[0006](2)固定床反應(yīng)器中反應(yīng)的氣體產(chǎn)物以大氣泡的形式滯留于泥層間時(shí)，將阻礙基質(zhì)流動(dòng)及均勻分布；
[0007]( 3 )相比固定床而言，流化狀態(tài)可使反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)分布更加均勻，傳質(zhì)效果明顯提高，但當(dāng)氣體產(chǎn)物阻滯于顆粒污泥中時(shí)，會(huì)造成顆粒污泥上浮或者流失，進(jìn)而影響系統(tǒng)的處理效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種適于高濃度氨氮廢水處理使用的復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化裝置，通過(guò)合理的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方法，為功能菌群的生長(zhǎng)和代謝提供適宜的空間條件，以獲得更高的脫氮效率。該種裝置的總體結(jié)構(gòu)如附圖1所示，主要由進(jìn)水水箱、進(jìn)水泵、反應(yīng)器、沉淀池、恒溫循環(huán)水箱、氣泵、污泥回流泵、在線PH調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)堿泵、加藥箱、好氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀、缺氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀、攪拌控制器組成，反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有生物膜組件、導(dǎo)氣管、三相分離器、環(huán)形微孔曝氣管、攪拌軸、攪拌槳。
[0009]所述進(jìn)水水箱儲(chǔ)存高濃度氨氮廢水，并通過(guò)進(jìn)水泵及進(jìn)水管道與反應(yīng)器連通，進(jìn)水泵用于控制廢水流量，沉淀池底部和污泥回流泵相連通，其上部通過(guò)管道同反應(yīng)器相連通；氣泵通過(guò)相應(yīng)的管路與環(huán)形微孔曝氣管相連，向反應(yīng)器內(nèi)供氧，PH調(diào)節(jié)裝置通過(guò)進(jìn)堿泵與加藥箱相連，加藥箱儲(chǔ)存人工配置的堿液。
[0010]所述反應(yīng)器宏觀上由上下兩段堆疊而成，每段均由內(nèi)筒和外筒兩個(gè)部分組成；上段采用固定床反應(yīng)器型式，即在該區(qū)段設(shè)置生物膜組件，下段采用流化床反應(yīng)器型式，恒溫循環(huán)水箱通過(guò)管道與內(nèi)筒、外筒間形成的中空空間連通，內(nèi)外筒間注滿恒溫循環(huán)水，以保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)；反應(yīng)器的內(nèi)筒在其垂直方向上存在溶解氧梯度，形成上部生物膜好氧區(qū)、下部顆粒污泥缺氧區(qū)；所述上部生物膜好氧區(qū)設(shè)有環(huán)形微孔曝氣管，沿反應(yīng)器內(nèi)壁均勻曝氣，并安裝有好氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀；所述中部過(guò)渡區(qū)設(shè)置三相分離器，三相分離器由集氣罩、導(dǎo)流板組成，集氣罩通過(guò)夾板固定于反應(yīng)器內(nèi)壁，并與導(dǎo)氣管連通，導(dǎo)氣管設(shè)置在反應(yīng)器的中軸線上；所述下部顆粒污泥缺氧區(qū)采用流化床反應(yīng)器型式，游離態(tài)的顆粒污泥通過(guò)攪拌槳的機(jī)械攪拌作用實(shí)現(xiàn)流態(tài)化的強(qiáng)化效果，缺氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀的探頭自上深入到此區(qū)域；反應(yīng)器頂端設(shè)有安裝導(dǎo)角，以其防止水流死角的產(chǎn)生。
