[发明专利]用于短程除氮及抑制亚硝酸氧化微生物活性的装置及方法

说明书

本发明公开一种用于短程除氮及抑制亚硝酸氧化微生物活性的装置及方法。根据本发明一个实施例，提供一种纤维纱气体扩散装置，其特征在于，包括能够供微生物附着生长的多个纤维纱、能够向所述多个纤维纱的一侧供应气体的引入部，所述气体包含氧气和二氧化碳，能够借助于所述氧气而生产亚硝酸，所述气体的氧气浓度由所述氧气和所述二氧化碳调节。

技术领域

本发明涉及一种装置及方法，所述装置及方法将利用气体扩散装置(diffuser)模块的短程除氮(shortcut nitrogen removal)装置及方法应用于亚硝酸氧化微生物活性抑制装置，从而抑制亚硝酸氧化微生物(NOB)对亚硝酸性氮进行氧化。

背景技术

该部分记述的内容只单纯提供本发明的背景信息，并不构成以往技术。

在下水及废水中存在的污染物质中，有固体物、有机物以及诸如氮及磷那样的营养盐类。作为去除这种污染物质的方法，使用物理学、生物学及化学方法。其中，利用细菌来去除污染物质的生物学活性污泥(sludge)工艺在经济性/高效性方面优秀，因而在实地使用最多。

为了以生物学方式使有机物及氮氧化，需供应作为电子受体的氧。一般而言，氧以气体状态存在，因而需要一个传输过程，以便微生物可以利用氧气，诸如氧气那样的低溶解度气体向液相传递的速度(r)按如下方式计算。

r＝K_L(C_S-C_t)

Cs：气体状态的氧浓度(氧饱和浓度)

Ct：液体状态下的氧浓度(溶解氧浓度)

在上式中，乘以面积(A)，除以体积(V)后，则得到单位体积的氧的传递速度(r_v)。

【数学式1】

在上式中，K_La值根据实验而求得，一般使用清水。

生物学工艺中需要的氧传递量受到多种要素的影响。作为影响氧传递量的要素，有废水内的固体物浓度、盐度、表面张力、温度、高度、注入深度、反应槽的混合程度及反应槽的形状等。因此，污染物质氧化所需的氧气量与实际注入的氧气量呈现较大差异。为了供应氧，需供应包含氧的气体，此时，可以供应空气。实际需供应的空气量利用下式计算。

【数学式2】

其中，

AOR：生物反应所需的纯氧要求量(kgO₂/d)

C_s：T℃下的氧饱和浓度(mg/L)

C_SW：20℃下的氧饱和浓度(mg/L)

α：K_La补正系数

β：氧饱和浓度补正系数

γ：不同散气水深的C_S补正系数

T：反应槽温度(℃)

P：大气压(mmHg)

【数学式3】

其中，

OTE：清水中的氧传递率(％)

ρ：空气(气体)密度(kg/Nm³)

O_w：空气(气体)中的氧比重比(kgO₂/kg_空气)

t：曝气时间(分/d)