一体化生物脱氮反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一体化生物脱氮反应器，所述一体化生物脱氮反应器包括：罐体，所述罐体内具有反应室，所述反应室内接种有复合细菌颗粒污泥，所述复合细菌颗粒污泥包括厌氧氨氧化细菌内芯和包覆在所述厌氧氨氧化细菌内芯外面的亚硝酸细菌外壳，所述反应室具有废水进口和呼吸口；曝气装置，所述曝气装置设在所述反应室内；脱气沉淀分离器，所述脱气沉淀分离器设在所述反应室内，用于分离气、水和复合细菌颗粒污泥。根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器具有设备和控制简单、成本低、脱氮效果好等优点。
【专利说明】
-体化生物脱氮反应器
技术领域
[0001] 本实用新型设及环保技术领域，具体地，本实用新型设及一体化生物脱氮反应器。
【背景技术】
[0002] 废水脱氮是废水处理中的一个重要环节，生物脱氮是废水脱氮的一种重要方式。 相关技术中，硝化反硝化脱氮和亚硝化反硝化脱氮是常用的废水生物脱氮工艺，然而，上述 废水脱氮工艺存在成本高、控制精度要求高、系统和控制操作复杂、脱氮效果不佳的问题， 存在改进的需求。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实 用新型一方面提出一种设备和控制简单、成本低、脱氮效果好的一体化生物脱氮反应器。
[0004] 为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例提出一种一体化生物脱氮 反应器，所述一体化生物脱氮反应器包括:罐体，所述罐体内具有反应室，所述反应室内接 种有复合细菌颗粒污泥，所述复合细菌颗粒污泥包括厌氧氨氧化细菌内忍和包覆在所述厌 氧氨氧化细菌内忍外面的亚硝酸细菌外壳，所述反应室具有废水进口和呼吸口；曝气装置， 所述曝气装置设在所述反应室内；脱气沉淀分离器，所述脱气沉淀分离器设在所述反应室 内，用于分离气、水和复合细菌颗粒污泥。
[0005] 根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器具有设备和控制简单、成本低、 脱氮效果好等优点。
[0006] 另外，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器还具有如下附加的技术特 征：
[0007] 根据本实用新型的一个实施例，所述罐体的顶部敞开W构成所述呼吸口。
[000引根据本实用新型的一个实施例，所述罐体的顶部设有罐盖，所述呼吸口设在所述 罐盖上。
[0009] 根据本实用新型的一个实施例，所述脱气沉淀分离器内的上部设有溢流堪，所述 溢流堪内形成溢流槽，所述溢流槽具有通向所述罐体外部的出水口。
[0010] 根据本实用新型的一个实施例，所述脱气沉淀分离器包括箱体，所述箱体内形成 脱气沉淀腔，所述脱气沉淀腔的底部具有复合细菌颗粒污泥出口，所述脱气沉淀腔内的上 部设有隔板，所述脱气沉淀腔的下部的横截面积沿从上向下的方向逐渐减小，所述隔板将 所述脱气沉淀腔的上部分隔成脱气区和沉淀区，所述脱气区的底部与所述沉淀区的底部连 通W便脱氮后的废水从所述反应室溢流到所述脱气区内进而从所述脱气区的底部流到所 述沉淀区内，所述沉淀区内设有沉淀斜板或沉淀斜管，所述溢流堪设在所述沉淀区内。
[0011] 根据本实用新型的一个实施例，与所述隔板限定出所述脱气区的箱体部分的上沿 低于所述隔板的上沿W及与所述隔板限定出所述沉淀区的箱体部分的上沿。
[0012] 根据本实用新型的一个实施例，所述箱体的横截面为矩形。
[0013] 根据本实用新型的一个实施例，所述箱体的下部的第一纵侧壁的下端向下延伸超 过所述箱体的下部的第二纵侧壁的下端，且所述第一纵侧壁的下端与所述第二纵侧壁的下 端在上下方向上重叠。