[0011]前述中:所述反應(yīng)器的高徑比為4.2，上段固定床反應(yīng)器、下段流化床反應(yīng)器均占反應(yīng)器總高度的50%，生物膜好氧區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的30%-40%，中部過(guò)渡區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的20%，顆粒污泥缺氧區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的40%-50%。
[0012]所述生物膜組件由填料和骨架框組合而成，豎直放置于生物膜區(qū)，捆綁固定于導(dǎo)氣管外壁，水平面呈旋轉(zhuǎn)放射狀，使用單毛長(zhǎng)度約Icm的聚丙烯纖維填料形成生物膜，填料纏繞在骨架框上，填料填充比為該區(qū)域的60%-70%。
[0013]所述環(huán)形微孔曝氣管放置于三相分離器底端夾角處。
[0014]所述攪拌軸設(shè)置在反應(yīng)器本體中軸線上、距底部的15%高度處安裝攪拌槳，攪拌槳在攪拌軸的帶動(dòng)下同步旋轉(zhuǎn)，通過(guò)攪拌控制器控制轉(zhuǎn)速。
[0015]所述污泥回流泵與沉淀池底部連通，需通過(guò)調(diào)節(jié)使回流污泥與進(jìn)水保持1:1的回流比。
[0016]所述pH調(diào)節(jié)裝置設(shè)有pH進(jìn)堿閾值，通過(guò)進(jìn)堿泵泵入外加堿液調(diào)整并維持反應(yīng)器內(nèi)部pH值。
[0017]上述復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化裝置的運(yùn)行方法，其特征包括以下步驟:
[0018]⑴啟動(dòng)裝置:接種污泥有厭氧氨氧化污泥和硝化污泥兩類，按照一定的比例均勻混合后加入反應(yīng)器內(nèi)筒，為反應(yīng)器提供2.7g-MLSS/L的初始厭氧氨氧化污泥濃度和0.5g-MLSS/L的初始硝化污泥濃度；而后通入人工配置的模擬廢水，其組分為:NH4+-N50-200mg/L，KHC03500mg/L, KH2P0454mg/L, FeSO4.7H209mg/L, EDTA5mg/L, CaCl24mg/L, MgSO4.7H204mg/L, CoCl2.6H201mg/L, NaC14mg/L ;廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入,然后通過(guò)集氣罩和導(dǎo)流板之間的縫隙進(jìn)入固定床，通過(guò)曝氣作用上升到頂部后，一部分水流折返，經(jīng)導(dǎo)氣管下降進(jìn)入流化床形成循環(huán)，另一部分則通過(guò)出水口進(jìn)入沉淀池；好氧段溶解氧濃度控制在l-2mg/L，缺氧段溶解氧濃度控制在0-0.5mg/L,反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為pH值7.4-7.6，反應(yīng)器溫度33-37°C ;當(dāng)總氮去除率達(dá)80%時(shí)則認(rèn)為啟動(dòng)成功；
[0019]⑵調(diào)控運(yùn)行:好氧段溶解氧濃度控制在l_2mg/L，缺氧段溶解氧濃度控制在0-0.5mg/L。采用連續(xù)進(jìn)水方式，人工模擬廢水組分為NH4+-N200-1000mg/L，KHC03500mg/L,KH2P0454mg/L, FeSO4.7H209mg/L, EDTA5mg/L, CaCl24mg/L, MgSO4 *7H204mg/L, CoCl2 *6H201mg/L，NaC14mg/L ;反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為pH值7.4-7.6，反應(yīng)器溫度33-37 °C，當(dāng)進(jìn)水NH4+_N為200-400mg/L時(shí)，水力停留時(shí)間為2.3-7.2h ;當(dāng)進(jìn)水NH4+_N為400_1000mg/L時(shí)，水力停留時(shí)間為7.2-15.4h ;每天監(jiān)測(cè)反應(yīng)器進(jìn)水和出水的氨氮、亞硝氮、硝氮濃度，連續(xù)三天反應(yīng)器出水?dāng)?shù)據(jù)(氨氮、亞硝氮、硝氮濃度)穩(wěn)定且氨氮去除率達(dá)90%、總氮去除率達(dá)80%以上時(shí)，即通過(guò)增加進(jìn)水濃度或增加流量(降低水力停留時(shí)間)的方式提高反應(yīng)器負(fù)荷。