[發明專利]基于固相反硝化和異養硝化-好氧反硝化的低溫低碳氨氮廢水處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201810210573.5
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108585195B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張千;劉向陽;艾鑠;劉帥;邢志林;趙天濤
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 重慶志合專利事務所(普通合伙) 50210
• 代理人: 胡榮琿;代嬋

1.一種基于固相反硝化和異養硝化-好氧反硝化的低溫低碳氨氮廢水處理裝置，其特征在于：包括反應器和二沉池，所述反應器的下部設有濾池缺氧區，所述反應器的上部設有流化床好氧區，所述反應器的濾池缺氧區和流化床好氧區內均填充有固體碳源填料，作為生物膜載體，所述反應器的濾池缺氧區與流化床好氧區之間通過布水板隔開，所述布水板設有若干布水孔，所述布水板上安裝有曝氣管，所述曝氣管上設有曝氣孔，所述曝氣管通過氣體流量計與曝氣裝置連接，使流化床好氧區內的生物膜載體在曝氣裝置的作用下呈流化狀態；所述反應器的下端設有進水口，所述反應器下端的進水口連接進水管，所述反應器的上端設有出水口，所述反應器上端的出水口連接出水管，所述出水管的上游端與反應器上端的出水口連接，所述出水管的下游端與二沉池的進水口連通，所述二沉池設有回流口，所述二沉池的回流口通過回流水泵、第一液體流量計與反應器下端的回流口連通，且通過第一液體流量計控制回流比；所述反應器的流化床好氧區內設置有溶氧監測儀，用于監測流化床好氧區的溶解氧濃度，并通過氣體流量計控制溶解氧濃度，所述反應器的流化床好氧區的出水段設置有硝酸鹽濃度監測儀，當出水中的硝酸鹽濃度超過一定限值時，控制回流水泵開啟，使二沉池中的水按一定回流比回流至反應器的濾池缺氧區進行反硝化，完成生物脫氮的過程；

反應器濾池缺氧區的生物膜載體上掛膜有異養反硝化菌和固體碳源降解菌，反應器流化床好氧區的生物膜載體上掛膜有異養硝化-好氧反硝化菌和固體碳源降解菌；反應器的流化床好氧區內設置固體碳源填料同時作為生物膜的懸浮載體和微生物的有機碳源；反應器的缺氧濾池區內設置固體碳源填料同時作為生物膜的固定化載體和微生物的有機碳源。

2.根據權利要求1所述的低溫低碳氨氮廢水處理裝置，其特征在于：所述二沉池的底部設置排泥口，所述二沉池的上端設置溢流口用于出水，所述二沉池的下端設置回流口，所述回流口位于排泥口上方。

3.根據權利要求1所述的低溫低碳氨氮廢水處理裝置，其特征在于：所述反應器的濾池缺氧區和流化床好氧區內填充的固體碳源填料均為親電子改性的固體碳源填料；反應器流化床好氧區的生物膜載體上還掛膜有異養反硝化菌；反應器的流化床好氧區內的固體碳源填料的填充體積為20%-40%,反應器的缺氧濾池區的固體碳源填料的填充體積為80%-90%；反應器為圓柱形結構，好氧區和缺氧區的體積比為2:1-3:1。

4.根據權利要求3所述的低溫低碳氨氮廢水處理裝置，其特征在于：親電子改性的固體碳源填料是經陽離子聚合物改性的可生物降解聚合物；陽離子聚合物為聚季銨鹽-10（PQAS-10）、陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）中的一種或兩種的混合；可生物降解聚合物是聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚β-己內酯、聚丁二酸丁二醇酯中的一種或幾種的組合，其相對分子量是40,000、50,000、60,000、80,000或140,000；陽離子聚合物和可生物降解聚合物通過機械攪拌、共混、擠出成型工序加工成一定的形狀和規格的固體碳源填料。

5.根據權利要求1或3或4所述的低溫低碳氨氮廢水處理裝置，其特征在于：固體碳源填料為中空結構；中空結構內設有交叉的隔板；中空結構的外表面設有若干沿中空結構軸向延伸的突起；中空結構為中空圓柱體；固體碳源填料的規格為：高度為10.0-12.0 mm，外徑為 10.0-12.0 mm, 內徑為8.6-10.6 mm，比表面積為500-800 m2/m3。

6.根據權利要求1所述的低溫低碳氨氮廢水處理裝置，其特征在于：所述反應器的缺氧濾池區下端設有填料支承板，使固定生物膜載體位于填料支承板上方，所述填料支承板上設有若干布水孔，所述填料支承板與反應器的底部之間留有緩沖空間，所述反應器的進水口、回流口設置在填料支承板的下方，與該緩沖空間連通；所述緩沖空間設有排空口；所述曝氣裝置通過管道與該緩沖空間連通，用于濾池缺氧區的反沖氣洗；所述反應器的流化床好氧區上端設有填料擋板，使懸浮生物膜載體位于填料擋板下方；所述出水口位于填料擋板的上方。