CN2900509Y - 膜-厌氧氨氧化生物反应器 - Google Patents
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-
- Y02W10/12—
Landscapes
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Abstract
本实用新型公开了膜-厌氧氨氧化生物反应器。在反应器本体内设有呈圆形放置的一体浸没式膜分离组件,底部设有进水管,进水管与高位进水箱相接,一体浸没式膜分离组件下部与集水管相连,集水管与低位出水箱相连,反应器本体上端设有密封盖,在密封盖上设有出气口,回流泵一端的回流液出口与反应器本体上端相连,回流泵另一端回流液进口与反应器本体下端相连。本实用新型能够将厌氧氨氧化细菌完全截留在反应器内,反应器启动容易,反应潜力大;可省去二次沉淀池和污泥回流设施,结构紧凑;有利于反应器内基质与菌体接触,强化传质过程,缓解基质(氨氮和亚硝氮)抑制作用;可产生适度的剪切力,有助于高活性厌氧氨氧化颗粒污泥的形成。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保领域,尤其涉及一种膜-厌氧氨氧化生物反应器。
背景技术
随着工农业发展,氮素污染物的排放量日益增加。据《中国环境状况公报》显示,2003年,废水中氨氮排放量达130万吨,不仅造成水体富营养化,扰乱了水生生态***,影响了农业、渔业、旅游业、航海业,并对饮用水和食品安全构成了巨大威胁。
目前废水脱氮的方法有生物法、物理法和化学法,其中生物脱氮以其经济有效性而受到环境工作者的青睐。厌氧氨氧化是一种将氨氮和亚硝氮同时去除的新型生物脱氮技术。与传统的硝化-反硝化工艺相比,能够节约成本和投资。但是由于厌氧氨氧化菌代时长达11d,如何促进细菌生长已成为开发厌氧氨氧化反应的关键。
近年来对膜生物反应器的研究不断升温,其原因在于:①膜生物反应器具有良好的泥水分离效果,可实现对菌体的完全截留,使污泥停留时间与水力停留时间完全分离,这个特点非常适合生长缓慢的厌氧氨氧化菌;②由于膜组件可完全截留菌体,反应器内可保持较高的菌体浓度(污泥浓度),有利于提高容积效率和工作稳定性;③膜组件的成本不断降低,性能不断优化,使其在废水处理领域的应用日趋普遍。
针对膜生物反应器的优点和厌氧氨氧化反应的要求,该发明将膜生物反应器应用于厌氧氨氧化反应的开发,提高了反应器内的菌体浓度,减少了细胞流失量,并通过回流增强了基质与菌体的混合,提高了传质效率。试验证明,据此开发的新型厌氧氨氧化反应器具有很好的厌氧氨氧化性能。在pH7.5~8.5,反应温度25~35℃的条件下,能承受高进水氨和亚硝酸盐浓度,具有较高的容积转化效率和稳定的运行性能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种膜-厌氧氨氧化生物反应器,实现对厌氧氨氧化菌全部截留,有效开发厌氧氨氧化反应。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:在反应器本体内设有呈圆形阵列放置的一体浸没式膜分离组件,在反应器本体底部设有进水管,进水管与高位进水箱相接,高位进水箱与储水箱连接,一体浸没式膜分离组件下部与集水管相连,集水管与低位出水箱相连,反应器本体上端设有密封盖,在密封盖上设有出气口,回流泵一端的回流液出口与反应器本体上端相连,回流泵另一端回流液进口与反应器本体下端相连。
所述的一体浸没式膜分离组件为聚丙烯有机平板膜,膜孔径小于0.22μm。