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0021]⑴本實(shí)用新型提出的反應(yīng)器構(gòu)型沿襲了固定床反應(yīng)器與流化床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，利用生物膜和顆粒污泥兩種微生物固定手段，強(qiáng)化了污泥持留，大限度地減少了污泥流失，維持反應(yīng)器中功能菌群量，保證單級(jí)半硝化-厭氧氨氧化脫氮工藝的高效運(yùn)行；同時(shí)又互相彌補(bǔ)了不足，采用固定床下置流化床，相比單獨(dú)使用固定床反應(yīng)器時(shí)提高了傳質(zhì)效率和污泥濃度，同時(shí)可減少固定床部分的微生物量，控制膜厚度，以達(dá)到良好的氣體分離效果，解決了固定床易堵塞等問(wèn)題；
[0022]⑵反應(yīng)器下部增加機(jī)械攪拌，可防止流化床反應(yīng)器宏觀及微觀導(dǎo)氣性不佳引起的反應(yīng)器短流、氣涌及顆粒污泥上浮等現(xiàn)象。在較強(qiáng)剪切力作用下，氨氧化菌與厭氧氨氧化菌被迅速積聚在一起，使顆粒污泥加速形成，且結(jié)構(gòu)緊密、大小適當(dāng)，具有良好沉降性能，亦可解除粒徑過(guò)大導(dǎo)致的產(chǎn)生氣體排出、基質(zhì)傳入限制，提高了反應(yīng)器的傳質(zhì)效果；
[0023]⑶反應(yīng)器內(nèi)存在溶解氧梯度，使反應(yīng)器形成上部生物膜好氧區(qū)、中部過(guò)渡區(qū)、下部顆粒污泥缺氧區(qū)，上部好氧區(qū)適宜的膜厚度使生物膜以氨氧化菌為優(yōu)勢(shì)菌群，完成半硝化過(guò)程；而當(dāng)水流以少量水?dāng)y氧的形式進(jìn)入缺氧區(qū)時(shí)，顆粒污泥則形成外部包裹氨氧化菌、內(nèi)部厭氧氨氧化菌的層片結(jié)構(gòu)(由于溶解氧濃度及傳質(zhì)限制，污泥內(nèi)部可形成大面積的厭氧區(qū)域)，因此，下部顆粒污泥以完成厭氧氨氧化過(guò)程為主。流化床污泥的這種存在形式不僅為厭氧氨氧化反應(yīng)解除了上部水流攜帶的剩余溶解氧毒害，又可協(xié)助厭氧氨氧化顆粒污泥增強(qiáng)耐沖擊負(fù)荷能力。如此，反應(yīng)器宏觀上相當(dāng)于半硝化反應(yīng)器與厭氧氨氧化反應(yīng)器的縱向疊加，也即半硝化與厭氧氨氧化過(guò)程在一個(gè)反應(yīng)器中相互耦合的同時(shí)實(shí)現(xiàn)沿程分離，優(yōu)化了兩類功能菌群的共存微環(huán)境，從而賦予反應(yīng)器高效的脫氮性能。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型裝置中三相分離器與反應(yīng)器內(nèi)筒局部連接方式示意圖。
[0026]圖3為本實(shí)用新型裝置中三相分離器與反應(yīng)器內(nèi)筒連接方式橫剖面示意圖。
[0027]圖1中:1為進(jìn)水水箱；2為進(jìn)水泵；3為復(fù)合式半硝化為厭氧氨氧化反應(yīng)器；4為沉淀池；5為恒溫循環(huán)水箱；6為氣泵；7為污泥回流泵；8為在線pH調(diào)節(jié)裝置；9為進(jìn)堿泵；10為加藥箱；11為好氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀、12為缺氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀；13為攪拌控制器；14為生物膜組件；15為導(dǎo)氣管；16為三相分離器；16-1為集氣罩；16-2為導(dǎo)流板；17為環(huán)形微孔曝氣管；18為攪拌軸；19為攪拌槳；20、21為反應(yīng)器內(nèi)筒；22、23為反應(yīng)器外筒； 24為夾板；25為導(dǎo)角。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0029]1.一種復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮裝置，其特征是該裝置設(shè)有進(jìn)水水箱
