[發明專利]一種混合填料層厭氧氨氧化生物反應器

有效

• 申請號: 201310311837.3
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103435152A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 金仁村;陳輝;何麗玲;劉安娜
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

技術領域

本發明涉及一種混合填料層厭氧氨氧化生物反應器。

背景技術

厭氧氨氧化生物脫氮工藝作為一種新工藝具有非常明顯的優勢。厭氧氨氧化反應器種類繁多，但通常都具有一些缺陷，特別是嚴重的污泥流失能夠直接導致厭氧氨氧化生物反應器整體脫氮性能的下降。

對于高效厭氧氨氧化反應器由于顆粒污泥產氣量大，使其平均密度降低，沉降性能變差，影響反應器的穩定運行。傳統升流式厭氧污泥床生物反應器需要對進水中懸浮物做適當控制，不宜過高，污泥顆粒化效果不理想；反應器對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。流化床生物反應器可在短時間內獲得較高的脫氮效率，但存在著污泥易流失和難以長期穩定運行的缺陷。固定床生物反應器固定堵塞和氣體滯留的問題使得厭氧氨氧化菌活性降低，造成工程運用的困難。

發明內容

為了克服現有升流式厭氧污泥床生物反應器存在著污泥易流失和難以長期穩定運行、導致厭氧氨氧化生物反應器整體脫氮性能的下降的問題，本發明提供一種提高脫氮能力、增加運行穩定性、提升抗沖擊能力的混合填料層厭氧氨氧化生物反應器。

本發明所述的一種混合填料層厭氧氨氧化生物反應器，包括反應器本體、安裝反應器本體的支架，其特征在于：所述反應器本體自下而上分為布水區、平推流反應室和三相分離區，所述的布水區設有與外界連通的進水管；所述的平推流反應室主體上部設有泥水回流管，所述的平推流反應室上部設置裝有混合填料的填料層支架，所述的平推流反應室經外圓筒漸擴管與所述的三相分離區的沉淀室相連；所述的三相分離區分為沉淀區、三相分離室和集氣室，所述的沉淀室分布在三相分離室底部外周邊，并通過污泥回流縫與集氣室上方的三相分離器連通；所述的三相分離室上方連接帶有排氣管的集氣室；所述的反應器本體的底部設有排泥管。

所述的平推流反應室設有至少一個樣品取樣口；所述的泥水回流管設有回流泥水取樣口。

所述的沉淀室上端設有溢流堰，并在所述的溢流堰上端設置出水管。

所述的平推流反應室呈圓筒狀，高徑比4～10：1。

所述的平推流反應室橫截面積S₁與沉淀室最大橫截面積S₂之比為1：4～6。

所述的外圓筒漸擴管與基準水平面的夾角α為30°～60°，所述的污泥回流縫間距10～20mm。

所述的泥水回流管與平推流反應室連接處與所述的平推流反應室的高度之比為0.8～0.9：1，回流泥水取樣口設置位置與泥水回流管高度之比為0.5：1，填料層支架設置位置與平推流反應室高度之比為0.7～0.85：1，填料層厚度為平推流反應室高度的0.05～0.1，填料層支架處設有孔徑為10～20mm鐵絲網對填料進行有效持留。

所述的填料層的填料為混合填料，所選填料為邊長10～20mm的海綿塊填料和10～20mm×10～40mm聚乙烯空心圓柱體，其投加比例為0.8～1.25（v/v）。

所述的反應器底部為倒圓錐體，圓錐母線與水平面夾角β為15°～30°。

所述的平推流反應室與所述的泥水回流管橫截面積之比為16～25：1，所述的平推流反應室與所述的進水管橫截面積之比為32～50：1，所述的平推流反應室與所述的排泥管橫截面積之比為32～50：1，所述的平推流反應室與所述的出水管橫截面積之比為32～50：1，所述的平推流反應室與所述的樣品取樣口橫截面積之比為32～50：1，所述的平推流反應室與所述的回流泥水取樣口橫截面積之比為32～50：1，所述的平推流反應室與所述的排氣管的橫截面積之比為32～50：1。

本發明的優點：1）設置的填料層結構，一方面能夠防止反應器污泥流失，使反應器具有較高的抗水力和濃度沖擊能力，保證反應器穩定運行；另一方面能有效截留廢水中的懸浮物，保證出水水質；2）填料層結構的設置讓反應器呈現填料層以下為顆粒污泥體系，填料層處為生物膜體系，兩個系統有效耦合，實現厭氧氨氧化菌群的多樣性和功能的穩定性；3）反應器設有泥水回流系統，利用反應室和回流管內混合液的密度差實現有效外循環，一方面能稀釋高濃度廢水，防止高濃度廢水或有毒有害物質對微生物的抑制；另一方面能夠回流污泥，有效減少污泥流失；4）選用混合填料可實現兩種填料的優勢互補。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖（其中，α為外圓筒漸擴管與基準水平面的夾角；β為反應器底部倒圓錐體的圓錐母線與水平面夾角）。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明

參照附圖：