[实用新型]一种反硝化过程N2O高度富集与回收的装置

说明书

本实用新型公开了一种反硝化过程N₂O高度富集与回收的装置，包括生物膜反应器、膜分离组件、改性中空纤维膜、真空泵和N₂O收集装置；所述生物膜反应器中设有膜分离组件，所述膜分离组件上设有改性中空纤维膜，改性中空纤维膜的外表面附着生长有生物膜；生物膜反应器连通进水、出水管，改性中空纤维膜连通N₂O收集装置。利用本实用新型进行反硝化过程N₂O高度富集与回收，既简化了工艺流程，降低了运行费用，还大大提高了N₂O的富集与回收效率，为污水处理氮的能源化利用奠定了基础。

技术领域

本实用新型属于环境与资源回收技术领域，主要涉及一种反硝化过程N₂O 高度富集与回收的装置。

背景技术

生物脱氮是污水处理的重要方向之一。传统生物脱氮是利用硝化-反硝化原理将氨氮转化为N₂并释放至大气环境，但此过程还释放一种强温室气体N₂O。近年来，有研究发现，N₂O同时又是潜在的可再生能源，例如，当利用其替代氧气作助燃剂时，可提高甲烷燃烧热值的37％。因此，反硝化过程中N₂O的高度富集与收集成为污水处理氮能源化利用的关键。

因此，提供一种实现反硝化过程N₂O高度富集与回收的装置，以利于进行干预反硝化的代谢过程、生物脱氮和现N₂O的富集过程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种实现反硝化过程N₂O高度富集与回收的生物膜装置，构建了以改性中空纤维膜为载体的生物膜反应器，中空纤维膜表面负载有N₂O还原酶的抑制剂，因此，可干预反硝化的代谢过程，实现N₂O的富集(富集率大于90％)。同时，利用气液分离膜将反硝化过程产生的N₂O从反应器中实时分离，实现N₂O的高效回收。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

本实用新型实施例提供了一种反硝化过程N₂O高度富集与回收的装置，包括生物膜反应器、膜分离组件、改性中空纤维膜、真空泵和N₂O收集装置；所述生物膜反应器中设有膜分离组件，所述膜分离组件上设有改性中空纤维膜，改性中空纤维膜的外表面附着生长有生物膜；生物膜反应器连通进水、出水管，改性中空纤维膜连通N₂O收集装置。

优选的，所述膜分离组件的有效表面积与生物膜反应器有效池容的比值为 100～300m²/m³。

优选的，所述改性中空纤维膜的材质为聚苯乙烯，膜的平均孔径为0.1～0.2 μm。

优选的，所述改性中空纤维膜表面附着生长有生物膜。

优选的，所述改性中空纤维膜连通N₂O收集装置的管道上设有气体流量计、气压计和真空泵。

优选的，所述生物膜反应器中进水为废水。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)利用改性的中空纤维微孔膜组件装置实时分离N₂O，能够将N₂O的转化率提高至90％以上；

(2)与内源反硝化实现N₂O的富集相比，本技术无需设置厌氧反应器进行预处理，简化了工艺流程，降低了建设与运行成本；

(3)与低pH值实现N₂O的富集相比，本技术减少了投药量，降低了运行成本。

附图说明