[发明专利]用于深度脱氮处理的浮动床生物反应器

说明书

本发明公开了用于深度脱氮处理的浮动床生物反应器。该浮动床生物反应器包括：反应器本体、活动盖板、溢流口、圆环底板、内筒、漏斗池、布水器、进水管和出水管。内筒套设在反应器本体内，内筒内限定有第一容纳空间，且与反应器本体之间限定有第二容纳空间；内筒的上部设有滤网；在第一容纳空间内，由上至下依次布置有PHBV填料和石英砂；第二容纳空间内填充有活性炭纤维；漏斗池底端设有活动底板，漏斗池内填充有石英砂；进水管由活动底板伸入漏斗池，并延伸至第一容纳空间，且进水管与布水器相连；出水管由圆环底板伸入反应器本体，并延伸至第二容纳空间。该浮动床生物反应器对低碳低硝酸盐氮再生水进行深度脱氮处理时效率高、成本低、操作简单。

技术领域

本发明涉及再生水深度脱氮处理技术领域，具体而言，本发明涉及用于深度脱氮处理的浮动床生物反应器；更具体地，涉及采用可生物降解高分子聚合物和活性炭纤维填料作为固定碳源及载体、且用于生物强化处理低浓度硝酸盐氮再生水的浮动床生物反应器。

背景技术

再生水作为城市河湖的主要补给水源，其中的低浓度硝酸盐氮成为影响水生态环境的主要因素。对于传统处理工艺制备的含低碳低硝酸盐氮的再生水，需要进行深度脱氮处理后补给河湖水，以缓解水体富营养化趋势。微生物在反硝化过程中，不仅需要氮和磷等营养元素的参与，更需要碳源提供能量。通常情况下，再生水中的有机碳由于浓度过低而无法满足深度脱氮需求。相比于自养反硝化而言，异养反硝化启动快，效率高、且易控制。目前，再生水厂主要采用添加液体碳源的生物反硝化方法去除硝酸盐氮，但存在诸多问题，如液体碳源在运输、储存过程中可能存在安全问题；对于硝酸盐氮浓度不稳定的污水，液体碳源添加量不易控制，过少则反硝化不彻底，过多则出水化学需氧量(COD)超标。采用具有可生物降解的高分子聚合物则可以满足这一要求。目前已有研究对可生物降解的高分子聚合物进行了分析，发现该类高分子聚合物被降解能力与附着微生物及水中硝酸盐氮浓度有关，而且在氧浓度较高的条件下，该类高分子聚合物被降解程度提高但系统反硝化能力降低。此外，由于再生水中硝酸盐氮浓度较低，降解微生物对其应激反应较弱，故该类高分子聚合物被降解速度有所降低而导致水力停留时间延长。因此在提高可生物降解高分子聚合物供碳能力的同时提高反硝化能力成为开发新型反应器的首要任务，而新型反应器和与之相匹配的载体相结合亦是提高脱氮效率的重要途径之一。

一般再生水经过污水处理厂二沉池沉淀之后出水较清澈，但由于受水量、温度以及水厂内部机器检修等因素的影响，出水会含有不同程度的絮体或污泥，因此需要做进一步沉淀处理。添加相应设施不仅会增加投资成本，而且也存在相应的运行问题。

综上所述，现有的用于深度脱氮处理的生物反应器仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出用于深度脱氮处理的浮动床生物反应器。该浮动床生物反应器采用固定碳源和活性炭纤维作为载体，构造合理，操作方便、可靠，具备污泥和絮体去除能力。该浮动床生物反应器在与之相配的载体填充后具有反硝化速率大、碳源流失低、挂膜量大、运行稳定、不易堵塞、操作简单，适合工业化生产等特点。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种浮动床生物反应器。根据本发明的实施例，该浮动床生物反应器包括：反应器本体，所述反应器本体的顶部设有活动盖板、侧上部设有溢流口、底部设有圆环底板；内筒，所述内筒套设在所述反应器本体内，所述内筒内限定有第一容纳空间，所述内筒与所述圆环底板的内环相连，且与所述反应器本体之间限定有第二容纳空间；所述内筒的上部设有滤网，所述第一容纳空间通过所述滤网与所述第二容纳空间连通；在所述第一容纳空间内，由上至下依次布置有可生物降解高分子聚合物(PHBV)和石英砂；所述第二容纳空间内填充有活性炭纤维；漏斗池，所述漏斗池设在所述内筒下方，且与所述圆环底板相连；所述漏斗池的横截面积由上至下逐渐减小，且底端设有活动底板；所述漏斗池内填充有石英砂；布水器，所述布水器设在内筒底端；以及进水管和出水管，所述进水管由所述活动底板伸入所述漏斗池，并延伸至所述第一容纳空间，且所述进水管与所述布水器相连；所述出水管由所述圆环底板伸入所述反应器本体，并延伸至所述第二容纳空间。