[发明专利]一种移动床生物膜反应设备及应用

说明书

一种移动床生物膜反应设备及应用，该反应设备包括移动床生物膜反应器，所述移动床生物膜反应器包括反应腔体和设置在所述反应腔体上的加热装置，所述反应腔体具有进水口和出水口，所述反应腔体内布置有聚丙烯多孔填料、硫化亚铁材料、以及接种了已驯化的厌氧氨氧化菌及自养反硝化菌的挂膜，其中，所述聚丙烯多孔填料作为悬浮生物膜载体均匀分散在所述反应腔体内，所述挂膜形成在所述聚丙烯多孔填料上，所述加热装置用于通过加热在所述反应腔体内提供反应所需要的温度；该移动床生物膜反应设备可利用厌氧氨氧化耦合硫铁矿自养反硝化实现污水中的NH₄⁺/NO₃^‑的高效同步去除。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种移动床生物膜反应设备及应用。

背景技术

随着城镇化进程，水环境污染问题日益严重，水体富营养化、水体黑臭等问题突出。大量含氮磷废水排入江河湖泊，不仅危害水体安全，对人体健康和生命安全造成危害。

常见的脱氮技术包括传统硝化反硝化，短程硝化反硝化，短程硝化厌氧氨氧化等。厌氧氨氧化作为一种低能耗脱氮技术，近年来受到极大关注，该工艺以NH₄⁺、NO₂^-作为反应底物，脱氮产物主要为N₂，与传统硝化反硝化工艺相比极大降低了脱氮所用能耗。但是厌氧氨氧化工艺单独应用时也存在一定局限性。厌氧氨氧化工艺被普遍认为是适用于高浓度水平的含氮废水处理,对于低浓度含氮废水的处理,其脱氮性能较差。另外，在研究较多的厌氧氨氧化耦合短程硝化研究中,较低且不稳定的NO₂^-累积率是制约耦合成功的重要因素,且需要进行DO、pH、抑制物和C/N等因素的复杂控制。

硝态氮的去除往往通过反硝化过程实现，近年来关于自养反硝化的研究逐渐成为热点。相较于传统异养反硝化工艺中，需要外加碳源提供电子供体，自养反硝化因不需外加有机碳源，可利用氢气、还原态的硫或铁基质为电子供体。中国发明专利(专利公开号：CN201811453848.4)公开了一种基于硫铁矿的混合营养生物滤池同步脱氮除磷的方法，该方法以硫铁矿作为电子供体，用于反硝化脱除硝态氮，同时以化学沉淀法去除污水中的磷酸盐，但是该工艺只实现了单独脱除硝态氮，然而对于实际废水中的氨氮并没有脱除效果，该工艺更适用于污水处理厂二级出水。

中国发明专利(专利公开号：CN201710425598.2)公开了一种利用厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合脱氮的UBF反应器及其系统和脱氮方法，该申请案公开了以亚硝化提供NO2-，厌氧氨氧化耦合白铁矿自养反硝化共同脱氮的方法。该方法中的反应器需要通过设置缓流挡板、多孔承托层等实现三层功能区，分别实现亚硝化、厌氧氨氧化、自养反硝化，同时还需要溶解氧控制系统、pH控制系统等，存在反应器结构复杂，控制系统复杂的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中对氨氮、硝氮同步去除的技术难点，处理成本高，处理工艺复杂的问题，本发明提供一种利用厌氧氨氧化耦合自养反硝化的移动床生物膜反应设备及应用，以高效地去除污水中的NH₄⁺/NO₃^-。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：