反過(guò)來(lái) 會(huì)對(duì)亞硝酸細(xì)菌和厭氧氨氧化菌產(chǎn)生抑制。
[0036] 又如，在DEMON工藝中，在一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行交替進(jìn)行亞硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)， 從而廢水需要間斷地進(jìn)入反應(yīng)容器內(nèi)并且曝氣需要間斷進(jìn)行，影響了廢水處理效率，而且， 由于要在一個(gè)反應(yīng)容器內(nèi)交替地形成好氧和厭氧環(huán)境，因此與SHAR0N-ANAMM0X ?工藝類(lèi)似， 同樣存在控制精度要求高，曝氣要求精確的缺陷，否則對(duì)厭氧氨氧化細(xì)菌造成毒害。而且， 由于間斷曝氣，反應(yīng)容器內(nèi)的亞硝酸細(xì)菌和厭氧氨氧化細(xì)菌不易分離，通常會(huì)通過(guò)水力旋 流器進(jìn)行分離，但是反應(yīng)器內(nèi)的污泥中亞硝酸細(xì)菌的比例較難控制，會(huì)對(duì)厭氧氨氧化細(xì)菌 產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制，導(dǎo)致系統(tǒng)和工藝不穩(wěn)定。同時(shí)，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的氨氮、亞硝酸鹽氮或者pH 值進(jìn)行風(fēng)機(jī)的連鎖控制啟停，對(duì)于風(fēng)機(jī)壽命也不利。
[0037] 再如，在AnitaMox工藝中，在好氧環(huán)境下，生物膜層容易被穿透，硝化菌容易對(duì)厭 氧氨氧化細(xì)菌產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。而且，生物膜層容易堵塞，并且占據(jù)了反應(yīng)器內(nèi)的有效 空間，造成反應(yīng)器容積的浪費(fèi)和效能的下降。
[0038] 考慮到相關(guān)技術(shù)中的生物脫氮技術(shù)狀況，本發(fā)明提出了一體化生物脫氮反應(yīng)器， 在該反應(yīng)器內(nèi)接種有復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥，這里，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥"是 指由厭氧氨氧化細(xì)菌和亞硝酸細(xì)菌構(gòu)成的復(fù)合細(xì)菌，例如在反應(yīng)器內(nèi)接種厭氧氨氧化細(xì)菌 顆粒污泥，然后曝氣，再將亞硝酸細(xì)菌污泥加入到反應(yīng)器內(nèi)，或者在曝氣情況下直接在厭氧 氨氧化細(xì)菌顆粒污泥表面自然形成一層亞硝酸細(xì)菌層，亞硝酸細(xì)菌附著到厭氧氨氧化細(xì)菌 外面，由此形成由厭氧氨氧化細(xì)菌內(nèi)芯和包覆在厭氧氨氧化細(xì)菌內(nèi)芯外面的亞硝酸細(xì)菌外 殼。由于厭氧氨氧化細(xì)菌被亞硝酸細(xì)菌完全包覆，因此復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥里面天然為厭氧 環(huán)境。
[0039 ]由此，在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)接種復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥，反應(yīng)器內(nèi)為好氧環(huán)境，位于復(fù)合細(xì) 菌顆粒污泥外層的亞硝酸細(xì)菌將廢水中的一部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮和廢 水中的剩余氨氮穿過(guò)亞硝酸細(xì)菌外殼進(jìn)入?yún)捬醢毖趸?xì)菌內(nèi)芯，在天然的厭氧環(huán)境下，厭 氧氨氧化細(xì)菌將亞硝酸鹽氮和剩余氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，由此?shí)現(xiàn)在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)完成亞硝酸 細(xì)菌好氧生物脫氮和厭氧氨氧化細(xì)菌厭氧生物脫氮，并且由于亞硝酸細(xì)菌包覆在厭氧氨氧 化細(xì)菌外面，因此亞硝化反應(yīng)控制精度要求低，曝氣控制簡(jiǎn)單，且好氧水體內(nèi)的亞硝酸鹽氮 控制在較低濃度范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)亞硝酸細(xì)菌厭氧氨氧化細(xì)菌造成毒害和抑制作用，提高了 脫氮效果，并且設(shè)備簡(jiǎn)化，占地空間小，成本降低。
[0040] 而且，通過(guò)吹掃管定期向脫氣沉淀分離器吹送空氣，可以避免污泥堵塞脫氣沉淀 分離器。
[0041 ]下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器。
