一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置的制作方法

本发明涉及水处理，尤其涉及一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置。

背景技术：

1、传统的污水处理工艺存在剩余污泥多，去污工艺占地大等弊端。活性污泥法作为一种成熟的污水处理工艺已经广泛应用于各大污水处理厂，但是其存在着处理效率低、耐冲击负荷低、出水水质不稳定等弊端。

2、而磁性悬浮生物载体是一种节能、高效的水处理工艺，同时具备活性污泥法和生物法的水处理效果，不仅可以在厌氧环境下使用，也可以在好氧环境下使用。由于填料悬浮于水中，所以仅需给水动能就能让此系统运行。磁性悬浮生物载体具备容积负荷高、占地少、耐冲击负荷强、性能稳定、运行可靠和方便回收等优点。

3、但是现阶段的工艺经常出现生物池容积未得到充分利用、有死角的情况。通常在好氧环境中使用时，都是由曝气来给水施加动能，磁性悬浮生物载体可以与水充分反映且无破坏。但是在厌氧环境中使用时，就需要使用机械力来给谁提供动能。无论是普通搅拌机、推流器或者是双曲面搅拌器，均需要与水产生剪切的运动，所以磁性悬浮生物载体的破坏无法避免，而磁性悬浮生物载体一旦破坏，就会从阻拦网中通过，轻则影响后续处理工艺，重则堵塞管道，让污水处理厂瘫痪。并且推流器或搅拌器均存在有死角的问题，浪费了一定的空间。

4、已公开的专利2021100989428公开了一种含氨废水厌氧氨氧化脱氮处理一体化装置及方法，通过上述设置方式将硝化反应、沉淀分离、厌氧氨氧化脱氮三种处理功能一体化设计，不需限定硝化单元的出水中氨氮与亚硝酸盐氮的比例，实现了氨氮和总氮的有效去除，提高了脱氮效率。但是依旧存在磁性悬浮生物载体的破坏问题。而已公开的专利2023109490819同样公开了一种基于厌氧氨氧化技术的脱氮系统，虽然实现了脱氮工艺，但是依旧无法解决堵塞管道，让污水处理厂瘫痪。并且推流器或搅拌器均存在有死角的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，通过往复推流筒体均匀的在内部循环，使附着在磁性悬浮生物载体上的生物膜与水充分接触，从而达到脱氮的目的，避免了现有技术中存在的磁性悬浮生物载体破坏，导致从阻拦网中通过，轻则影响后续处理工艺，重则堵塞管道，让污水处理厂瘫痪。并且推流器或搅拌器均存在有死角的问题。

2、本发明提供一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，所述反应装置是由进水口、脱氮反应装置本体、超导循环推流筒体、翼边板、超导磁流体推进器、磁性悬浮生物载体、磁性悬浮生物载体拦截系统、出水口、脱落生物膜的活性检测仪、plc自控系统组成；所述超导循环推流筒体的外边通过翼边板将脱氮反应装置本体隔开；所述超导磁流体推进器设置于超导循环推流筒体的外部；所述磁性悬浮生物载体设在脱氮反应装置本体内，磁性悬浮生物载体拦截系统于进水口和出水口连接；所述生物膜活性检测仪将对污水悬浮载体上的生物膜活性检测数据反馈至plc自控系统，并通过plc自控系统对超导磁流体推进器的水体及磁性悬浮生物载体推流速度进行变频控制，所述水体及磁性悬浮生物载体推流作用力通过超导磁流体推进器内磁力线产生磁力推动前进。

3、进一步改进在于：所述超导循环推流筒体内部为通孔，筒体上部距离水面高度100~300cm，筒体下部距离池底高度100~300cm，筒体形状为规则形状或不规则形状，优选为圆形筒体。

4、进一步改进在于：所述脱氮反应装置本体内还包括悬浮状活性污泥、生物膜状的厌氧氨氧化菌、短程反硝化厌氧氨氧化菌。

5、进一步改进在于：所述磁性悬浮生物载体为添加有带电导体的磁性悬浮生物载体，挂膜后密度于水密度接近，呈悬浮状；磁性悬浮生物载体通过mbbr填料、apg填料、聚氨酯高分子复合亲水材料、海绵填料的负载磁性材料制成；所述磁性材料包括四氧化三铁、钴铁氧体按照1:1~3:1组成；。

6、进一步改进在于：超导循环推流筒体内水体推流速度的作用力方向优选为向下方向。所述超导循环推流筒体也可设置螺旋桨推进器。所述超导磁流体推进器在磁场和电流相互作用下，通过筒体内磁场能对导电污水产生电磁力作用，进而从而推动污水的向下推流。

7、进一步改进在于：所述超导磁流体推进器为超导磁流体推进器或螺旋桨推进器；所述超导磁流体推进器通过筒体内磁场能对导电污水产生电磁力作用，进而从而推动污水的向下运动。