1、進(jìn)水泵2、反應(yīng)器3、沉淀池4、恒溫循環(huán)水箱5、氣泵6、污泥回流泵7、在線pH調(diào)節(jié)裝置8、進(jìn)堿泵9、加藥箱10、好氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀11、缺氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀12、攪拌控制器13，反應(yīng)器3內(nèi)部設(shè)置有生物膜組件14、導(dǎo)氣管15、三相分離器16、環(huán)形微孔曝氣管17、攪拌軸18、攪拌槳19 ;所述進(jìn)水水箱I儲(chǔ)存高濃度氨氮廢水，并通過(guò)進(jìn)水泵2及進(jìn)水管道與反應(yīng)器3連通，進(jìn)水泵2用于控制廢水流量；沉淀池4的底部和污泥回流泵7相連通，其上部通過(guò)管道同反應(yīng)器3相連通；氣泵6通過(guò)相應(yīng)的管路與環(huán)形微孔曝氣管17相連通，負(fù)責(zé)向反應(yīng)器3內(nèi)供氧，pH調(diào)節(jié)裝置8通過(guò)進(jìn)堿泵9與加藥箱10相連，加藥箱10儲(chǔ)存人工配置的堿液；所述反應(yīng)器3宏觀上由上下兩段通過(guò)法蘭盤(pán)堆疊而成，每段均由其內(nèi)筒20、21和外筒22、23兩個(gè)部分組成；上段采用固定床反應(yīng)器型式，即在該區(qū)段設(shè)置生物膜組件14，下段采用流化床反應(yīng)器型式，帶有加熱功能的恒溫循環(huán)水箱5通過(guò)管道與內(nèi)筒20、21、外筒22、23間形成的中空空間連通，內(nèi)外筒間注滿恒溫循環(huán)水，以保持反應(yīng)器3內(nèi)的溫度在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)；反應(yīng)器3的內(nèi)筒20、21在其垂直方向上存在溶解氧梯度，形成上部生物膜好氧區(qū)、中部過(guò)渡區(qū)和下部顆粒污泥缺氧區(qū)，所述上部生物膜好氧區(qū)設(shè)有環(huán)形微孔曝氣管17，沿反應(yīng)器內(nèi)壁均勻曝氣，并安裝有好氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀11 ;所述中部過(guò)渡區(qū)設(shè)置三相分離器16,三相分離器16由集氣罩16-1、導(dǎo)流板16-2組成,集氣罩16_1通過(guò)自身所設(shè)的夾板24固定于反應(yīng)器3的內(nèi)壁上，并與導(dǎo)氣管15連通，導(dǎo)氣管15設(shè)置在反應(yīng)器3的中軸線上；所述下部顆粒污泥缺氧區(qū)采用流化床反應(yīng)器型式，游離態(tài)的顆粒污泥通過(guò)攪拌槳19的機(jī)械攪拌作用實(shí)現(xiàn)流態(tài)化的強(qiáng)化效果，缺氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀12的探頭自上深入到此區(qū)域；反應(yīng)器頂端設(shè)有安裝導(dǎo)角25，以其防止水流死角的產(chǎn)生；所述反應(yīng)器3的高徑比為4.2，上段固定床反應(yīng)器、下段流化床反應(yīng)器均占反應(yīng)器總高度的50%，生物膜好氧區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的30%-40%，中部過(guò)渡區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的20%，顆粒污泥缺氧區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的40%-50% ;所述生物膜組件14由填料和骨架框組合而成，豎直放置于生物膜區(qū)，捆綁固定于導(dǎo)氣管15外壁，水平面呈旋轉(zhuǎn)放射狀，使用單毛長(zhǎng)度約Icm的聚丙烯纖維填料形成生物膜，填料纏繞在骨架框上，填料填充比為該區(qū)域的60%-70% ;所述環(huán)形微孔曝氣管17放置于三相分離器16底端夾角處；所述攪拌軸18設(shè)置在反應(yīng)器本體中軸線上、距底部的15%高度處安裝攪拌槳19，攪拌槳19在攪拌軸18的帶動(dòng)下同步旋轉(zhuǎn)，通過(guò)攪拌控制器13控制轉(zhuǎn)速；所述污泥回流泵7與沉淀池4底部連通，需通過(guò)調(diào)節(jié)使回流污泥與進(jìn)水保持1:1的回流比；所述PH調(diào)節(jié)裝置8設(shè)有pH進(jìn)堿閾值，通過(guò)進(jìn)堿泵9泵入外加堿液調(diào)整并維持反應(yīng)器內(nèi)部pH值。
