[發明專利]一種一體化短程硝化反硝化生物脫氮反應器

有效

• 申請號: 201310474937.8
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103588299A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 于鵬飛;何亞婷;傅金祥;張新春;唐玉蘭
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 李宇彤

技術領域

本發明涉及污水處理設備技術領域，具體地說是一種一體化短程硝化反硝化生物脫氮反應器。

背景技術

含氮廢水未經處理或處理不當就直接排放到水體中，會導致水體富營養化，造成水體污染，使水體環境質量降低，危害整個生態系統。因此近年來，人們開始重視氮污染對環境所造成的影響，逐步開展氮素污染控制的各項工程，各種針對脫氮處理的工藝在污水處理技術領域得到發展。

目前，國內外含氮廢水的主要處理技術主要有以下幾種：物理法、化學法、物理化學法及生物法。物理法和化學法在實際工程中運用受到很大的限制，因其易造成二次污染且處理費用高，而生物脫氮技術克服了物理法和化學法產生的缺點，且應用時操作過程簡單，去除效率高，所以生物脫氮技術逐漸成為水污染處理領域的重要研究方向。

傳統生物脫氮工藝是好氧硝化過程與缺氧反硝化相繼或交替完成，首先在氨化菌的作用下將有機氮氧化分解為NH₄⁺-N；然后由自養型硝化細菌將NH₄⁺-N氧化成NO₂^--N和NO₃^--N；接著NO₂^--N和NO₃^--N在反硝化細菌的作用下還原為N₂或其它氮氧化物，最后N₂釋放到大氣中，從而達到脫氮的目的。傳統的生物脫氮工藝為一個完整生物脫氮過程，包括氨化作用，硝化作用和反硝化作用構成。優點：有機物的去除與氨化、硝化、反硝化等反應過程在相對獨立的反應器中分別進行，可通過工藝控制達到最優化狀態，因而各種反應速率均較快，反應進行較徹底。缺點：工藝設備多，基建造價高，運行管理復雜。

由于傳統生物脫氮工藝存在除氮過程復雜，能耗多，時間長的缺點，因此國內外學者研究開發出一種新型生物脫氮工藝，即短程硝化反硝化，其特點是將硝化過程控制在HNO₂階段而終止，阻止NO₂^-的進一步氧化為NO₃^-，隨后直接進行反硝化。短程硝化反硝化的優點主要有：（1）減少25％左右的需氧量，降低能耗；（2）減少40％左右的有機碳源，節省運行成本；（3）反應器容積小，節省占地面積；（4）反硝化速率高；（5）對比全程硝化反硝化過程，污泥產量少；（6）減少堿的投加量。?

目前，為實現短程硝化反硝化生物脫氮工藝，主要途徑是在傳統生物脫氮工藝中控制反應溫度、溶解氧濃度、pH值、游離氨、負荷和添加抑制劑等。這種方式的優點是，能利用傳統生物脫氮工藝的成熟開發運行經驗，缺點是：（1）設備占地面積大，基建費用高，運行調試需要專業人員控制，運行管理非常復雜。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種一體化短程同步硝化反硝化生物脫氮反應器，通過簡單控制就能實現短程硝化反硝化過程，并且極大地降低設備占地面積，有效地降低運行費用，并且具有運行管理簡單，能實現自動化控制的優點。

本發明一體化短程硝化反硝化生物脫氮反應器，其特征是：由生物脫氮反應器、水箱、平衡水箱、液體流量計、氣體流量計、空氣壓縮機、空氣推流器、排泥孔、出水口9組成，分成空氣推流區、曝氣區、缺氧區和沉淀區，生物脫氮反應器由防腐碳鋼材料制成，將生物處理的好氧階段、兼氧階段及沉淀區集中在一個池子中，曝氣區體積為60-100L，進水為連續流，采用空氣推流器進行大倍比循環，進水與沉淀池回流水混合進入空氣推流區，空氣壓縮機壓縮空氣經過空氣推流器將進水推入到曝氣區，曝氣區采用微孔曝氣器進行曝氣，出水進入缺氧區，缺氧區進行反硝化反應后，出水進入沉淀區，沉淀區為斜板沉淀池，沉淀池出水部分排放，部分隨進水一同進入空氣推流區。曝氣區溶解氧濃度在進水端較高，出水端較低。

運行時污水由液體流量計控制經配水箱進入反應池混合區，從斜板沉淀池出水，氣體流量計調節進入曝氣區的氣體，通過空氣提升系統使進水與出水進行快速稀釋，空氣推流區采用空氣推流器進行水流循環。

運行過程中通過計算機自動控制曝氣區尾端DO濃度為0.3mg/L，即整個曝氣區DO濃度不會超過0.3mg/L。

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