[實用新型]一種生物膜強化脫氮裝置

有效

• 申請號: 201721843241.8
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN208327521U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 陳宏;范慶元;李玉友;湯春芳;陸雪琴;蔣紅與;馬海元;郭延;吳江;韋燕霄
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種生物膜強化脫氮裝置。生物膜強化脫氮裝置主要由主反應器和沉淀池組成；主反應器主要由外筒、內腔I、內腔II和頂蓋構成；外筒的內部上下分層；內腔I和內腔II為中心對稱結構，且分別位于外筒內部的上層和下層；生物膜強化脫氮裝置運行時，在主反應器內填充10%?30%倍體積的生物填料；生物填料由不同粒徑級配的多孔材料組成。本實用新型利用生物填料支撐附著生物膜和優化微生態環境，實現了脫氮裝置內分層內循環、分區控制溶解氧和微生物種類及污泥濃度，有利于優化多種脫氮功能微生物空間分布和大量蓄積、充分發揮其活性，具有結構緊湊、成本低廉、操作簡單、易于控制、污泥不易流失、能耗低且長期運行性能穩定的特點。

技術領域

本發明主要涉及到水處理技術領域，特指一種生物膜強化脫氮裝置。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展和城鎮化進程加速推進，水體氮素污染日益嚴重，威脅到人們飲用水安全、人體以及環境和生態的健康。針對大量高含氮的生活污水和工業廢水，生物脫氮是最為經濟有效的污廢水脫氮處理技術。

傳統生物脫氮工藝一般包括硝化和反硝化兩個階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。硝化作用是化能自養過程，一般分為兩步進行，第一步由亞硝酸細菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽；第二步由硝酸細菌進一步將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽。這兩類細菌統稱為硝化細菌，它們利用無機碳化物加碳酸根、碳酸氫根和二氧化碳作為碳源，從氨、銨或亞硝氮的氧化反應中獲得能量。反硝化作用也稱脫氮作用，是指反硝化細菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽或亞硝酸鹽，釋放出氮氣的過程。硝化菌和反硝化菌對溶解氧需求差別很大，因而硝化和反硝化兩個過程不能在時間和空間上同時進行。

新型厭氧氨氧化技術是在厭氧或缺氧的條件下，厭氧氨氧化菌以亞硝氮作電子供體，將銨離子直接氧化為氮氣的過程。厭氧氨氧化具有不需要投加有機碳源和堿、能耗小、無二次污染、污泥產量少等優點，受到了世界各國的關注與研究。然后，厭氧氨氧化菌對溶解氧和有機物非常敏感，工藝條件難以控制，還沒有能夠在實際用于主流脫氮工藝。

生物填料具有高強度、輕質、比表面積大、空隙率高的特點，能附著微生物生長繁殖，提高裝置內微生物量。生物填料能吸附并且截留污水中懸浮物，并起到切割、阻擋氣泡的作用，增加氣泡在水體中的停留時間和氣、液接觸面積，提高傳質效率，增強脫氮效果。

綜上所述，通過在裝置中添加生物填料，生物填料附著微生物生長繁殖，對污泥進行分區，優化反應控制條件，在裝置內不同區域和生物填料內外層分別培養氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌等多種脫氮微生物，在裝置內同時發生硝化、短程硝化、反硝化、厭氧氨氧化等過程；此分區式設計可以優化微生物群落結構，強化脫氮優勢種群，在一個反應器內實現亞硝酸鹽的生產和消耗同時進行，緩解產物基質自抑制和產物抑制，強化脫氮效果。因此基于上述思路，本發明提供一種生物膜強化脫氮裝置，在主反應器內部實現分層內循環，分區控制反應條件，利用生物填料支撐附著生物膜并優化微生態環境，具有體積小、占地面積減少、建造成本低、污泥濃度高且不易流失的優點。

發明內容

本發明要解決的問題在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、操作簡單、易于控制、能耗低且長期運行性能穩定的生物膜強化脫氮裝置。

為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為：一種生物膜強化脫氮裝置，其特征在于：一種生物膜強化脫氮裝置，其特征在于：它主要由主反應器和沉淀池組成；所述主反應器主要由外筒、內腔I、內腔II和頂蓋構成；所述外筒主要由頂部法蘭、圓柱面、底板、出水立管、內側支座、出水口I和排泥口構成；所述外筒的內部上下分層；所述內腔I和內腔II為中心對稱結構，且分別位于外筒內部的上層和下層；

所述內腔I由中空圓柱面和外圍固定支架I構成；所述中空圓柱面兩端開放不封閉；所述中空圓柱面的高度為外筒高度的1/6~1/3倍；所述中空圓柱面的外徑為外筒外徑的1/4~2/3倍；所述固定支架I的外端嵌于內側支座內；