[0042] 如圖1-圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1包括罐體100、 曝氣裝置200、脫氣沉淀分離器300和吹掃管220。
[0043] 罐體100內(nèi)具有反應(yīng)室110，反應(yīng)室110內(nèi)接種有復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120，復(fù)合細(xì)菌 顆粒污泥120包括厭氧氨氧化細(xì)菌內(nèi)芯121和亞硝酸細(xì)菌外殼122,亞硝酸細(xì)菌外殼122包覆 在厭氧氨氧化細(xì)菌內(nèi)芯121外面。反應(yīng)室110具有廢水進(jìn)口 111和呼吸口 112。曝氣裝置200設(shè) 在反應(yīng)室110內(nèi)，用于曝氣。脫氣沉淀分離器300設(shè)在反應(yīng)室110內(nèi)，用于分離氣、水和復(fù)合細(xì) 菌顆粒污泥，這里，脫氣沉淀分離器300也可以稱(chēng)為三相分離器。吹掃管220的一端伸入到脫 氣沉淀分離器300內(nèi)，用于向脫氣沉淀分離器300內(nèi)定期吹送空氣以避免脫氣沉淀分離器 300堵塞。
[0044] 下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1的廢水脫氮 過(guò)程。
[0045] 廢水由廢水進(jìn)口 111連續(xù)注入反應(yīng)室110,曝氣裝置200向反應(yīng)室110內(nèi)供氧曝氣， 反應(yīng)室110內(nèi)形成好氧環(huán)境，同時(shí)，曝氣裝置200供給的空氣起到攪拌廢水的作用，由此反應(yīng) 室110內(nèi)的廢水與復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120迅速混合，廢水與復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120的劇烈接 觸以及氧氣的充分供給，使廢水中的氨氮由復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120迅速轉(zhuǎn)化。具體地，復(fù)合 細(xì)菌顆粒污泥120外層的亞硝酸細(xì)菌將廢水中的大約一半的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮，然后， 亞硝酸鹽氮和剩余的氨氮穿過(guò)亞硝酸細(xì)菌外殼122,與復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120內(nèi)部的厭氧氨 氧化細(xì)菌接觸，厭氧氨氧化細(xì)菌將亞硝酸鹽氮和剩余的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?。由于厭氧?氧化細(xì)菌內(nèi)芯121被亞硝酸細(xì)菌外殼122完全包裹，復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120外部為適于亞硝 酸細(xì)菌轉(zhuǎn)化氨氮的好氧環(huán)境，而復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120內(nèi)部天然為適于厭氧氨氧化細(xì)菌轉(zhuǎn) 化氨氮和亞硝酸鹽氮的厭氧環(huán)境，因此，曝氣控制條件精確度要求低。最后，脫氮后的廢水 溢流到脫氣沉淀分離器300內(nèi)，由此氣體(氮?dú)夂推貧饪諝?與水和復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120分 離，分離后的氣體由呼吸口 112排出，然后，水與復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120分離，分離后的復(fù)合 細(xì)菌顆粒污泥120從脫氣沉淀分離器300返回反應(yīng)室110內(nèi)循環(huán)使用，與復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥 120分離后的水溢流出脫氣沉淀分離器300,排出反應(yīng)室110,輸送至后續(xù)處理工序。復(fù)合細(xì) 菌顆粒污泥120高效的生物反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，大幅提高了廢水脫氮效率且節(jié)省了罐體100體積。 [0046]同時(shí)，在此廢水處理過(guò)程中，吹掃管220的一端伸入到脫氣沉淀分離器300內(nèi)，舉例 而言，如圖1和圖3所示，吹掃管220可以為曝氣裝置200的支管，且吹掃管220上設(shè)有位于罐 體100外的控制閥210，吹掃管220伸入脫氣沉淀分離器300，控制閥210定期打開(kāi)吹掃管220， 從而定期吹掃以避免脫氣沉淀分離器300被復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120等堵塞。
