[發明專利]一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應器

無效

• 申請號: 201310605141.1
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103641240A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 黃勇;李祥;袁怡;李勇;潘楊;李大鵬;李學艷
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種廢水生物處理脫氮技術，具體涉及一種用于部分亞硝化-厭氧氨氧化聯合工藝的反應器。

背景技術

近年來，厭氧氨氧化作為一種新型的生物脫氮技術，因具有高效的脫氮效能，處理成本低的特點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行生物反應，并轉化生成氮氣的過程。而亞硝化是指好氧氨氧化菌利用分子氧將氨氮轉化為亞硝氮的過程。通過控制參數的調控可以實現廢水中氨氮部分轉化為亞硝氮，以適應后續厭氧氨氧化過程中氨氮與亞硝酸的反應比例，俗稱部分亞硝化。因此利用部分亞硝化反應與厭氧氨氧化反應結合可以實現高氨氮廢水的自養生物脫氮。

與傳統的生物脫氮過程相比，部分亞硝化與厭氧氨氧化聯合工藝可以降低氧氣需求，無需有機碳參與，極大地降低了動力和能源的消耗。然而亞硝化細菌與厭氧氨氧化菌存在各自生理特性，因此采用聯合工藝處理高氨氮廢水時，如何實現亞硝化與厭氧氨氧化的銜接變得非常重要。

目前已報道的部分亞硝化-厭氧氨氧化聯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單獨培養，通過串聯實現廢水半亞硝化-厭氧氨氧化工藝聯合，例如：SBR+厭氧類反應器、SHARON+厭氧類反應器。然而，由于硝化細菌具有較強的適應性，將亞硝化功能單獨放置在反應器內培養及易引起硝化細菌生長，從而影響亞硝化效果長久穩定的運行；并且，厭氧氨氧化是一個pH值增大的反應，亞硝化是一個pH值減小的反應，采用亞硝化+厭氧氨氧化工藝需要分別加酸堿調節兩個反應器的pH值，增加了工藝復雜性。

另一種是通過工藝條件控制實現兩種微生物在同一反應器內混合培養，例如OLAND工藝、CANON工藝。由于厭氧氨氧化菌是嚴格厭氧菌，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雜。

綜上所述，需要研發新型的反應裝置，改進亞硝化-厭氧氨氧化聯合工藝實施中遇到的上述問題。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應器，在實現亞硝化與厭氧氨氧化的一體化的同時又保證相互生長環境不受影響。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種部分亞硝化-厭氧氨氧化一體化反應器，包括好氧區、厭氧區和氣升室。所述好氧區和厭氧區并排設置，所述好氧區由反應區和上部由曝氣尾氣形成的集氣室組成，反應區下部設置有曝氣裝置、進氣管和進水管；所述厭氧區頂部設有沉淀區，沉淀區上部設置有出水管；所述好氧區與厭氧區間設有由好氧區向厭氧區單向流通的連通結構；所述氣升室位于反應器一側；沉淀區設導流管與氣升室內回流管連通；好氧區頂部集氣室設導氣管接入氣升室內的回流管；所述氣升室底部的回流管與好氧區下部連通。

上述技術方案中，所述好氧區內置用于截留亞硝化微生物的懸浮填料。

上述技術方案中，所述由好氧區向厭氧區單向流通的連通結構為設置在好氧區與厭氧區之間的導流區，導流區分別與好氧區的上部和厭氧區的底部連通，有效防止厭氧區微生物逆流至好氧區。

上述技術方案中，所述氣升室通過利用曝氣尾氣的氣升作用實現沉淀區液體自動回流至好氧區，稀釋進水污染物濃度和增強厭氧區上升流速。

好氧區與厭氧區的體積比依據亞硝化能力和厭氧氨氧化能力的匹配確定。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

本發明將亞硝化與厭氧氨氧化在單一反應器內分區，實現亞硝化與厭氧氨氧化反應裝置的一體化，只需簡單控制就能保證二者的生長環境不相互影響。同時，將亞硝化區的曝氣尾氣用于氣升，實現一體化反應器內的循環回流，有利于亞硝化區與厭氧氨氧化區pH的酸堿互補，限制硝化細菌的生長；還能在無需額外能量消耗的情況下，提高厭氧區上升流速，增加泥水混合條件，促使厭氧區污泥顆粒化。實驗研究證明，按本發明設計運行的反應器控制條件少且簡便易行，有利于高效穩定地實現自養生物脫氮，能夠避免pH值波動對反應器的沖擊，適應高氨氮濃度的進水。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖。

其中：?1、進水管，2、進氣管，3、好氧區，4、氣升室，5、回流管，6、導氣管，7、導流口，8、出水管，9、沉淀區，10、厭氧區，11、導流區，12、回流管，13、集氣室，14?曝氣裝置。

具體實施方式