[發明專利]一種脫氮好氧顆粒污泥連續流式反應器及其工作方法

在審

• 申請號: 201810328111.3
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108467105A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 盧譽遠;林應強;熊慶明;周淑珍;林葉俊龍
• 申請（專利權）人: 南寧綠智環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 覃現凱

一種脫氮好氧顆粒污泥連續流式反應器，環形檔水板同心安裝在罐體內部上端，環形檔水板與罐體之間的環形區域為沉淀區；曝氣器系統安裝在罐體內部，曝氣器系統上方至環形檔水板內部是硝化區；曝氣器系統下方是反硝化區，反硝化區下方至罐底的空間為布水混合區；氣水分離器安裝在罐體頂部，上回流管一端連接在氣水分離器底部，上回流管另一端位于硝化區并安裝有多個上回流噴頭；下回流管一端連接在氣水分離器底部，下回流管另一端接至第一十字管，第一十字管上安裝有多個下回流噴頭。本發明外循環系統利用空氣射流進入反應器底部，傳質與流速的可控性好，強化系統循環、混合、攪拌以及反硝化功能，使系統具備連續進水和間歇進水工作模式。

技術領域

本發明涉及一種生物脫氮好氧顆粒污泥反應器，屬于好氧顆粒污泥技術領域，具體是一種脫氮好氧顆粒污泥連續流式反應器(Denitrification aerobic granularsludge continuous flow reactor，DAGS-CFR反應器)。

技術背景

好氧顆粒污泥(Aerobic Granular Sludge，AGS)是通過微生物自凝聚作用形成的顆粒狀活性污泥，與普通活性污泥相比，它具有不易發生污泥膨脹、抗沖擊能力強、能承受高有機負荷，集不同性質的微生物(好氧、兼氧和厭氧微生物)于一體等特點。微生物的自凝聚過程是一個復雜的物理、化學和生物過程，其顆?；芏喾N環境因素影響，為微生物的自凝聚提供合適的水力剪切力通常采用高徑比大的反應器以及較大的曝氣量，反應器太高又造成曝氣的能耗增加，這制約了好氧顆粒污泥(AGS)技術在實際工程的應用。

傳統的生物脫氮工藝為一個完整生物脫氮過程，包括氨化作用，硝化作用和反硝化作用構成，是好氧硝化過程與缺氧反硝化相繼或交替完成，由氨化菌的作用將有機氮氧化分解為 NH⁴⁺-N；然后由自養型硝化細菌將NH⁴⁺-N氧化成NO^2--N和NO^3--N；接著NO^2--N和NO^3--N 在反硝化細菌的作用下還原為N₂或其它氮氧化物，最后N₂釋放到大氣中，從而達到脫氮的目的。在全程硝化過程中，耗氧當量為2.86g O₂/gNO₃-N，為滿足完全硝化反應所需的曝氣，其過程大大增加了污水處理過程的整體能耗和運行費用。

國內外研究短程硝化反硝化工藝較多，其原理是利用氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌氮素轉化的差異性，將氨氮氧化控制在NO₂-N階段，省去了傳統生物脫氮中由亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，再還原成亞硝酸鹽，短程硝化反硝化工藝耗氧當量為1.71gO₂/gNO₃-N，大幅度降低了污水處理過程的整體能耗和運行費用。但是工程化應用鮮有實例，形成一體化裝備應用的更少。

目前，傳統連續流式生物好氧工藝有氧化溝及其變形工藝、生物接觸氧化池等，多為砼結構的池體，池體深度一般小于8米，占地面積大，氧的利用率低，供氧能耗較高，絮狀泥運行，工藝系統無法提供形成好氧顆粒污泥(AGS)所需要的水力剪切力，容易造成負荷沖擊，碳源不足，污泥膨脹等問題。因此，在現行序批式生物好氧工藝上，結合鼓風機的曝氣工況，通過水力與傳質的合理設計，提高水力剪切力和溶解氧利用率，合理設置生物填料與功能分區，提高反應器生物總量，增強反應器硝化與反硝化同步功能區，利用絮狀污泥啟動并快速形成好氧顆粒污泥，發明具有脫氮功能的好氧顆粒污泥連續式運行生物反應器是必要的。

發明內容

本發明針對傳統連續流式生物好氧工藝及裝備的不足，提供一種生物脫氮好氧顆粒污泥連續流式工作的反應器，通過水力與傳質的合理設計，合理設置生物填料和硝化與反硝化的功能分區，提高反應器生物總量，增強反應器硝化與反硝化同步功能區，提高水力剪切力和溶解氧利用率，可利用絮狀污泥啟動以形成好氧顆粒污泥，實現具有脫氮功能的好氧顆粒污泥連續流式反應器的一體化裝備。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：