[0014] 根据本实用新型的一个实施例，所述一体化生物脱氮反应器还包括设在所述罐体 外部且与所述曝气装置相连的曝气累或曝气风机。
[0015] 根据本实用新型的一个实施例，所述一体化生物脱氮反应器还包括设在所述反应 室内且位于所述曝气装置上面的布水器，所述布水器与所述废水进口相连，所述曝气装置 邻近所述反应室的底面设置。
[0016] 根据本实用新型的一个实施例，所述一体化生物脱氮反应器还包括设在所述反应 室内的揽拌器。
[0017] 根据本实用新型的一个实施例，所述一体化生物脱氮反应器还包括设在所述反应 室内的导流筒，所述导流筒的上端和下端敞开。
[0018] 根据本实用新型的一个实施例，所述一体化生物脱氮反应器还包括设在所述罐体 的底部的污泥排放口。
[0019] 根据本实用新型的一个实施例，所述一体化生物脱氮反应器还包括用于将从所述 污泥排放口排出的复合细菌颗粒污泥的至少一部分返回到所述反应室上部的污泥回流管， 所述污泥回流管的一端与所述反应室的上部连通，所述污泥排放口通过污泥排出管与所述 污泥回流管相连，所述污泥排出管上设有污泥累。
[0020] 根据本实用新型的一个实施例，所述一体化生物脱氮反应器还包括测量循环管， 所述测量循环管上设有测量循环累，所述测量循环管的一端与所述出水口相连且另一端与 所述反应室的顶部连通。
【附图说明】
[0021] 图1是根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器的示意图。
[0022] 图2是根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器内接种的复合细菌颗粒污 泥的示意图。
[0023] 图3是根据本实用新型另一实施例的一体化生物脱氮反应器的示意图。
[0024] 附图标记：
[0025] 一体化生物脱氮反应器1，
[00%] 罐体100，反应室110，废水进口 111，呼吸口 112，污泥排放口 113，进水管114，进水 累115,复合细菌颗粒污泥120,厌氧氨氧化细菌内忍121，亚硝酸细菌外壳122,罐盖130， [0027] 曝气装置200，
[00%]脱气沉淀分离器300,箱体310,脱气沉淀腔311，复合细菌颗粒污泥出口 312,第一 纵侧壁313,第二纵侧壁314,隔板320,脱气区321，沉淀区322,沉淀斜板或沉淀斜管323,溢 流堪330，溢流槽331，出水口 332，出水管333，出水回流管334，
[0029] 曝气累或曝气风机400，布水器500，揽拌器600，导流筒700，污泥回流管800，污泥 累810，污泥排出管820，测量循环管900，测量循环累910。
【具体实施方式】
[0030] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过 参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新 型的限制。
[0031] 废水生物脱氮技术是应用越来越广泛的废水处理工艺，相关技术中废水生物脱氮 工艺主要有W下几种：
[0032] (1)硝化反硝化脱氮，即在好氧环境下硝化细菌先将废水中的氨氮转化为硝酸盐 氮，然后在兼氧环境下反硝化细菌利用碳源作为还原剂，将硝酸盐氮还原成氮气。
[0033] (2)亚硝化反硝化脱氮，即在好氧环境下亚硝酸细菌先将废水中的氨氮转化为亚 硝酸盐氮，然后在兼氧环境下反硝化细菌利用碳源作为还原剂，将亚硝酸盐氮还原成氮气。
[0034] (3)亚硝化-厌氧氨氧化脱氮，即在好氧环境下亚硝酸细菌先将废水中的一部分氨 氮转化为亚硝酸盐氮，然后在厌氧环境下厌氧氨氧化细菌将废水中的剩余氨氮和亚硝酸盐 氮直接转化成氮气。
