[发明专利]一种用于脱氮除磷的生物膜反应器及其使用方法

权利要求书

1.一种用于脱氮除磷的生物膜反应器，其特征在于，在立式圆筒形反应器内的中央悬挂一内循环管(4)，内循环管(4)分为上部和下部，内循环管(4)的上部和下部分别放置呈蜂窝状的生物膜载体(2)，在上、下部之间由外部导入的进气管口(3)接入旋转曝气器(8)，内循环管(4)的内部为升流区，其上部为好氧区，下部为厌氧区，内循环管(4)的外部和反应器器壁之间为降流区，下方器壁开设进水口(5)，上方是泥水分离器(9)，在泥水分离器(9)的器壁开设出水口(1)，反应器底部开设排泥口(6)。

2.根据权利要求1所述的生物膜反应器，其特征是所述的生物膜载体(2)为薄壁轻质蜂窝陶瓷结构。

3.如权利要求所述一种用于脱氮除磷的生物膜反应器的使用方法，其特征在于：

①在所述的反应器内的生物膜载体上形成生物膜，生物膜的形成采用自然形成的方法或接种污泥的方法：

自然形成的方法是：蜂窝状生物膜载体(2)接触到待修复或处理的水后，在正常操作条件下，在好氧区形成高活性的好氧生物膜，在厌氧区形成厌氧生物膜；

接种污泥的方法是：将上部的蜂窝载体浸渍于驯化培养好的好氧污泥溶液中10到30分钟，通过吸附形成好氧生物膜后装入好氧区，将下部厌氧区的蜂窝载体浸渍于驯化培养好的厌氧污泥溶液中10到30分钟后，形成厌氧生物膜后装入厌氧区；

②将待修复或处理的水，通过动力或自然高差，从下部进水口(5)输入反应器内；

③在反应器内，待修复或处理的水在旋转曝气器(8)的驱动下，在内循环管(4)内部向上经蜂窝状生物膜载体(2)到达反应器上部，沿内循环管(4)的外部和反应器器壁之间向下流动，从反应器底部再向上折返，经内循环管(4)又到达旋转曝气器(8)进行曝气，如此周而复始循环形成内循环；

④在反应器内待修复或处理的水分别与好氧、厌氧生物膜接触后，其中引起富营养化的氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮和总磷得到去除；

⑤控制反应器内包括溶解氧浓度、水力停留时间和pH参数；

⑥连续处理过程中，出水经上方的泥水分离器分离(9)分离之后，净水从泥水分离器壁开设出水口(1)流出；

⑦连续处理过程中，多余的生物膜和污泥从反应器底部的排泥口(6)和泥水分离器(9)的排泥口处排出。

4.根据权利要求3所述的生物膜反应器的使用方法，其特征是所述的⑤控制反应器的操作参数，即好氧区的溶解氧浓度和水力停留时间，使氨氮只转化为亚硝酸盐氮后循环经过厌氧区，在厌氧区亚硝酸盐氮直接转化为氮气，实现短程硝化和反硝化。