[实用新型]一种厌氧氨氧化生物膜反应系统

说明书

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种厌氧氨氧化生物膜反应系统，尤其是一种能够在短时间内完成厌氧氨氧化菌附着和生长过程的反应系统。

背景技术

目前，化肥制造、焦化、食品加工等过程中产生大量高氨氮废水，利用常规A₂O或SBR等常规工艺很难将其去除，并且在这一过程中需额外投加碳源，增加了运行成本和难度。厌氧氨氧化是一种新型的脱氮工艺，其基本原理是在厌氧条件下，以NO₂^--N作为电子受体，将NH₄⁺-N直接氧化成N₂的生物化学反应，越来越受到研究人员的关注。但是由于厌氧氨氧化菌存在世代时间长(不小于11d)、增殖速率慢等缺陷，限制了其进一步的推广应用。针对这一问题，研究人员多采用生物膜反应器，如塔式生物滤池，让厌氧氨氧化菌在载体上附着、生长，以提高其增殖速率。但是，现行的厌氧氨氧化生物膜反应器多是直接使用的传统的生物膜反应装置，很少考虑厌氧氨氧化菌独特的生理特性和生长特点，导致其生长速率缓慢，挂膜过程时间长，生物膜易脱落。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种厌氧氨氧化生物膜反应系统，采用本实用新型不仅能在前期完成生物膜的迅速生长，完成挂膜过程，并且能在运行过程中抵抗外界不良环境的影响，提高反应装置的抗冲击能力。

本实用新型采用以下技术方案：一种厌氧氨氧化生物膜反应系统，包括反应器，反应器外部设有夹套，该系统还包括恒温水箱、氮气存储装置和循环水箱；反应器内设有火山岩颗粒填料层；恒温水箱分别通过管路与夹套的循环水进口和循环水出口连通；氮气存储装置通过管路与反应器下部的曝气装置连通；循环水箱通分别通过管路与反应器上部的雾化器和反应器底部的出水口I连通。

循环水箱通过管路与进水桶相连且管路上设有蠕动泵。

循环水箱上设有出水口II，出水口II与出水池连通。

循环水箱上设有在线检测系统I；出水池上设有在线检测系统II。

反应器底部的出水口I与循环水箱连通的管路上依次设有液位控制器和沉淀池。

恒温水箱与夹套的循环水进口之间的管路上设有离心泵。

循环水箱与反应器上部的雾化器之间的管路上设有增压泵。

氮气存储装置与反应器下部的曝气装置之间的管路上设有质量流量控制器。

反应器上部设有气体出口，气体出口处设有水封。

反应器内部火山岩颗粒填料层下方设有承托层；反应器外部设有铝箔或者黑布。

反应器为塔式生物滤池形式，材质为有机玻璃或不锈钢。反应器内，采用表面粗糙、比表面积大、机械强度高的火山岩颗粒填料作为厌氧氨氧化生物膜载体，填料填充比控制在65％左右。

在反应器外部设置夹套，通过恒温水箱将反应器温度控制在37-40℃，pH值通过投加Na₂CO₃、KHCO₃或HCl控制在7.5-8.5之间，Na₂CO₃、KHCO₃或HCl一般投加在循环水箱内。反应器材质为有机玻璃时，反应器外需包裹铝箔或黑布以达到避光的目的。在反应器上部气体出口处设有水封，避免外界O₂进入。在反应器底部的出水口I与循环水箱连通的管路上设有液位控制器，可控制反应器内液位高度，进而实现水封，以保证反应器完全密封，避免外界O₂进入。