[0035] 其中厌氧氨氧化工艺与传统的硝化反硝化工艺相比，运行成本和C〇2排放的降低 高达90%。荷兰化ques公司通过与荷兰Delft理工大学研发的厌氧氨氧化（ANAMMOfi)工艺 专利成功进行了商业化应用。
[0036] 亚硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺又主要分为W下几类：
[0037] (3.1)細姚哪-ANAMM猫"工艺，其中亚硝化和厌氧氨氧化反应在两个独立反应器中 进行，在甜ARON池内控制氨氮氧化到亚硝化阶段，废水中的一部分氨氮转化为亚硝酸盐氮。 SHARON的出水进入到厌氧氨氧化反应器中，在厌氧氨氧化反应器中，氨氮和亚硝酸盐氮在 厌氧氨氧化细菌作用下直接转化为氮气。
[0038] (3.2)DEM0N工艺，其中亚硝化和厌氧氨氧化在一个反应器中进行，在该反应器中 进行间歇进废水且间歇曝气。在曝气时段进行亚硝化，曝气停止时段进行厌氧氨氧化反应。
[0039] (3.3)AnitaMox工艺，其中亚硝化和厌氧氨氧化反应在带填料的生物膜上进行，带 填料的生物膜悬浮在反应器中。在生物膜的外层为好氧区，在该好氧区发生亚硝化反应，生 物膜内层形成局部厌氧区，在该局部厌氧区发生厌氧氨氧化反应。
[0040] 亚硝化-厌氧氨氧化生物脱氮工艺相比于其他脱氮工艺具有优势，但是，本实用新 型的实用新型人通过研究和实验发现，上述工艺也存在各自的一些问题，限制了他们的脱 氮效果和应用。
[0041 ] 例如，在SHARON-ANAMMOr工艺中，亚硝化和厌氧氨氧化反应在两个独立反应器 (亚硝化反应器和厌氧氨氧化反应器）中进行，在好氧环境下的甜ARON亚硝化反应器内，亚 硝酸细菌将废水中的一部分氨氮转化为亚硝酸盐氮，然后，SHARON亚硝化反应器的出水进 入厌氧环境下的厌氧氨氧化反应器，氨氮和亚硝酸盐氮在厌氧氨氧化细菌作用下直接转化 为氮气。亚硝化反应器内的曝气需要限制性曝气，曝气控制需要非常精确，原因是，如果在 亚硝化反应器内生成的亚硝酸盐氮浓度过高，会对厌氧氨氧化反应器内的厌氧氨氧化细菌 产生毒害作用。而且，如果曝气控制不精确，从亚硝化反应器进入到厌氧氨氧化反应器内的 水中含氧量高，也会对厌氧氨氧化细菌产生不利影响，由此导致工艺和系统不稳定，因此， 该工艺要求控制精确，并且脱氮效果差，厌氧氨氧化细菌活性容易受到毒害，并且设备复 杂，安装空间要求大，成本高。其次，在細ARON亚硝化反应器中氨氮转化为亚硝酸盐氮的比 例较难控制，特别是在进水氨氮浓度高的情况下，转化后的亚硝酸盐氮浓度也较高，反过来 会对亚硝酸细菌和厌氧氨氧化菌产生抑制。
[0042] 又如，在DEMON工艺中，在一个反应器中进行交替进行亚硝化和厌氧氨氧化反应， 从而废水需要间断地进入反应容器内并且曝气需要间断进行，影响了废水处理效率，而且， 由于要在一个反应容器内交替地形成好氧和厌氧环境，因此与細A脱N-ANAMM瓶I"工艺类似， 同样存在控制精度要求高，曝气要求精确的缺陷，否则对厌氧氨氧化细菌造成毒害。而且， 由于间断曝气，反应容器内的亚硝酸细菌和厌氧氨氧化细菌不易分离，通常会通过水力旋 流器进行分离，但是反应器内的污泥中亚硝酸细菌的比例较难控制，会对厌氧氨氧化细菌 产生竞争性抑制，导致系统和工艺不稳定。同时，根据在线监测的氨氮、亚硝酸盐氮或者pH 值进行风机的连锁控制启停，对于风机寿命也不利。
[0043] 再如，在AnitaMox工艺中，在好氧环境下，生物膜层容易被穿透，硝化菌容易对厌 氧氨氧化细菌产生竞争性抑制作用。而且，生物膜层容易堵塞，并且占据了反应器内的有效 空间，造成反应器容积的浪费和效能的下降。
