[实用新型]一种光生物反应装置

说明书

本实用新型提供一种光生物反应装置，包括UASB反应器及外置在UASB反应器外侧的PBR反应器；UASB反应器的腔体底部设有进水口和曝气装置，腔体顶部设有三相分离器，且开设有排气口；PBR反应器与UASB反应器同轴设置，PBR反应器的高度低于UASB反应器的高度，PBR反应器的内壁与UASB反应器的外壁之间形成藻类生长区域，藻类生长区域的底端密封，藻类生长区域内填充有悬浮填料，PBR反应器的顶端设有出水口，出水口的高度低于三相分离器的高度；UASB反应器与PBR反应器之间设有若干个溢流管，溢流管的一端与UASB反应器连通，另一端延伸至PBR反应器的藻类生长区域内，且置于底部。本实用新型实现了光照下厌氧氨氧化菌和藻类的耦合共生，并且实现了对氮素的联合深度脱除。

技术领域

本实用新型涉及污水脱氮处理技术领域，特别是涉及一种光生物反应装置。

背景技术

我国人口增长和经济发展导致生活污水总量大幅增加，需要对现有对污水处理厂进行提标改造。而当下的难点主要在于脱氮，在一些脱氮技术路线中，往往存在外加碳源，导致的药剂成本大幅提高，或者场地增加、运营维护复杂性等诸多问题，尚未实现技术、管理与资本的可持续发展。厌氧氨氧化已是目前业界普遍认同的最为经济高效的污水脱氮处理技术。厌氧氨氧化技术作为继传统硝化反硝化、短程硝化反硝化后的新兴生物脱氮技术，相较传统硝化反硝化工艺，无需外加有机碳源，可显著节省曝气电耗以及减少占地，同时降低温室气体的排放。然而，此过程中约89％的无机氮转化为N₂，仍剩下11％转化为了硝态氮，待深度去除。

藻类净水技术已有50多年的历史，近些年尤受重视。藻类通过光合作用固定二氧化碳，成为可观的碳汇；同时生长过程中能吸收氮素，消耗碱度，进一步促进藻类对二氧化碳的吸收。由藻类制取的生物柴油，不仅可持续、全生命周期中产生的碳足迹更少，而且避免了使用玉米、大豆作为原料时存在的与粮争地、与人争粮的弊端。

在要求实现“碳中和”的未来，菌藻结合在污水深度处理以及能源、资源回收上将扮演重要角色。菌藻协同降污减碳也为未来的污水处理工艺提供了新的解决方法。菌藻协同固碳脱氮在减少温室气体排放、制备环保的“绿色能源”上同样具有巨大的应用潜力与价值，目前正缺少一种菌藻协同降污减碳的反应装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种光生物反应装置，依靠内置的UASB反应器中生长的厌氧氨氧化菌协同外置的PBR反应器中生长的藻类进行协同脱氮，从而实现污水中氮素的高效去除。

本实用新型的技术方案如下：

一种光生物反应装置，包括UASB反应器及外置在UASB反应器外侧的PBR反应器；

所述UASB反应器的腔体底部设有进水口和曝气装置，所述UASB反应器的腔体顶部设有三相分离器，且开设有排气口；

所述PBR反应器与所述UASB反应器同轴设置，所述PBR反应器的高度低于所述UASB反应器的高度，所述PBR反应器的内壁与所述UASB反应器的外壁之间形成藻类生长区域，所述藻类生长区域的底端密封，所述藻类生长区域内填充有悬浮填料，所述PBR反应器的顶端设有出水口，所述出水口的高度低于所述三相分离器的高度；

所述UASB反应器与所述PBR反应器之间设有若干个溢流管，所述溢流管的一端置于所述三相分离器的上端且与所述UASB反应器的腔体连通，所述溢流管的另一端沿所述UASB反应器的外壁延伸至所述PBR反应器的藻类生长区域内，且置于所述藻类生长区域的底部。

其中，UASB反应器指的是接种有厌氧氨氧化菌的旋涡上流式厌氧污泥流化床，PBR反应器指的是外层开放式藻类光生物填充床反应器。