[发明专利]一种装配式厌氧氨氧化脱氮装置及运行方法

说明书

本发明提供了一种装配式厌氧氨氧化脱氮装置及运行方法，包括依次连接且相互连通的底部进料区(1)、中部反应区(2)和上部排料区(3)，所述底部进料区(1)、中部反应区(2)和上部排料区(3)之间可拆卸连接，所述底部进料区(1)具有下部腔体(4)，下部腔体(4)内设置进水结构，所述中部反应区(2)具有多个反应腔体(5)，所述上部排料区(3)具有上部腔体(6)，上部腔体(6)内设置三相分离器(7)。本发明兼具一体式厌氧氨氧化脱氮装置的菌种交互结构和串联式流化床脱氮装置的机动性，具有启动过程短、脱氮负荷高、失稳恢复快以及拆分重构便捷等显著优势。

技术领域

本发明涉及污水生物处理领域，具体涉及一种装配式厌氧氨氧化脱氮装置及运行方法。

背景技术

生物反应器是微生物进行生长繁殖的空间，其结构形式、操作方式和条件均与微生物的活性和数量密切相关，进而直接影响其实际应用效果。因此，设计合理的生物反应器将为微生物生活提供适宜空间，进而提高其生长速率及抗冲击能力。

厌氧氨氧化是在缺氧条件下，以氨氮为电子供体，以亚硝态氮为电子受体，生成氮气和部分硝态氮的生物过程。厌氧氨氧化菌作为上述生物过程的功能微生物，因其独特的代谢方式及其在废水处理和微生物生态领域的重要性，目前已被公认为是一种高回报的细菌。然而，厌氧氨氧化菌生长缓慢，世代周期长，倍增时间可达10-30天，在实际应用中往往面临菌量不足的问题。此外，厌氧氨氧化菌对环境敏感，运行过程中容易失稳，且失稳后往往需要花费相对较长时间进行脱氮性能的恢复，部分环境因素引发的抑制甚至不可逆转。目前应用较多的一体式厌氧氨氧化脱氮装置显然缺乏必要的机动性，无法灵活应对与有效解决上述问题，无疑将严重阻碍厌氧氨氧化技术在实际污水处理中的推广应用。

生物膜和颗粒污泥是活性污泥的一种特殊形式，因其独特的形态结构而具有良好的沉降性能、较强的耐冲击能力以及较耐高有机负荷的能力。厌氧氨氧化菌存在特殊的群体感应(Quorum Sensing，QS)通讯机制，可以通过分泌自诱导物(Autoinducers，AI)来感知周围细胞密度，从而调控基因表达，如促进生物膜和颗粒污泥的形成、厌氧氨氧化活性的表达等，促进厌氧氨氧化菌的自我聚集和活性突越，在厌氧氨氧化菌代谢过程中起到非常关键的作用。生物反应器进水端的细菌通常以高细胞密度颗粒污泥或生物膜的形式存在，具有分泌大量AI物质的能力，可促进周边厌氧氨氧化菌的生物膜形成和活性提高。然而，现有串联式流化床装置多为水平布置且不同流化床之间不存在菌种交互，这不仅增加了占地面积，同时也不利于厌氧氨氧化菌通过群体感应机制提升数量和活性。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种装配式厌氧氨氧化脱氮装置。本发明兼具一体式厌氧氨氧化脱氮装置的菌种交互结构和串联式流化床脱氮装置的机动性，具有启动过程短、脱氮负荷高、失稳恢复快以及拆分重构便捷等显著优势。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一种装配式厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：包括依次连接且相互连通的底部进料区、中部反应区和上部排料区，所述底部进料区、中部反应区和上部排料区之间可拆卸连接，所述底部进料区具有下部腔体，下部腔体内设置进水结构，所述中部反应区具有多个反应腔体，所述上部排料区具有上部腔体，上部腔体内设置三相分离器。

进一步的：所述底部进料区、中部反应区和上部排料区为圆筒状设置。

进一步的：所述进水结构包括进水管，进水管的管身上均匀分布有多根配水支管，每根配水支管上均匀分布有多个配水口，配水口开设在配水支管下部，所述下部腔体内堆积有卵石。

进一步的：反应腔体之间可拆卸连接，反应腔体与底部进料区之间可拆卸连接，反应腔体与上部排料区之间可拆卸连接，反应腔体的底端设置带孔挡板，反应腔体内部填充颗粒污泥或生物填料，反应腔体的侧面设置有取样口。

进一步的：反应腔体之间、反应腔体与底部进料区之间、反应腔体与上部排料区之间通过法兰连接、螺纹连接或卡箍连接。