一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器，包括多個疊加布置的小膜床層，所述小膜床層包括框架、格狀濾布托架、濾布。格狀濾布托架布置于框架的底部，濾布緊貼布置于格狀濾布托架的下部；所述小膜床層框架的一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架之間設(shè)置了一個密閉的進(jìn)水容器，該側(cè)板的對面另一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架之間設(shè)置了一個密閉的出水容器。進(jìn)水容器的底部開有進(jìn)水孔，出水容器在與進(jìn)水容器相對的側(cè)面上部開有出水孔，進(jìn)水容器與出水容器通過輸水管相互連通。本發(fā)明可以使污泥小顆?；?，顆粒污泥密度大，比重大，活性高，耐水力沖擊，并能夠防止污泥流失，使氣、液、固相充分接觸，并使負(fù)荷大幅提高。
【專利說明】一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]水體富營養(yǎng)化是一個國際性的環(huán)境問題。我國近年制定了廢水氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)，亟待脫氮技術(shù)攻關(guān)。利用生物技術(shù)脫氮除磷是國內(nèi)外一直以來研究的重點(diǎn)。作為發(fā)展前景最廣以及使用價值最高的新型生物脫氮技術(shù)，越來越多的學(xué)者重視并且深入研究厭氧氨氧化(Anammox)工藝。
[0003]厭氧氨氧化(Anammox)是由荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Lluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室于20世紀(jì)90年代中期開發(fā)的一種新型生物脫氮技術(shù)，是指微生物直接以N03_或N02_為電子受體，以NH4+為電子供體，在缺氧或厭氧條件下，將兩種氮的化合物同時轉(zhuǎn)化成氮?dú)獾纳锓磻?yīng)過程，這個反應(yīng)生成的能量可能讓厭氧氨氧化細(xì)菌在厭氧條件下進(jìn)行生命活動。與傳統(tǒng)脫氮工藝比較，厭氧氨氧化不需要供氧，不需要添加有機(jī)碳源，不需要外加酸堿中和試劑，同時污泥產(chǎn)量減少了 90%，是目前生物脫氮途徑中最簡潔和最經(jīng)濟(jì)的途徑。但是厭氧氨氧化菌的生長速率十分緩慢，它們的世代周期大概是11天；并且，該菌在經(jīng)過一段時間培養(yǎng)后，其生物活性會出現(xiàn)急劇下降的特性，甚至出現(xiàn)顆粒死亡的現(xiàn)象，這成為限制其應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)。用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行培養(yǎng)，活性低，難以實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷運(yùn)行。國內(nèi)外研究者企圖從反應(yīng)器的改進(jìn)，細(xì)菌活性的提高或工藝的改進(jìn)來提高厭氧氨氧化效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器，它可以使污泥小顆粒化，顆粒污泥密度大，比重大，活性高，耐水力沖擊，并能夠防止污泥流失，使氣、液、固相充分接觸，并使負(fù)荷大幅提高。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器，包括多個疊加布置的小膜床層，所述小膜床層主要由框架、格狀濾布托架、濾布組成；格狀濾布托架布置于框架的底部，濾布緊貼布置于格狀濾布托架的下部；所述小膜床層的框架的一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架之間設(shè)置了一個密閉的進(jìn)水容器，該側(cè)板的對面另一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架之間設(shè)置了一個密閉的出水容器；進(jìn)水容器的底部開有進(jìn)水孔，出水容器在與進(jìn)水容器相對的側(cè)面上部開有出水孔，進(jìn)水容器與出水容器通過輸水管相互連通。
[0006]在多個疊加布置的小膜床層之間還設(shè)置了緩沖箱，所述緩沖箱是封閉的中空箱體，分別與所接觸的上層及下層的小膜床層貫通。
[0007]所述緩沖箱還設(shè)有上部循環(huán)回流管，所述上部循環(huán)回流管連通反應(yīng)器最上層的小月吳床層。
·[0008]所述反應(yīng)器的最下層小膜床層還設(shè)有整體循環(huán)回流管，所述整體循環(huán)回流管連通反應(yīng)器最上層的小膜床層。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
(1)廢水在小膜床層中有垂直方向(次要)和水平方向(主要)兩股水流，形成交錯水流的擾動，這樣利于生物膜小顆?；?。當(dāng)較大顆粒在接觸到濾布時，在交錯水流剪切力的作用下被破碎，污泥不像傳統(tǒng)反應(yīng)器那樣容易結(jié)團(tuán)成塊，污泥生物活性得以提高。
[0010](2)由于多個小膜床層上下相互疊加放置，使氣體、液體、固體充分接觸。 [0011](3)由于主要水流是折線流動，在提高水流流速時，由于格狀濾布托架的作用，污泥不會被大量帶出，使得水流通過反應(yīng)器的時間縮短，負(fù)荷得到大幅提高。經(jīng)試驗(yàn)測定，在相同的工藝條件下，本發(fā)明較之傳統(tǒng)反應(yīng)器負(fù)荷提高達(dá)百倍以上。
[0012](3)緩沖箱可以阻止下部較大顆粒污泥隨水流上升至反應(yīng)器頂部。進(jìn)入到多床層生物膜反應(yīng)器上部的懸浮污泥，通過上部循環(huán)回流管和整體循環(huán)回流管分別回到緩沖箱和底部的小膜床層，使上浮的污泥再次得到有效利用，同時能夠減少出水的雜質(zhì)含量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明中的緩沖箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3A、圖3B是本發(fā)明中的小膜床層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖中:1.上部循環(huán)回流管；2.小膜床層；3.緩沖箱；4.整體循環(huán)回流管；101.進(jìn)水孔；102.濾布；103.出水孔；104.出水容器；105.輸水管；106.格狀濾布托架；107.框架；