回流液出口位于距反应器本体底部400mm处,回流液进口位于距反应器本体底部5mm处。
本实用新型具有的有益效果是:厌氧氨氧化细菌生长缓慢、世代时间长、容易被水流洗出,本反应器内部设有细胞分离组件,可将菌体(污泥)完全截留,因此有助于厌氧氨氧化工艺的启动和高效运行。这种反应器的优点是:1)能够将厌氧氨氧化细菌完全截留在反应器内,反应器启动容易,反应潜力大;2)可省去二次沉淀池和污泥回流设施,结构紧凑;3)有利于反应器内基质与菌体接触,强化传质过程,缓解基质(氨氮和亚硝氮)抑制作用;4)可产生适度的剪切力,有助于高活性厌氧氨氧化颗粒污泥的形成。
附图说明
附图是膜-厌氧氨氧化生物反应器结构原理示意图。
图中:1、储水箱,2、高位进水箱,3、进水管,4、一体浸没式膜分离组件,5、反应器本体,6、集水管,7、低位出水箱,8、出气口,9、密封盖,10、回流泵。
具体实施方式
如附图所示,本实用新型具有反应器本体5,呈塔式圆形结构,高径比H/D=3∶1~5∶1;在反应器本体5内设有呈圆形阵列放置的一体浸没式膜分离组件4,距反应器本体5底部30mm,每m3反应器的膜组件表面积为0.2~0.7m2;在反应器本体5底部设有进水管3,进水管3与高位进水箱2相接,高位进水箱2与水箱连接,一体浸没式膜分离组件4下部与集水管6相连,集水管6与低位出水箱7相连,出水箱7的高度可以调节,从而控制出水;反应器本体5上端设有密封盖9,密封盖9与反应器内液面距离5~8cm,在密封盖9上设有出气口8,回流泵10一端的回流液出口与反应器本体5上端相连,回流泵10另一端回流液进口与反应器本体5下端相连。
所述的一体浸没式膜分离组件4为聚丙烯有机平板膜,膜孔径小于0.22μm,能够对厌氧氨氧化菌实现完全截留。
回流液出口位于距反应器本体5底部400mm处,回流液进口位于距反应器本体5底部5mm处;通过回流泵10进行反应液回流,回流比为4∶1~6∶1,以稀释基质,消除氨氮和亚硝氮的抑制作用。
该膜-厌氧氨氧化生物反应器以市政污水厂厌氧消化污泥为接种污泥,其中以异养型细菌为主,几乎检测不到厌氧氨氧化细菌。在pH7.5~8.5,温度25~30℃的操作条件下,仅用30d就采用无机模拟废水成功地启动了厌氧氨氧化反应器,在容积氨氮负荷为0.10~0.14g/L.d,容积亚硝氮负荷为0.20g/L.d的条件下,总氮去除率达到90%以上。由于反应器设有回流,具有适度的剪切力,随着运行时间的增加,反应器内的污泥能够颗粒化。出水水质较好,氨氮和亚硝氮的浓度均在15mg/l以下,符合国家污水排放一级标准。
Claims (3)
1、膜-厌氧氨氧化生物反应器,其特征在于:在反应器本体(5)内设有呈圆形阵列放置的一体浸没式膜分离组件(4),在反应器本体(5)底部设有进水管(3),进水管(3)与高位进水箱(2)相接,高位进水箱(2)与储水箱(1)连接,一体浸没式膜分离组件(4)下部与集水管(6)相连,集水管(6)与低位出水箱(7)相连,反应器本体(5)上端设有密封盖(9),在密封盖(9)上设有出气口(8),回流泵(10)一端的回流液出口与反应器本体(5)上端相连,回流泵(10)另一端回流液进口与反应器本体(5)下端相连。
2、根据权利要求1所述的膜-厌氧氨氧化生物反应器,其特征在于:所述的一体浸没式膜分离组件(4)为聚丙烯有机平板膜,膜孔径小于0.22μm。
3、根据权利要求1所述的膜-厌氧氨氧化生物反应器,其特征在于:回流液出口位于距反应器本体(5)底部400mm处,回流液进口位于距反应器本体(5)底部5mm处。
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