[0044] 考虑到相关技术中的生物脱氮技术状况，本实用新型提出了一体化生物脱氮反应 器，在该反应器内接种有复合细菌颗粒污泥，运里，需要理解的是，术语"复合细菌颗粒污 泥"是指由厌氧氨氧化细菌和亚硝酸细菌构成的复合细菌，例如在反应器内接种厌氧氨氧 化细菌颗粒污泥，然后曝气，再将亚硝酸细菌污泥加入到反应器内，或者在曝气情况下直接 在厌氧氨氧化细菌颗粒污泥表面自然形成一层亚硝酸细菌层，亚硝酸细菌附着到厌氧氨氧 化细菌外面，由此形成由厌氧氨氧化细菌内忍和包覆在厌氧氨氧化细菌内忍外面的亚硝酸 细菌外壳。由于厌氧氨氧化细菌被亚硝酸细菌完全包覆，因此复合细菌颗粒污泥里面天然 为厌氧环境。
[0045] 由此，在一个反应器内接种复合细菌颗粒污泥，反应器内为好氧环境，位于复合细 菌颗粒污泥外层的亚硝酸细菌将废水中的一部分氨氮转化为亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氮和废 水中的剩余氨氮穿过亚硝酸细菌外壳进入厌氧氨氧化细菌内忍，在天然的厌氧环境下，厌 氧氨氧化细菌将亚硝酸盐氮和剩余氨氮转化为氮气，由此实现在一个反应器内完成亚硝酸 细菌好氧生物脱氮和厌氧氨氧化细菌厌氧生物脱氮，并且由于亚硝酸细菌包覆在厌氧氨氧 化细菌外面，因此亚硝化反应控制精度要求低，曝气控制简单，且好氧水体内的亚硝酸盐氮 控制在较低浓度范围内，不会对亚硝酸细菌厌氧氨氧化细菌造成毒害和抑制作用，提高了 脱氮效果，并且设备简化，占地空间小，成本降低。
[0046] 下面参考附图描述根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器。
[0047] 如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1包括罐体100、 曝气装置200和脱气沉淀分离器300。
[004引罐体100内具有反应室110，反应室110内接种有复合细菌颗粒污泥120，复合细菌 颗粒污泥120包括厌氧氨氧化细菌内忍121和亚硝酸细菌外壳122,亚硝酸细菌外壳122包覆 在厌氧氨氧化细菌内忍121外面。反应室110具有废水进口 111和呼吸口 112。曝气装置200设 在反应室110内，用于曝气。脱气沉淀分离器300设在反应室110内，用于分离气、水和复合细 菌颗粒污泥，运里，脱气沉淀分离器300也可W称为=相分离器。
[0049]下面参考附图描述根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1的废水脱氮 过程。
[0050] 废水由废水进口 111连续注入反应室110,曝气装置200向反应室110内供氧曝气， 反应室110内形成好氧环境，同时，曝气装置200供给的空气起到揽拌废水的作用，由此反应 室110内的废水与复合细菌颗粒污泥120迅速混合，废水与复合细菌颗粒污泥120的剧烈接 触W及氧气的充分供给，使废水中的氨氮由复合细菌颗粒污泥120迅速转化。具体地，复合 细菌颗粒污泥120外层的亚硝酸细菌将废水中的大约一半的氨氮转化为亚硝酸盐氮，然后， 亚硝酸盐氮和剩余的氨氮穿过亚硝酸细菌外壳122,与复合细菌颗粒污泥120内部的厌氧氨 氧化细菌接触，厌氧氨氧化细菌将亚硝酸盐氮和剩余的氨氮转化为氮气和水。由于厌氧氨 氧化细菌内忍121被亚硝酸细菌外壳122完全包裹，复合细菌颗粒污泥120外部为适于亚硝 酸细菌转化氨氮的好氧环境，而复合细菌颗粒污泥120内部天然为适于厌氧氨氧化细菌转 化氨氮和亚硝酸盐氮的厌氧环境，因此，曝气控制条件精确度要求低。最后，脱氮后的废水 溢流到脱气沉淀分离器300内，由此气体(氮气和曝气空气)与水和复合细菌颗粒污泥120分 离，分离后的气体由呼吸口 112排出，然后，水与复合细菌颗粒污泥120分离，分离后的复合 细菌颗粒污泥120从脱气沉淀分离器300返回反应室110内循环使用，与复合细菌颗粒污泥 120分离后的水溢流出脱气沉淀分离器300,排出反应室110,输送至后续处理工序。复合细 菌颗粒污泥120高效的生物反应转化率，大幅提高了废水脱氮效率且节省了罐体100体积。
