[发明专利]一种生物脱氮反应器及其脱氮方法

权利要求书

1.一种生物脱氮反应器，其特征在于，包括生物脱氮反应器（1）本体，设置在反应器（1）中部的泥水分离装置（4）将反应器（1）分为下部的软化除硬区和上部的生物反硝化脱氮反应区，反应器（1）下部通过进水口（12）连接有管道混合器（11），下部还设有排泥口（15）；反应器上部通过循环出水口（13）连接有循环泵（10），上部另设有出水口（14），且循环泵（10）另一端连通管道混合器（11）。

2.根据权利要求1所述的一种生物脱氮反应器，其特征在于所述反应器（1）底部设有布水器（2），布水器（2）设计为穿孔管形式，将反应器（1）进水和上部循环回流水均匀分配到反应器（1）上向流断面上；排泥管（3）位于布水器（2）下部，设计为穿孔管形式，将软化除硬区形成的碳酸钙污泥收集后通过排泥口（15）排出反应器（1）外。

3.根据权利要求1所述的一种生物脱氮反应器，其特征在于所述中部设置泥水分离装置（4），其形式为斜板沉淀器，满布于反应器上向流断面上，其功能是将软化反应生成的碳酸钙污泥截留在反应器（1）下部；反应器（1）中部另设有碳源投加口（16），将碳源药剂投加至生物反硝化脱氮反应区内。

4.根据权利要求1所述的一种生物脱氮反应器，其特征在于所述的反应器（1）上部为生物反硝化脱氮反应区，在脱氮反应区下部设置有下层玻璃钢格栅板（5）和下层硬质塑料网（6），下层硬质塑料网（6）通过扎带固定于下层玻璃钢格栅板（5）上；脱氮反应区上部设置有上层玻璃钢格栅板（9）和上层硬质塑料网（8），上层硬质塑料网（8）通过扎带固定于上层玻璃钢格栅板（9）下部；塑料网（6、8）孔径为0.8cm，格栅板（5、9）开孔尺寸为4cm×4cm；在上下两层塑料网（6、8）之间装填有流化态生物载体（7），装填容积率为30%--50%，所述的生物载体（7）为海绵状方形多孔生物填料，边长≥1.2cm，材质为聚氨酯或聚乙烯醇；格栅板（5、9）的作用是支撑和固定塑料网（6、8），塑料网（6、8）的作用是将生物载体（7）截留在脱氮反应区内。

5.根据权利要求1所述的一种生物脱氮反应器，其特征在于所述的反应器（1）外部设有循环泵（10），循环泵（10）吸水口通过管道与反应器（1）上部的循环出水口（13）相连，循环泵出水口（13）通过管道接至反应器进水管上；所述的反应器（1）进水管道上设有管道混合器（11）。

6.一种生物脱氮的方法，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的一种生物脱氮反应器对含高浓度钙离子和高浓度硝酸盐废水进行处理。

7.根据权利要求6所述的一种生物脱氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:在进入生物脱氮反应器（1）前，将废水pH值调节至8.5—9；

S2:在反应器进水管上的管道混合器（11）内，投加助凝载体和混凝剂，助凝载体、混凝剂、处理废水和循环回流水在管道混合器（11）内充分混合、反应,形成不溶性碳酸钙复合絮体；

S3:布水器（2）将废水与复合絮体的混合液均匀分配到反应器（2）上向流断面上，废水向上流经泥水分离装置（4）后，进入反应器（1）上部的生物反硝化脱氮反应区；

S4:生物反硝化脱氮反应区内装填生物载体（7），其在上向水流作用下呈流化态，载体表面附着反硝化微生物；反硝化微生物利用外加碳源，将废水中硝酸盐转化为氮气去除。

8.根据权利要求7所述的一种生物脱氮的方法，其特征在于步骤S2中助凝载体（7）优选为四氧化三铁粉末，投加浓度为50--200mg/L；混凝剂优选为聚合氯化铝，投加浓度为50--100mg/L，在管道混合器（11）中pH为8.5--9的条件下进行反应。

9.根据权利要求7所述的一种生物脱氮的方法，其特征在于步骤S4中外加碳源为甲醇、葡萄糖、乙酸钠中的一种，投加量按碳源COD折算值与进水中硝酸盐氮的比值3.5--4计算。