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1，亞硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)在 同一個(gè)罐體100內(nèi)進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單、安裝空間要求小且成本低。并且，反應(yīng)室110內(nèi)接種的復(fù) 合細(xì)菌顆粒污泥120,亞硝酸細(xì)菌外殼122包裹厭氧氨氧化細(xì)菌內(nèi)芯121，從而在復(fù)合細(xì)菌顆 粒污泥120內(nèi)部形成天然的厭氧環(huán)境，極大降低了反應(yīng)室110內(nèi)的曝氣精度的要求，進(jìn)而保 證了厭氧氨氧化細(xì)菌的活性以及工藝和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，吹掃管220伸入到脫氣沉淀分 離器300內(nèi)并定期吹送空氣，可以避免脫氣沉淀分離器300堵塞，保證廢水處理的穩(wěn)定性和 處理效率。
[0048] 因此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1具有設(shè)備和控制簡(jiǎn)單、成 本低、脫氮效果好、廢水處理性能和廢水處理效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0049] 下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型一些具體實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1。
[0050] 如圖1-圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1包括罐體100、 曝氣裝置200、脫氣沉淀分離器300和吹掃管220，罐體100內(nèi)接種有由厭氧氨氧化細(xì)菌內(nèi)芯 121和包裹厭氧氨氧化細(xì)菌內(nèi)芯121的亞硝酸細(xì)菌外殼122構(gòu)成的復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120。 [0051 ]可選地，罐體100的頂部可以全部敞開(kāi)以構(gòu)成呼吸口 112(如圖1所示），以保證轉(zhuǎn)化 成的氮?dú)庋杆倥懦?。?dāng)然，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1并不限于此， 罐體100的頂部也可以設(shè)有罐蓋130,呼吸口 112設(shè)在罐蓋130上，如此在實(shí)現(xiàn)氣體排放的同 時(shí)可以避免其它雜質(zhì)等進(jìn)入反應(yīng)室110,同時(shí)起到保溫和降低加熱能耗的效果。
[0052]圖1和圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型一些具體實(shí)施例的一體化生物脫氮反應(yīng)器1。如 圖1和圖3所示，脫氣沉淀分離器300包括箱體310,箱體310內(nèi)形成脫氣沉淀腔311，脫氣沉淀 腔311的底部具有復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥出口 312。脫氣沉淀腔311內(nèi)的上部設(shè)有隔板320,脫氣 沉淀腔311的下部的橫截面積沿從上向下的方向逐漸減小，隔板320將脫氣沉淀腔311的上 部分隔成脫氣區(qū)321和沉淀區(qū)322,脫氣區(qū)321的底部與沉淀區(qū)322的底部連通以便脫氮后的 廢水從反應(yīng)室110溢流到脫氣區(qū)321內(nèi)進(jìn)而從脫氣區(qū)321的底部流到沉淀區(qū)322內(nèi)，沉淀區(qū) 322內(nèi)設(shè)有沉淀斜板或沉淀斜管323以及溢流堰330，溢流堰330內(nèi)形成溢流槽331，溢流槽 331具有通向罐體100外部的出水口 332。吹掃管220的一端伸入到沉淀區(qū)322下面且鄰近復(fù) 合細(xì)囷顆粒污泥出口 312。
[0053] 下面參考1和圖3描述脫氣沉淀分離器300對(duì)水、氣體和復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120的分 離過(guò)程。
[0054] 廢水中的氨氮被復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂退?jīng)復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120 轉(zhuǎn)化后的水中夾帶氣體和復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120,夾帶氣體和復(fù)合細(xì)菌顆粒污泥120的水溢 流至脫氣沉淀腔31