[实用新型]一种脱氮好氧颗粒污泥序批式反应器

说明书

一种脱氮好氧颗粒污泥序批式反应器，曝气器系统安装在罐体内部，曝气器系统上方是硝化区，曝气器系统下方是反硝化区，反硝化区下方至罐底的空间为布水混合区；气水分离器安装在罐体顶部，上回流管一端连接在气水分离器底部，上回流管另一端位于硝化区并安装有多个上回流喷头；下回流管一端连接在气水分离器底部，下回流管另一端接至第一十字管，第一十字管上安装有多个下回流喷头。本实用新型水力与传质的合理设计，使反应器在曝气工况下产生的密度压力差形成气提动能，再利用位差和压力差使流体下泄喷出形成旋混，提高流体速度，增强水力剪切力，提高空气在水中的路径和停留时间，提高氧的利用率，可利用絮状污泥启动以形成好氧颗粒污泥。

技术领域

本实用新型涉及一种生物脱氮好氧颗粒污泥反应器，属于生物脱氮好氧颗粒污泥技术领域，具体是一种脱氮好氧颗粒污泥序批式反应器(Denitrification aerobicgranular sludge sequence batch reactor，DAGS-SBR反应器)。

技术背景

好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge，AGS)是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥，与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点。微生物的自凝聚过程是一个复杂的物理、化学和生物过程，其颗粒化受多种环境因素影响，为微生物的自凝聚提供合适的水力剪切力通常采用高径比大的反应器以及较大的曝气量，反应器太高又造成曝气的能耗增加，这制约了好氧颗粒污泥(AGS)技术在实际工程的应用。

序批式工艺采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有脱氮、除磷功能。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，序批式工艺集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体，无污泥回流系统。其工作过程可分为曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段，周期循环进行。

传统的生物脱氮工艺为一个完整生物脱氮过程，包括氨化作用，硝化作用和反硝化作用构成，是好氧硝化过程与缺氧反硝化相继或交替完成，由氨化菌的作用将有机氮氧化分解为NH⁴⁺-N；然后由自养型硝化细菌将NH⁴⁺-N氧化成NO^2--N和NO^3--N；接着NO^2--N和NO^3--N在反硝化细菌的作用下还原为N₂或其它氮氧化物，最后N₂释放到大气中，从而达到脱氮的目的。在全程硝化过程中，耗氧当量为2.86g O₂/gNO₃-N，为满足完全硝化反应所需的曝气，其过程大大增加了污水处理过程的整体能耗和运行费用。

国内外研究短程硝化反硝化工艺较多，其原理是利用氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌氮素转化的差异性，将氨氮氧化控制在NO₂-N阶段，省去了传统生物脱氮中由亚硝酸盐氧化成硝酸盐，再还原成亚硝酸盐，短程硝化反硝化工艺耗氧当量为1.71gO₂/g NO₃-N，大幅度降低了污水处理过程的整体能耗和运行费用。但是工程化应用鲜有实例，形成一体化装备应用的更少。

目前，传统序批式生物好氧工艺有CASS和SBR工艺，多为砼结构的池体，池体深度一般小于8米，占地面积大，氧的利用率低，供氧能耗较高，絮状泥运行，工艺系统无法提供形成好氧颗粒污泥(AGS)所需要的水力剪切力，容易造成负荷冲击，碳源不足，污泥膨胀等问题。因此，在现行序批式生物好氧工艺上,结合鼓风机的曝气工况，通过水力与传质的合理设计，提高水力剪切力和溶解氧利用率，合理设置生物填料与功能分区，提高反应器生物总量，增强反应器硝化与反硝化同步功能区，利用絮状污泥启动并快速形成好氧颗粒污泥，实用新型具有脱氮功能的好氧颗粒污泥序批式运行生物反应器是必要的。

实用新型内容