108.進(jìn)水容器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0018]一種厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器，包括14個疊加布置的小膜床層2，小膜床層2包括框架107、格狀濾布托架106、濾布102。格狀濾布托架106布置于框架107的底部，濾布102緊貼布置于格狀濾布托架106的下部。所述小膜床層的框架107的一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架106之間設(shè)置一個密閉的進(jìn)水容器(108)，該側(cè)板的對面另一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架106之間設(shè)置一個密閉的出水容器104。進(jìn)水容器108的底部開有進(jìn)水孔101，出水容器在與進(jìn)水容器相對的側(cè)面上部開有出水孔103，進(jìn)水容器108與出水容器104通過若干根輸水管105相互連通。在本實(shí)施例中使用了兩根輸水管，輸水管105鋪設(shè)在格狀濾布托架106上方，濾布102可由天然纖維或合成纖維織成，在本實(shí)施例中濾布102用無紡布制成。
[0019]當(dāng)廢水進(jìn)入到多床層生物膜反應(yīng)器底部的小膜床層2，廢水會形成一種交錯水流通過每個小膜床層2，其過程是:一個水流方向是透過小膜床層2底部的濾布102向上流動，水流由下向上穿過鋪設(shè)在濾布102上的格狀濾布托板106 ;另一個水流從進(jìn)水孔101進(jìn)入到密閉的進(jìn)水容器108中，當(dāng)水注滿進(jìn)水容器108時，水通過輸水管105流到另一側(cè)的出水容器104中，當(dāng)水漫至出水容器104的上部時，水從其上部的出水孔103流出進(jìn)入到小膜床層2中，從出水孔103流出的水又向進(jìn)水容器108的方向水平流動，在格狀濾布托架106上面便形成了交錯水流，這樣利于厭氧氨氧化菌在格狀濾布托架106內(nèi)著床生長，利于生物膜小顆?；勰嗌锘钚蕴岣?，負(fù)荷增大，污泥不會像傳統(tǒng)的方法那樣容易成團(tuán)成塊。[0020]所述厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器，其間可設(shè)有若干個緩沖箱。本實(shí)施例在反應(yīng)器的中部設(shè)有一個緩沖箱，將多床層生物膜反應(yīng)器分為上下兩段。所述緩沖箱是封閉的中空箱體，分別與所接觸的上層及下層的小膜床層貫通。
[0021]多個小膜床層上下疊加時，可以采用使小膜床層底部水平方式或傾斜方式疊加，本實(shí)施例中采用了使小膜床層底部傾斜方式疊加。這種多個小膜床層上下疊加布置可以阻止下部較大顆粒污泥隨水流上升，較大顆粒在接觸到濾布時，在交錯水流剪切力的作用下被破碎，而部分較大顆粒污泥上升到多床層生物膜反應(yīng)器的頂部，分別通過上部循環(huán)回流管回到緩沖箱。通過整體循環(huán)回流管進(jìn)入底部的小膜床層中再次進(jìn)入循環(huán)，這樣使得厭氧氨氧化菌在多床層生物膜反應(yīng)器上下兩段中分布均勻并在相近的微環(huán)境中生存繁衍，厭氧氨氧化菌重新在格狀濾布托架中均勻分布著床繁殖，最大限度地使得厭氧氨氧化菌在小膜床層內(nèi)部富集，使上浮的污泥再次得到有效利用，同時能夠減少出水的雜質(zhì)含量，凈化后的廢水由多床層生物膜反應(yīng)器的上部排出。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于厭氧氨氧化菌培養(yǎng)的多床層生物膜反應(yīng)器，包括多個疊加布置的小膜床層(2)，所述小膜床層(2)主要由框架(107)、格狀濾布托架(106)、濾布(102)組成，格狀濾布托架(106)布置于框架(107)的底部，濾布(102)緊貼布置于格狀濾布托架(106)的下部；其特征在于:所述小膜床層的框架(107)的一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架(106)之間設(shè)置了一個密閉的進(jìn)水容器(108)，該側(cè)板的對面另一側(cè)側(cè)板與格狀濾布托架(106)之間設(shè)置了一個密閉的出水容器(104);進(jìn)水容器(108)的底部開有進(jìn)水孔(101)，出水容器(104)在與進(jìn)水容器(108)相對的側(cè)面上部開有出水孔(103)，進(jìn)水容器(108)與出水容器(104)通過輸水管(105)相互連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于:在小膜床層(2)之間還設(shè)置了緩沖箱(3)，所述緩沖箱是封閉的中空箱體，分別與所接觸的上層及下層的小膜床層貫通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)器，其特征在于:其中所述的緩沖箱(3)布置在所述反應(yīng)器的中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的反應(yīng)器，其特征在于:其中所述的緩沖箱(3)還設(shè)有上部循環(huán)回流管(1 )，所述上部循環(huán)回流管連通反應(yīng)器最上層的小膜床層。
5.根據(jù)權(quán)利要求 4所述的反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器最下層的小膜床層還設(shè)有整體循環(huán)回流管(4)，所述整體循環(huán)回流管連通反應(yīng)器最上層的小膜床層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的反應(yīng)器，其特征在于:其中所述的輸水管(105)有兩根。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反應(yīng)器，其特征在于:其中所述的濾布(102)是無紡布。
【文檔編號】C02F3/34GK103663685SQ201310558742
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】劉成良, 劉可慧, 蔣永榮, 王春鋒, 林金彪, 伍耀嬋, 張威 申請人:桂林電子科技大學(xué)