[发明专利]一种利用微曝气生物膜脱氮除碳的装置

说明书

本发明公开了一种利用微曝气生物膜脱氮除碳的装置，涉及废水处理技术领域，包括依次连通的除碳反应器、第一沉淀池、厌氧氨氧化脱氮反应器和第二沉淀池，除碳反应器内设置有若干组第一微孔曝气膜组件，厌氧氨氧化脱氮反应器内设置有若干组第二微孔曝气膜组件，除碳反应器与第二微孔曝气膜组件连通。本发明利用第一微孔曝气膜组件和第二微孔曝气膜组件负载微生物，实现除碳脱氮，第一沉淀池和第二沉淀池能够减少污泥流失，在除碳反应器除碳的过程中，将产生的二氧化碳通入厌氧氨氧化脱氮反应器中，减少额外碳源提供的同时，实现废水、废气中碳源污染物的零排放。本发明能够达到废水、废气中碳源氮源污染物同步去除的效果。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种利用微曝气生物膜脱氮除碳的装置。

背景技术

近年来，我国工农业生产得到了长足的发展，人民生活水平大幅提高，随之而来的造成了严重的环境问题，其中突出表现为氮素污染物的排放量急剧增加。除了生活污水和农业灌溉污水造成的氨氮排放外，还有大量高氨氮工业废水的排放，造成日益严重的氨氮污染。氮素是水体富营养化的重要因素，过多氨氮排入水体容易引起水中藻类及其他微生物的大量繁殖，造成水体富营养化等环境问题。

传统脱氮方法中物理化学法处理成本较高，且容易产生二次污染，限制其大规模的应用。生物法脱氮成本较低，但其处理效率较低，因此构筑物要求较大，基建费用高，且运行过程中需要充足的氧气和碳源等，且产生大量剩余污泥需要进一步处理。近年来，一些新型的更加高效、节能的生物脱氮工艺被逐渐开发出来，其中一体式厌氧氨氧化由于是极高的脱氮负荷、较低的污泥产率、无需外加碳源等优点成为众多研究的核心热点技术。

厌氧氨氧化反应是指在厌氧或缺氧的条件下，厌氧氨氧化微生物以氨氮作为电子供体，亚硝氮为电子受体，氧化NH₄⁺-N为N₂的生物过程，具有无需外加碳源，厌氧条件耗氧量较小，菌种增长速率慢因而污泥产量低，产生的主要成分为N₂降低温室气体排放量等优点。但其本身由于主体菌种增长速率慢，倍增时间大于11d，造成相关工艺启动周期长，且污泥固定困难，易造成污泥流失，限制了工艺的应用。此外在一体式厌氧氨氧化工艺中，利用厌氧氨氧化菌与短程硝化菌耦合处理高氨氮废水，厌氧氨氧化菌由于对环境条件尤其是溶解氧较为敏感，需要对废水中的溶解氧进行严格控制，也需要补充一定的无机碳源，这些因素都限制了这种新型高效低耗脱氮工艺的应用，需要一种能够充分固定功能微生物，并维持工艺运行条件稳定的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用微曝气生物膜脱氮除碳的装置，以解决上述现有技术存在的问题，减少额外碳源提供，实现废水、废气中碳源氮源污染物同步去除。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种利用微曝气生物膜脱氮除碳的装置，包括依次连通的除碳反应器、第一沉淀池、厌氧氨氧化脱氮反应器和第二沉淀池，所述除碳反应器内设置有若干组第一微孔曝气膜组件，所述厌氧氨氧化脱氮反应器内设置有若干组第二微孔曝气膜组件，所述除碳反应器与所述第二微孔曝气膜组件连通。

优选的，所述第一微孔曝气膜组件和所述第二微孔曝气膜组件的结构相同，所述第一微孔曝气膜组件包括均匀设置的若干固定框架，各所述固定框架固定有若干中空的膜丝，各所述膜丝设置有若干微孔，所述微孔用于为微生物提供附着条件。

优选的，所述利用微曝气生物膜脱氮除碳的装置还包括曝气泵，所述曝气泵位于所述除碳反应器外部，所述曝气泵通过第一曝气管路与所述第一微孔曝气膜组件连通。

优选的，所述除碳反应器上部的第一出水管路与所述第一沉淀池的上端连通，所述第一沉淀池的下端通过第一回流管路与所述除碳反应器连通，所述第一沉淀池的第一溢流堰通过第二进水管路与所述厌氧氨氧化脱氮反应器连通。

优选的，所述第一回流管路上设置有第一回流泵。