[實用新型]降流式混合填料層厭氧氨氧化生物反應器

有效

• 申請號: 201520747264.3
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN204999692U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 金仁村;姜曉燕;和苗苗
• 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

本實用新型涉及一種降流式混合填料層厭氧氨氧化生物反應器。

背景技術

作為一種新型生物脫氮工藝，厭氧氨氧化具有剩余污泥產量少、運行成本低等優點，應用前景十分廣闊。然而，由于受到多種因素制約，該工藝的應用也受到一定的限制，如：傳統的升流式反應器利用回流和水力攪拌進行泥水混合，可能造成污泥的破碎和流失，使反應器內生物量下降，且影響出水水質，加之厭氧氨氧化菌對氮素負荷變化較為敏感，極易導致出水氮素濃度波動，處理效果不穩定；反應器內還可能由于水力條件的改變而產生死區。

此外，啟動過程污泥流失嚴重，采用傳統的單一填料厭氧氨氧化反應器仍難以有效持留污泥，導致工藝啟動過程耗時較長。這些狀況阻礙著厭氧氨氧化工藝的規模化應用，是進一步開發厭氧氨氧化生物反應器處理潛能過程中亟待解決的問題。

發明內容

為了克服現有厭氧氨氧化生物反應器存在污泥流失嚴重、使反應器內生物量下降，且影響出水水質，易導致出水氮素濃度波動，處理效果不穩定、產生死區的不足，本實用新型提供一種脫氮能力和抗負荷沖擊能力強、運行穩定的降流式混合填料層厭氧氨氧化生物反應器。

本實用新型所述的降流式混合填料層厭氧氨氧化生物反應器，包括反應器本體，其特征在于：所述的反應器本體的內腔從上到下依次分為集氣室、布水區、混合填料層反應室和排泥區，所述的集氣室頂部設有排氣管；所述的布水區通過進水管與外界水源連通，并且所述的進水管的出水口朝上向上布水；所述的混合填料層反應室和所述的排泥區之間通過多孔隔板分隔，所述的混合填料層反應室填充多層填料；所述的排泥區側壁外接出水管，所述的出水管的進水口位于所述的反應器本體底部的排泥管的上方，所述的出水管末端出水口與帶儲水室出水口的儲水室連通。

所述的進水管的尾部水平貫穿所述的反應器本體布水區側壁的進水孔，所述的進水孔的高度與所述的反應器本體高度之比為0.8～0.7:1，并且進水管末端的出水口作為布水端90°向上彎折，保證進水管向上布水，出水口位于反應器本體液面處。

所述的混合填料層反應室呈圓筒狀，高徑比4～10:1。

所述的混合填料層反應室橫截面積與底部排泥區最大橫截面積之比為1:1。

所述的混合填料層反應室填充4層填料，所述的混合填料層反應室的頂層和底層填充陶瓷十字環填料；所述的混合填料層反應室中部填料層根據堆密度由小到大自上而下放置閉孔型聚氨酯泡沫塊填料和聚乙烯花環圓柱體填料。

所述的混合填料層反應室的填料厚度與反應器本體高度之比為0.5～0.6：1；所述的閉孔型聚氨酯泡沫塊填料邊長為20～25mm，比表面積0.3～0.4m²/g，堆密度為20～30kg/m³；所述聚乙烯花環圓柱體填料直徑為43～73mm、高20～30mm，比表面積130～185m²/m³，堆密度為100～111kg/m³；所述陶瓷十字環填料直徑為50～100mm、高5～10mm，比表面積145～11m²/m³，堆密度600～850kg/m³；所述的閉孔型聚氨酯泡沫塊填料、所述的聚乙烯花環圓柱體填料和陶瓷十字環填料的投加體積比為1:1:1.5～2。

所述的多孔隔板的孔徑為20～25mm。

所述的出水管的前部貫穿排泥區側壁的出水孔水平伸入反應器主體的排泥區，所述的出水孔位于所述的多孔隔板所在的水平基準面與底部椎體上部所在的水平基準面之間，出水管的前端90°向下彎折后連接吸水喇叭口；出水管尾部沿著反應器外壁向上連接至儲水室底部。

所述的排泥區為倒錐體結構，并且所述的倒錐體結構的側壁與基準水平面的夾角α為45°～60°。

本實用新型的有益效果是：1)設置的組合填料性能互補，易于生物附著，縮短了反應器啟動時間，生物量濃度較高，組合布置還避免了氣體釋放不暢引起的填料上浮；2)設置的混合填料層結構，一方面能有效截留懸浮污染物，保證出水水質；另一方面能夠顯著提高反應器內的生物持留，防止污泥流失，提高了厭氧氨氧化反應器抗水力沖擊和負荷沖擊的能力；3)進水口垂直向上布水，水流布散于反應器主體內的氣液交界面后，逐漸向下跌落于填料層工作面，從而達到均勻布水的目的；4)出水管從主體底部取水，沿外壁至與反應器主體內液面等高處溢流出水，實現泥水分離，保證了出水水質；5)傳質和混合性能優，兼具逆流化床和填料床的優勢。

附圖說明