[发明专利]一种基于厌氧氨氧化反应的高效脱氮反应器

说明书

本发明公开了一种基于厌氧氨氧化反应的高效脱氮反应器，包括反应器本体，所述反应室本体为封闭式，其内部由下至上依次设置有污泥区、填料层、三相分离器及气室，所述填料层与所述污泥区之间设置有多孔PP隔板，氮气管与气室连通，出水管与三相分离器的出水槽连通，布水曝气管设置于所述污泥区的底部，进气管与进气管均连接布水曝气管，三相分离器与反应器本体之间设置有气体导流板，循环管的一端连接所述反应器本体的上部，另一端连接所进水管，循环管上安装有循环泵，所述污泥管与所述污泥区连通。本发明填料层与污泥区通过多孔PP隔板分隔,PP隔板起到去除基质的作用，同时能够吸收上浮的污泥，避免了填料层发生堵塞。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种基于厌氧氨氧化反应的高效脱氮反应器。

背景技术

在传统的生物脱氮工艺中，氮的去除是通过硝化与反硝化两个独立的过程实现的。传统理论认为，进行硝化与反硝化的细菌种类和所需环境条件都不同，硝化细菌主要以自养菌为主，需要环境中有较高的溶解氧；而反硝化细菌与之相反，以异养菌为主，适宜生长于缺氧环境。所以很难设想能在同一反应器中同时实现硝化与反硝化两个过程。然而，有不少研究和实践证明，在各种不同的生物处理系统中存在有氧条件下的反硝化现象。研究还发现一些与传统脱氮理论有悖的现象，如硝化过程可以有异养菌参与、反硝化过程可在好氧条件下进行、NH4⁺可在厌氧条件下转变成N₂等。这些研究结果，导致了不少脱氮新工艺的诞生。

厌氧氨氧化工艺是1990年荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发的。该工艺突破了传统生物脱氮工艺中的基本理论概念。在厌氧条件下，以氨为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体，将氨氧化成氮气，这比全程硝化节省60%以上的供氧量。以氨为电子供体还可节省传统生物脱氮工艺中所需的碳源。同时由于厌氧氨氧化菌细胞产率远低于反硝化菌，所以，厌氧氨氧化过程的污泥产量只有传统生物脱氮工艺中污泥产量的15%左右。

现行脱氮反应器存在工艺流程长、占地多、能耗大、成本高等缺点，无法很好的与厌氧氨氧化反应相匹配。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于厌氧氨氧化反应的高效脱氮反应器，本发明能够在厌氧氨氧化的启动过程中加快厌氧氨氧化反应器的启动，提高反应器脱氮的效能，减少反应器的堵塞，增强反应器的稳定性和抗负荷能力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于厌氧氨氧化反应的高效脱氮反应器，包括反应器本体、进气管、氮气管、布水曝气管、进水管、循环管、出水管及污泥管，所述反应器本体为封闭式，其内部由下至上依次设置有污泥区、填料层、三相分离器及气室，所述填料层与所述污泥区之间设置有多孔PP隔板，所述氮气管与所述气室连通，所述出水管与所述三相分离器的出水槽连通，所述布水曝气管设置于所述污泥区的底部，所述进气管与所述进气管均连接所述布水曝气管，所述三相分离器与所述反应器本体之间设置有气体导流板，所述三相分离器的底部连接污泥斗，所述循环管的一端连接所述反应器本体的上部，另一端连接所进水管，所述循环管上安装有循环泵，所述污泥管与所述污泥区连通。

填料层中填充有多孔填料，多孔填料选用密度较低的材料，微生物附着在多孔填料的表面，多孔填料加大了微生物的附着面积，不会占用反应罐中太大的空间，提高了处理效率，在进水污染物浓度过高时也具有一定的抗冲击负荷的能力。

作为优选的技术方案，所述循环管与所述反应器本体的连接处与所述污泥斗的底部齐平。

三相分离器分离的污泥进入污泥斗，由污泥斗底部排出后由循环管上的循环泵抽入污泥区，避免了污泥在填料层内积累。

作为优选的技术方案，所述三相分离器设置为2个，2个所述三相分离器并列设置，2个所述三相分离器之间设置有导流板。