[发明专利]一种适用于厌氧氨氧化菌培养的多床层生物膜反应器

说明书

技术领域

    本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种适用于厌氧氨氧化菌培养的多床层生物膜反应器。

背景技术

水体富营养化是一个国际性的环境问题。我国近年制定了废水氨氮排放标准，亟待脱氮技术攻关。利用生物技术脱氮除磷是国内外一直以来研究的重点。作为发展前景最广以及使用价值最高的新型生物脱氮技术，越来越多的学者重视并且深入研究厌氧氨氧化（Anammox）工艺。

厌氧氨氧化(Anammox)是由荷兰Delft 技术大学Lluyver 生物技术实验室于20 世纪90 年代中期开发的一种新型生物脱氮技术,是指微生物直接以NO₃^-或NO₂^-为电子受体,以NH₄⁺为电子供体,在缺氧或厌氧条件下,将两种氮的化合物同时转化成氮气的生物反应过程,这个反应生成的能量可能让厌氧氨氧化细菌在厌氧条件下进行生命活动。与传统脱氮工艺比较，厌氧氨氧化不需要供氧，不需要添加有机碳源，不需要外加酸碱中和试剂，同时污泥产量减少了90%，是目前生物脱氮途径中最简洁和最经济的途径。但是厌氧氨氧化菌的生长速率十分缓慢，它们的世代周期大概是11天；并且，该菌在经过一段时间培养后，其生物活性会出现急剧下降的特性，甚至出现颗粒死亡的现象，这成为限制其应用的技术难点。用传统的方法进行培养，活性低，难以实现高负荷运行。国内外研究者企图从反应器的改进，细菌活性的提高或工艺的改进来提高厌氧氨氧化效率。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于厌氧氨氧化菌培养的多床层生物膜反应器，它可以使污泥小颗粒化，颗粒污泥密度大，比重大，活性高，耐水力冲击，并能够防止污泥流失,使气、液、固相充分接触，并使负荷大幅提高。

本发明的技术方案：

一种适用于厌氧氨氧化菌培养的多床层生物膜反应器，包括多个叠加布置的小膜床层，所述小膜床层主要由框架、格状滤布托架、滤布组成；格状滤布托架布置于框架的底部，滤布紧贴布置于格状滤布托架的下部；所述小膜床层的框架的一侧侧板与格状滤布托架之间设置了一个密闭的进水容器，该侧板的对面另一侧侧板与格状滤布托架之间设置了一个密闭的出水容器；进水容器的底部开有进水孔，出水容器在与进水容器相对的侧面上部开有出水孔，进水容器与出水容器通过输水管相互连通。

在多个叠加布置的小膜床层之间还设置了缓冲箱，所述缓冲箱是封闭的中空箱体，分别与所接触的上层及下层的小膜床层贯通。

所述缓冲箱还设有上部循环回流管，所述上部循环回流管连通反应器最上层的小膜床层。

    所述反应器的最下层小膜床层还设有整体循环回流管，所述整体循环回流管连通反应器最上层的小膜床层。

本发明的有益效果：

（1）废水在小膜床层中有垂直方向（次要）和水平方向（主要）两股水流，形成交错水流的扰动，这样利于生物膜小颗粒化。当较大颗粒在接触到滤布时，在交错水流剪切力的作用下被破碎，污泥不像传统反应器那样容易结团成块，污泥生物活性得以提高。

（2）由于多个小膜床层上下相互叠加放置，使气体、液体、固体充分接触。

（3）由于主要水流是折线流动，在提高水流流速时，由于格状滤布托架的作用，污泥不会被大量带出，使得水流通过反应器的时间缩短，负荷得到大幅提高。经试验测定，在相同的工艺条件下，本发明较之传统反应器负荷提高达百倍以上。

（3）缓冲箱可以阻止下部较大颗粒污泥随水流上升至反应器顶部。进入到多床层生物膜反应器上部的悬浮污泥，通过上部循环回流管和整体循环回流管分别回到缓冲箱和底部的小膜床层，使上浮的污泥再次得到有效利用，同时能够减少出水的杂质含量。

附图说明

图1是一种适用于厌氧氨氧化菌培养的多床层生物膜反应器的结构示意图。

图2是本发明中的缓冲箱结构示意图。

图3A、图3B是本发明中的小膜床层结构示意图。

附图中：1.上部循环回流管；2.小膜床层；3.缓冲箱；4.整体循环回流管；101.进水孔；102.滤布；103.出水孔；104.出水容器；105.输水管；106.格状滤布托架；107.框架；

108.进水容器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。