[實用新型]UASB－生物膜厭氧氨氧化設備

無效

• 申請號: 200720047605.1
• 申請日: 2007-01-19
• 公開（公告）號: CN201003013Y
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 周少奇;姚俊芹
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及一種UASB-生物膜厭氧氨氧化設備。

背景技術

UASB是上流式厭氧污泥床反應器(Up-flow?Anaerobic?Sludge?Blanket)的簡稱，1982年，Lettinga首先采用了這種反應器用于有機廢水的厭氧處理研究。UASB工藝是一種處理高濃度有機廢水(特別是含碳水化合物的廢水)的厭氧處理技術。UASB反應器由反應區和沉降區兩部分組成。反應區由污泥床(thesludge?bed)和污泥懸浮床(the?sludge?blanket)組成，沉降區由沉淀區(the?settlingcompartment)和三相分離器(the?gas-liquid-solid?separator)組成。

UASB中的污泥呈顆粒狀，它與其他生物廢水反應器中的厭氧污泥、活性污泥及生物膜均不同，具有一些獨特的性質，大量的有機物都是依靠顆粒污泥來去除。但是，UASB工藝也存在如下缺點：一是雖能處理高濃度有機廢水，但一般難以達標排放；二是其啟動時間較長，污泥顆粒化對廢水處理效果有重要影響；三是在處理有機廢水時，氨氮處理效果較差，如果不考慮反硝化脫氮，則主要是用于去除有機污染物。

生物膜法是一種與活性污泥法平行發展起來的生物處理工藝，也出現出于19世紀末20世紀初。當時主要是以巖石作為載體的生物濾池為代表，20世紀六、七十年代，塑料載體的出現為代替巖石填料，發展生物濾塔、生物轉盤以代替生物濾池創造了條件，20世紀80年代末、90年代初，一系列新型的生物濾池、生物濾塔、生物轉盤被相繼開發出來。現在，環境工程師們可以對生物膜處理系統有較廣泛的選擇余地。在許多情況下，生物膜法可以替代活性污泥法用于城市污水的二級生物處理。

長期以來，氨的氧化被認為是在絕對好氧條件下進行的。1977年，Broda根據熱力學反應自由能計算，推測自然界中可能存在兩種自養微生物可以將NH₄⁺氧化成N₂。1994年，Mulder等人發現荷蘭Deflt大學一個污水脫氮流化床反應器存在NH₄⁺消失，且隨NH₄⁺和NO₃^-的消耗，有N₂生成。因為氨氮是在厭氧條件下被氧化，因此被稱作厭氧氨氧化。隨后的試驗通過N平衡和氧化還原平衡證實發生了以NH4+作電子供體、NO3-為電子受體的氧化還原反應。

5NH₄⁺+3NO₃-→4N₂+9H₂O+2H⁺，ΔG0＝-297KJ/mol????(1)

從而證實了Broda的推測。1995年，Jetten通過一系列抑制劑試驗證明厭氧氨氧化是一個自養微生物參與的生物過程。

厭氧氨氧化現象的發現，為生物脫氮新技術的開發提供了一個全新的思路，也引起了人們廣泛的關注，成為近年來生物脫氮研究的熱點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對UASB技術存在的缺點，提供一種通過在UASB反應器中引入軟性填料，通過污泥馴化，在反應器下部形成厭氧污泥床，在反應器上部軟性填料上形成生物膜，對進水中的NH₄⁺和NO₂-或NO₃-通過厭氧氨氧化菌的作用從而達到同步去脫氨氮和硝氮的UASB-生物膜厭氧氨氧化設備。

為達到上述實用新型目的，本實用新型采取了如下技術方案：

一種UASB-生物膜厭氧氨氧化設備，包括UASB生物反應器筒體，UASB生物反應器筒體內的下部設有污泥床，上部設有三相分離器，筒體底部設有進水口，頂部設有氣體出口，位于三相分離器處的筒體上設有出水口，在UASB生物反應器筒體內，位于污泥床與三相分離器之間設有軟性填料形成的生物膜，污泥床與生物膜設有間距，所述污泥床底層中有多種微生物，污泥床中上層的微生物經過馴化后含有厭氧氨氧化菌，可對廢水中的氨氮和硝態氮進行一部分厭氧氨氧化。所述污泥床與生物膜高度比為：0.5～1.2∶1。所述厭氧污泥床與生物膜的間距為5～20cm。所述UASB生物反應器筒體1內的生物膜3上設有溫度計。