[實用新型]一種利用微曝氣生物膜脫氮除碳的裝置

有效

• 申請號: 202120283742.5
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN214457505U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 姚宏;田盛;左陸珅
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;B01D53/62;C02F101/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本實用新型公開了一種利用微曝氣生物膜脫氮除碳的裝置，涉及廢水處理技術領域，包括依次連通的除碳反應器、第一沉淀池、厭氧氨氧化脫氮反應器和第二沉淀池，除碳反應器內設置有若干組第一微孔曝氣膜組件，厭氧氨氧化脫氮反應器內設置有若干組第二微孔曝氣膜組件，除碳反應器與第二微孔曝氣膜組件連通。本實用新型利用第一微孔曝氣膜組件和第二微孔曝氣膜組件負載微生物，實現除碳脫氮，第一沉淀池和第二沉淀池能夠減少污泥流失，在除碳反應器除碳的過程中，將產生的二氧化碳通入厭氧氨氧化脫氮反應器中，減少額外碳源提供的同時，實現廢水、廢氣中碳源污染物的零排放。本實用新型能夠達到廢水、廢氣中碳源氮源污染物同步去除的效果。

技術領域

本實用新型涉及廢水處理技術領域，特別是涉及一種利用微曝氣生物膜脫氮除碳的裝置。

背景技術

近年來，我國工農業生產得到了長足的發展，人民生活水平大幅提高，隨之而來的造成了嚴重的環境問題，其中突出表現為氮素污染物的排放量急劇增加。除了生活污水和農業灌溉污水造成的氨氮排放外，還有大量高氨氮工業廢水的排放，造成日益嚴重的氨氮污染。氮素是水體富營養化的重要因素，過多氨氮排入水體容易引起水中藻類及其他微生物的大量繁殖，造成水體富營養化等環境問題。

傳統脫氮方法中物理化學法處理成本較高，且容易產生二次污染，限制其大規模的應用。生物法脫氮成本較低，但其處理效率較低，因此構筑物要求較大，基建費用高，且運行過程中需要充足的氧氣和碳源等，且產生大量剩余污泥需要進一步處理。近年來，一些新型的更加高效、節能的生物脫氮工藝被逐漸開發出來，其中一體式厭氧氨氧化由于是極高的脫氮負荷、較低的污泥產率、無需外加碳源等優點成為眾多研究的核心熱點技術。

厭氧氨氧化反應是指在厭氧或缺氧的條件下，厭氧氨氧化微生物以氨氮作為電子供體，亞硝氮為電子受體，氧化NH₄⁺-N為N₂的生物過程，具有無需外加碳源，厭氧條件耗氧量較小，菌種增長速率慢因而污泥產量低，產生的主要成分為N₂降低溫室氣體排放量等優點。但其本身由于主體菌種增長速率慢，倍增時間大于11d，造成相關工藝啟動周期長，且污泥固定困難，易造成污泥流失，限制了工藝的應用。此外在一體式厭氧氨氧化工藝中，利用厭氧氨氧化菌與短程硝化菌耦合處理高氨氮廢水，厭氧氨氧化菌由于對環境條件尤其是溶解氧較為敏感，需要對廢水中的溶解氧進行嚴格控制，也需要補充一定的無機碳源，這些因素都限制了這種新型高效低耗脫氮工藝的應用，需要一種能夠充分固定功能微生物，并維持工藝運行條件穩定的方法。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種利用微曝氣生物膜脫氮除碳的裝置，以解決上述現有技術存在的問題，減少額外碳源提供，實現廢水、廢氣中碳源氮源污染物同步去除。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：

本實用新型提供了一種利用微曝氣生物膜脫氮除碳的裝置，包括依次連通的除碳反應器、第一沉淀池、厭氧氨氧化脫氮反應器和第二沉淀池，所述除碳反應器內設置有若干組第一微孔曝氣膜組件，所述厭氧氨氧化脫氮反應器內設置有若干組第二微孔曝氣膜組件，所述除碳反應器與所述第二微孔曝氣膜組件連通。

優選的，所述第一微孔曝氣膜組件和所述第二微孔曝氣膜組件的結構相同，所述第一微孔曝氣膜組件包括均勻設置的若干固定框架，各所述固定框架固定有若干中空的膜絲，各所述膜絲設置有若干微孔，所述微孔用于為微生物提供附著條件。

優選的，所述利用微曝氣生物膜脫氮除碳的裝置還包括曝氣泵，所述曝氣泵位于所述除碳反應器外部，所述曝氣泵通過第一曝氣管路與所述第一微孔曝氣膜組件連通。

優選的，所述除碳反應器上部的第一出水管路與所述第一沉淀池的上端連通，所述第一沉淀池的下端通過第一回流管路與所述除碳反應器連通，所述第一沉淀池的第一溢流堰通過第二進水管路與所述厭氧氨氧化脫氮反應器連通。

優選的，所述第一回流管路上設置有第一回流泵。