8、本发明有益效果：推流筒体为超导磁流体设计，在往复推流筒体的外侧安装超导模块，由于污水具备导电性和磁性悬浮生物载体，故利用污水中电流与磁场的相互作用力，使污水运动。往复推流筒体位于脱氮反应装置本体中心，往复推流筒体上部距离水面高度10~200cm，往复推流筒体下部距离池底高度50~200cm。脱氮反应装置本体的进口和出口皆有小于磁性悬浮生物载体的孔板构成。本发明磁性悬浮生物载体及污水通过往复推流筒体均匀的在内部循环，使附着在磁性悬浮生物载体上的生物膜与水充分接触，从而达到脱氮的目的。本专利的超导磁流体推进器的磁场会对磁性悬浮生物载体附着的微生物细胞结构和代谢过程关键酶的活性产生促进影响，并通过磁电变换加快厌氧氨氧化反应过程电子的传递，且本发明的磁性悬浮生物载体中的发现四氧化三铁、钴铁氧体的加入能大幅提高厌氧氨氧化的脱氮性能，并且有助于反应器中生物膜的快速形成并降低启动周期，从而大幅提高脱氮效果。

技术特征：

1.一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：包括进水口、脱氮反应装置本体、超导循环推流筒体、翼边板、超导磁流体推进器、磁性悬浮生物载体、磁性悬浮生物载体拦截系统、出水口、脱落生物膜的活性检测仪和plc自控系统，所述进水口和出水口分别设置在脱氮反应装置本体的两侧，所述超导循环推流筒体设置在脱氮反应装置本体内部，超导循环推流筒体通过上下两侧设置的翼边板将脱氮反应装置本体隔开，所述超导磁流体推进器设置在超导循环推流筒体外部，磁性悬浮生物载体位于脱氮反应装置本体内，磁性悬浮生物载体拦截系统设置在进水口和出水口处，脱落生物膜的活性检测仪设置在出水口外，且与出水口连接，对出水口流出的液体进行生物膜活性检测，所述plc自控系统与脱落生物膜的活性检测仪通过信号线连接，且plc自控系统对超导磁流体推进器的水体及磁性悬浮生物载体推流速度进行变频控制。

2.如权利要求1所述的一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述超导循环推流筒体内部设置有通孔，筒体上部距离水面高度100~300cm，筒体下部距离池底高度100~300cm。

3.如权利要求1所述的一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述脱氮反应装置本体内设置有悬浮状活性污泥、生物膜状的厌氧氨氧化菌和短程反硝化厌氧氨氧化菌。

4.如权利要求1所述的一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述磁性悬浮生物载体为添加有带电导体的磁性悬浮生物载体，挂膜后密度于水密度接近，呈悬浮状。

5.如权利要求4所述的一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述磁性悬浮生物载体通过mbbr填料、apg填料、聚氨酯高分子复合亲水材料、海绵填料的负载磁性材料制成。

6.如权利要求5所述的一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述磁性材料包括四氧化三铁和钴铁氧体，四氧化三铁和钴铁氧体按照1:1~3:1的比例组成。

7.如权利要求1或2所述的一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述超导循环推流筒体内水体推流速度的作用力方向向下。

8.如权利要求1所述的一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述超导磁流体推进器设置在超导循环推流筒体上，并通过螺旋桨推进器施加辅助推进力，所述超导磁流体推进器的磁场强度为50~300高斯；螺旋桨推进器的转速在50~70转/分；超导磁流体推进器在磁场和电流相互作用下，通过筒体内磁场能对导电污水和磁性悬浮生物载体产生电磁力作用，从而推动污水和磁性悬浮生物载体在在通道内运动超导循环推流筒体内往复流化运动；同时磁场会对磁性悬浮生物载体附着的微生物细胞结构和代谢过程关键酶的活性产生促进影响，并通过磁电变换加快厌氧氨氧化反应过程电子的传递，从而大幅提高脱氮效果。

技术总结
本发明提供一种磁性悬浮生物载体的厌氧氨氧化脱氮装置，所述反应装置是由进水口、脱氮反应装置本体、超导循环推流筒体、翼边板、超导磁流体推进器、磁性悬浮生物载体、磁性悬浮生物载体拦截系统、出水口、脱落生物膜的活性检测仪、PLC自控系统组成；通过往复推流筒体均匀的在内部循环，使附着在磁性悬浮生物载体上的生物膜与水充分接触，从而达到脱氮的目的，避免了现有技术中存在的磁性悬浮生物载体破坏，导致从阻拦网中通过，轻则影响后续处理工艺，重则堵塞管道，让污水处理厂瘫痪。并且推流器或搅拌器均存在有死角的问题。

技术研发人员：段硕鹏,华敏
受保护的技术使用者：安徽绿衡环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15