[0030]使用上述的復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮裝置，采用如下的運(yùn)行方法，具體包括以下步驟:
[0031]⑴啟動(dòng)裝置:接種污泥有厭氧氨氧化污泥和硝化污泥兩類，按照一定的比例均勻混合后加入反應(yīng)器內(nèi)筒，為反應(yīng)器提供2.7g-MLSS/L的初始厭氧氨氧化污泥濃度和0.5g-MLSS/L的初始硝化污泥濃度；而后通入人工配置的模擬廢水，其組分為:NH4+-N50-200mg/L，KHC03500mg/L, KH2P0454mg/L, FeSO4.7H209mg/L, EDTA5mg/L, CaCl24mg/L, MgSO4.7H204mg/L, CoCl2.6H201mg/L, NaC14mg/L ;廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入,然后通過(guò)集氣罩16-1和導(dǎo)流板16-2之間的縫隙進(jìn)入固定床，通過(guò)曝氣作用上升到頂部后，一部分水流折返，經(jīng)導(dǎo)氣管15下降進(jìn)入流化床形成循環(huán)，另一部分則通過(guò)出水口進(jìn)入沉淀池；好氧段溶解氧濃度控制在l_2mg/L，缺氧段溶解氧濃度控制在0-0.5mg/L,反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為pH值
7.4-7.6，反應(yīng)器溫度33-37°C ;當(dāng)總氮去除率達(dá)80%時(shí)則認(rèn)為啟動(dòng)成功；
[0032]⑵調(diào)控運(yùn)行:好氧段溶解氧濃度控制在l_2mg/L，缺氧段溶解氧濃度控制在0-0.5mg/L ;采用連續(xù)進(jìn)水方式，人工模擬廢水組分為NH4+-N200-1000mg/L，KHC03500mg/L,KH2P0454mg/L, FeSO4.7H209mg/L, EDTA5mg/L, CaCl24mg/L, MgSO4 *7H204mg/L, CoCl2 *6H201mg/L，NaC14mg/L ;反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為pH值7.4-7.6，反應(yīng)器溫度33-37 °C，當(dāng)進(jìn)水NH4+_N為200-400mg/L時(shí)，水力停留時(shí)間為2.3-7.2h ;當(dāng)進(jìn)水NH4+_N為400_1000mg/L時(shí)，水力停留時(shí)間為7.2-15.4h ;每天監(jiān)測(cè)反應(yīng)器進(jìn)水和出水的氨氮、亞硝氮、硝氮濃度，連續(xù)三天反應(yīng)器出水?dāng)?shù)據(jù)(氨氮、亞硝氮、硝氮濃度)穩(wěn)定且氨氮去除率達(dá)90%、總氮去除率達(dá)80%以上時(shí)，即通過(guò)增加進(jìn)水濃度或增加流量(降低水力停留時(shí)間)的方式提高反應(yīng)器負(fù)荷，NLR可達(dá)3.5Kg-N/ Cm3.d), NRR 達(dá) 2.7Kg_N/ Cm3.d)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合式半硝化-厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮裝置，其特征在于，該裝置設(shè)有進(jìn)水水箱(I)、進(jìn)水泵(2)、反應(yīng)器(3)、沉淀池(4)、恒溫循環(huán)水箱(5)、氣泵(6)、污泥回流泵(7)、在線PH調(diào)節(jié)裝置(8)、進(jìn)堿泵(9)、加藥箱(10)、好氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀(11)、缺氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀(12)、攪拌控制器(13)，反應(yīng)器(3)內(nèi)部設(shè)置有生物膜組件(14)、導(dǎo)氣管(15)、三相分離器(16)、環(huán)形微孔曝氣管(17)、攪拌軸(18)、攪拌槳(19);所述進(jìn)水水箱(I)儲(chǔ)存高濃度氨氮廢水，并通過(guò)進(jìn)水泵(2 )及進(jìn)水管道與反應(yīng)器(3 )連通，進(jìn)水泵(2 )用于控制廢水流量；沉淀池(4)的底部和污泥回流泵(7)相連通，其上部通過(guò)管道同反應(yīng)器(3)相連通；氣泵(6)通過(guò)相應(yīng)的管路與環(huán)形微孔曝氣管(17)相連通，負(fù)責(zé)向反應(yīng)器(3)內(nèi)供氧，PH調(diào)節(jié)裝置(8)通過(guò)進(jìn)堿泵(9)與加藥箱(10)相連，加藥箱(10)儲(chǔ)存人工配置的堿液；所述反應(yīng)器(3)宏觀上由上下兩段通過(guò)法蘭盤(pán)堆疊而成，每段均由其內(nèi)筒(20、21)和外筒(22、23)兩個(gè)部分組成；上段采用固定床反應(yīng)器型式，即在該區(qū)段設(shè)置生物膜組件(14)，下段采用流化床反應(yīng)器型式，帶有加熱功能的恒溫循環(huán)水箱(5)通過(guò)管道與內(nèi)筒(20、21)、外筒(22、23)間形成的中空空間連通，內(nèi)外筒間注滿恒溫循環(huán)水，以保持反應(yīng)器(3)內(nèi)的溫度在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)；反應(yīng)器(3)的內(nèi)筒(20、21)在其垂直方向上存在溶解氧梯度，形成上部生物膜好氧區(qū)、中部過(guò)渡區(qū)和下部顆粒污泥缺氧區(qū)，所述上部生物膜好氧區(qū)設(shè)有環(huán)形微孔曝氣管(17)，沿反應(yīng)器內(nèi)壁均勻曝氣，并安裝有好氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀(11);所述中部過(guò)渡區(qū)設(shè)置三相分離器(16),三相分離器(16)由集氣罩(16-1)、導(dǎo)流板(16-2)組成,集氣罩(16-1)通過(guò)自身所設(shè)的夾板(24)固定于反應(yīng)器(3)的內(nèi)壁上，并與導(dǎo)氣管(15)連通，導(dǎo)氣管(15)設(shè)置在反應(yīng)器(3)的中軸線上；所述下部顆粒污泥缺氧區(qū)采用流化床反應(yīng)器型式，游離態(tài)的顆粒污泥通過(guò)攪拌槳(19)的機(jī)械攪拌作用實(shí)現(xiàn)流態(tài)化的強(qiáng)化效果，缺氧區(qū)在線溶解氧測(cè)定儀(12)的探頭自上深入到此區(qū)域；反應(yīng)器頂端設(shè)有安裝導(dǎo)角(25)，以其防止水流死角的產(chǎn)生；所述反應(yīng)器(3)的高徑比為4.2，上段固定床反應(yīng)器、下段流化床反應(yīng)器均占反應(yīng)器總高度的50%，生物膜好氧區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的30%-40%，中部過(guò)渡區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的20%，顆粒污泥缺氧區(qū)高度約為內(nèi)筒高度的40%-50% ;所述生物膜組件(14)由填料和骨架框組合而成，豎直放置于生物膜區(qū)，捆綁固定于導(dǎo)氣管(15)外壁，水平面呈旋轉(zhuǎn)放射狀，使用單毛長(zhǎng)度約Icm的聚丙烯纖維填料形成生物膜，填料纏繞在骨架框上，填料填充比為該區(qū)域的60%-70% ;所述環(huán)形微孔曝氣管(17)放置于三相分離器(16)底端夾角處；所述攪拌軸(18)設(shè)置在反應(yīng)器本體中軸線上、距底部的15%高度處安裝攪拌槳(19)，攪拌槳(19)在攪拌軸(18)的帶動(dòng)下同步旋轉(zhuǎn)，通過(guò)攪拌控制器(13)控制轉(zhuǎn)速；所述污泥回流泵(7)與沉淀池(4)底部連通，需通過(guò)調(diào)節(jié)使回流污泥與進(jìn)水保持1:1的回流比；所述pH調(diào)節(jié)裝置(8)設(shè)有pH進(jìn)堿閾值，通過(guò)進(jìn)堿泵(9)泵入外加堿液調(diào)整并維持反應(yīng)器內(nèi)部pH值。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK203639237SQ201320809465
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】馬永光, 于澤旭, 古川憲治, 朱彤, 蔡晨秋 申請(qǐng)人:遼寧省機(jī)械研究院有限公司