[实用新型]一种基于MABR的一段式EGSB厌氧氨氧化装置

说明书

一种基于MABR的一段式EGSB厌氧氨氧化装置属于污水处理设备的领域。本装置将MABR与EGSB进行耦合，通过供氧的调控运行，实现AOB的有效富集及NOB的淘汰，为厌氧氨氧化反应的有效进行，提供基质保障；MABR膜组件在满足精确供氧的同时，也充当生物载体，生物膜的生物量大、食物链长、AOB不易流失；将MABR的AOB反应区与颗粒污泥厌氧氨氧化反应区分隔开来，分别设置在线监测反馈系统和回流调控系统，在分别满足两个反应区优化调控的同时，使EGSB系统运行效率最大化；MABR膜组件曝气能耗低，降低系统整体运行成本；EGSB内回流系统灵活多变，既满足两个反应区的运行要求，又可以实现MABR膜组件生物膜厚度的冲洗调控。

技术领域

本实用新型属于污水处理设备的领域，具体涉及一种基于MABR的一段式 EGSB厌氧氨氧化装置。

背景技术

一段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺将短程硝化与厌氧氨氧化进行耦合，在一个反应器内实现NH₄⁺亚硝化和厌氧氨氧化反应的同步进行，适用于较高NH₄⁺-N 浓度废水的处理(如：工业废水、垃圾渗沥液、养殖废水、污泥消化液等)，与传统脱氮工艺相比，脱氮效率高，曝气能耗低。此外，该脱氮工艺以厌氧氨氧化菌独特的生理代谢途径为基础，脱氮过程不需要有机物参与，因此脱氮效果不受进水有机物不足的影响。

NH₄⁺+1.5O₂→NO₂^-+2H⁺+H₂O(1-1)

NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺→1.02N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O(1-2)

由其反应原理(1-1)、(1-2)可知，一段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺反应过程中的限速步骤为短程硝化，是由氨氧化细菌(ammnia-oxidizing bacteria， AOB)将NH₄⁺-N转化为NO₂^--N，为后续厌氧氨氧化反应的顺利进行提供反应底物。在曝气过量的工况下，亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria，NOB) 将NO₂^--N进一步氧化成NO₃^--N，不利于厌氧氨氧化反应。如何通过精确有效的曝气控制，实现AOB的有效富集及NOB的淘汰是目前一段式短程硝化-厌氧氨氧化系统的主要技术瓶颈。

膜曝气生物反应器(Membrane Aerated Biofilm Reactor，MABR)以透气性膜材料进行曝气供氧，氧以溶解扩散或微泡/无泡的形式进行传递，同时透气膜比表面积大，易于微生物的附着生长，形成生物膜。依据污染物负荷、生物膜活性，曝气膜向生物膜实时按需供氧，生物膜内氧浓度梯度形成动态分布，氧浓度与污染物浓度逆向传递，最大程度实现精确供氧。

膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed，EGSB)反应器通过内回流系统的优化调控，为生化反应区提供合理稳定的上升流速及流态，在培养厌氧氨氧化颗粒污泥、生物膜形成及厚度控制等方面具有显著优势，同时，通过内回流参数灵活调控，加大了废水中基质与微生物接触，有效强化了反应物之间的传质效果，提高了反应器的生化反应速度及抗冲击能力。