[發明專利]一種生物脫氮污水處理裝置及其快速啟動方法在審

申請號：	201711105431.4	申請日：	2017-11-10
公開（公告）號：	CN107857364A	公開（公告）日：	2018-03-30
發明（設計）人：	閆旭;邱德志;郭東麗;鄭仕侃;李曉品;蘇現伐;孫劍輝	申請（專利權）人：	河南師范大學
主分類號：	C02F3/30	分類號：	C02F3/30
代理公司：	新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙)41139	代理人：	路寬
地址：	453007 河***	國省代碼：	河南;41
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種生物污水處理裝置及其快速啟動方法
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【權利要求書】：

1.一種生物脫氮污水處理裝置，其特征在于沿進水方向依次設有碳去除厭氧流化床反應器、厭氧流化管狀膜反應器和氮去除流化床反應器；

所述碳去除厭氧流化床反應器包括流化室I和沉淀區I，流化室進水口I通過管道及進水蠕動泵I與污水池相連，流化室I內填充有顆粒載體I并投加負載產酸菌和產甲烷菌的活性污泥，該顆粒載體I為天然沸石珠或帶有凹槽的塑料小球，流化室I頂部的流化室出水口I處設有與流化室I相通的沉淀區I，該沉淀區I頂部設有甲烷排放口I，沉淀區I一側設有沉淀區出水口I；

所述厭氧流化管狀膜反應器包括流化室II和沉淀區II，流化室進水口II通過管道及進水蠕動泵II與沉淀區出水口I相連，流化室II內填充有顆粒載體II，該顆粒載體II為天然沸石珠或帶有凹槽的塑料小球，流化室II頂部的流化室出水口II處設有沉淀區II，流化室II與沉淀區II通過管狀膜連通，該管狀膜為多孔墻結構，是外徑為1.2mm、內徑為0.1μm、總膜表面積為0.08m²的中空纖維膜，沉淀區II頂部設有甲烷排放口II，沉淀區II一側設有沉淀區出水口II；

所述氮去除流化床反應器包括流化室III和沉淀區III，流化室進水口III通過管道及進水蠕動泵III與沉淀區出水口II相連，流化室III內填充有顆粒載體III并由下至上依次投加負載硝化細菌的活性污泥和負載厭氧氨氧化菌的活性污泥，該顆粒載體III為天然沸石珠或帶有凹槽的塑料小球，流化室III的底部設有曝氣頭，該曝氣頭通過氣管與PLC控制裝置相連，流化室III的下部和中部分別設有DO探頭，流化室III頂部的流化室出水口III處設有與流化室III相通的沉淀區III，該沉淀區III頂部設有廢氣排放口，沉淀區III一側設有沉淀區出水口III，該沉淀區出水口III通過管道與排污管道相連。

2.一種權利要求1所述的生物脫氮污水處理裝置的快速啟動方法，其特征在于具體過程為：

（1）污水首先在進水蠕動泵I的作用下從碳去除厭氧流化床反應器的流化室進水口I進入流化室I，通過調整進水蠕動泵I的流速使得流化室I內的顆粒載體I處于懸浮狀態，流化室I內污水中的一部分COD在微生物胞外酶的作用下發生水解反應，將COD中的有機化合物分解為氨基酸、糖類和脂肪酸，在產酸菌的作用下發生產酸反應，將氨基酸、糖類和脂肪酸轉化成主鏈上含有4個或少于4個碳的脂肪酸、H₂和CO₂，在產甲烷菌的作用下發生產甲烷反應，將主鏈上含有4個或少于4個碳的脂肪酸、H₂和CO₂轉化成甲烷和CO₂，經水解反應、產酸反應和產甲烷反應后的污水經沉淀區I自由沉淀后從沉淀區出水口I排出，產生的甲烷和CO₂從甲烷排放口I排出并收集利用；

（2）從碳去除厭氧流化床反應器沉淀區出水口I排出的污水在進水蠕動泵II的作用下從厭氧流化管狀膜反應器的流化室進水口II進入流化室II，通過調整進水蠕動泵II的流速使得流化室II內的顆粒載體II處于懸浮狀態，用于自然清洗管狀膜表面，運行過程中部分從碳去除厭氧流化床反應器流入的微生物在厭氧流化管狀膜反應器內對污水進行二次處理，用于去除污水中的懸浮物和COD，處理后的污水經沉淀區II自由沉淀后從沉淀區出水口II排出，產生的甲烷和CO₂從甲烷排放口II排出并收集利用；

（3）從厭氧流化管狀膜反應器沉淀區出水口II排出的污水在進水蠕動泵III的作用下從氮去除流化床反應器的流化室進水口III進入流化室III，通過調整進水蠕動泵III的流速使得流化室III內的顆粒載體III處于懸浮狀態，污水流經流化室III底部向上1/5區域內，該區域內投加有負載硝化細菌的活性污泥，由PLC控制裝置提供氧氣以控制該區域的溶解氧濃度為0.1-0.5mg/L，水力停留時間為1-2天，在硝化細菌作用下發生短程硝化反應，將污水中部分NH₄⁺-N氧化成NO₂^--N，從而為厭氧氨氧化菌提供必需的NO₂^--N反應基質，通過PLC控制裝置控制曝氣量使溶解氧完全用于短程硝化反應，隨后處于無氧環境下的污水流經流化室III底部向上1/5-3/5區域內，該區域內投加有負載厭氧氨氧化菌的活性污泥，在厭氧氨氧化菌作用下發生Anammox反應，以NH₄⁺-N為電子供體，以NO₂^--N為電子受體，直接將剩余NH₄⁺-N和NO₂^--N轉化成N₂，N₂從廢氣排放口直接釋放到大氣中，處理后的污水經沉淀區III自由沉淀后從沉淀區出水口III排入排污管道。