[0051] 根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1，亚硝化和厌氧氨氧化反应在 同一个罐体100内进行，设备简单、安装空间要求小且成本低。并且，反应室110内接种的复 合细菌颗粒污泥120,亚硝酸细菌外壳122包裹厌氧氨氧化细菌内忍121，从而在复合细菌颗 粒污泥120内部形成天然的厌氧环境，极大降低了反应室110内的曝气精度的要求，进而保 证了厌氧氨氧化细菌的活性W及工艺和系统的稳定性。因此，根据本实用新型实施例的一 体化生物脱氮反应器1具有设备和控制简单、成本低、脱氮效果好等优点。
[0052] 下面参考附图描述根据本实用新型一些具体实施例的一体化生物脱氮反应器1。
[0053] 如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1包括罐体100、 曝气装置200和脱气沉淀分离器300,罐体100内接种有由厌氧氨氧化细菌内忍121和包裹厌 氧氨氧化细菌内忍121的亚硝酸细菌外壳122构成的复合细菌颗粒污泥120。
[0054] 可选地，罐体100的顶部可W全部敞开W构成呼吸口 112(如图1所示），W保证转化 成的氮气迅速排出。当然，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1并不限于此， 罐体100的顶部也可W设有罐盖130,呼吸口 112设在罐盖130上，如此在实现气体排放的同 时可W避免其它杂质等进入反应室110,同时起到保溫和降低加热能耗的效果。
[0055] 图1和图3示出了根据本实用新型一些具体实施例的一体化生物脱氮反应器1。如 图1和图3所示，脱气沉淀分离器300包括箱体310,箱体310内形成脱气沉淀腔311，脱气沉淀 腔311的底部具有复合细菌颗粒污泥出口 312。脱气沉淀腔311内的上部设有隔板320,脱气 沉淀腔311的下部的横截面积沿从上向下的方向逐渐减小，隔板320将脱气沉淀腔311的上 部分隔成脱气区321和沉淀区322,脱气区321的底部与沉淀区322的底部连通W便脱氮后的 废水从反应室110溢流到脱气区321内进而从脱气区321的底部流到沉淀区322内，沉淀区 322内设有沉淀斜板或沉淀斜管323 W及溢流堪330，溢流堪330内形成溢流槽331，溢流槽 331具有通向罐体100外部的出水口 332。
[0056] 下面参考1和图3描述脱气沉淀分离器300对水、气体和复合细菌颗粒污泥120的分 离过程。
[0057] 废水中的氨氮被复合细菌颗粒污泥120转化成氮气和水，经复合细菌颗粒污泥120 转化后的水中夹带气体和复合细菌颗粒污泥120,夹带气体和复合细菌颗粒污泥120的水溢 流至脱气沉淀腔311的脱气区321，其中气体从脱气区321逸出，由呼吸口 112排出，完成气体 分离。与气体分离后的夹带复合细菌颗粒污泥120的水由脱气区321的底部流向沉淀区322， 此时复合细菌颗粒污泥120沉淀下沉并在脱气沉淀腔311下部倾斜的内壁的引导下至复合 细菌颗粒污泥出口312,由复合细菌颗粒污泥出口312排出脱气沉淀分离器300进入反应室 110，继续用于废水脱氮，在脱气沉淀腔311内与复合细菌颗粒污泥120分离后的水溢流至溢 流堪330的溢流槽331内，并由出水口 332排出反应室110，进行后续处理。复合细菌颗粒污泥 120与水上升过程中，复合细菌颗粒污泥120在沉淀斜板或沉淀斜管323的内壁上沉降并滑 落到脱气沉淀腔311内，有助于复合细菌颗粒污泥120与水分离，至此，完成水、复合细菌颗 粒污泥120和气体的分离。
[0058] 有利地，如图1和图3所示，与隔板320限定出脱气区321的箱体310部分的上沿低于 隔板320的上沿W及与隔板320限定出沉淀区322的箱体310部分的上沿。换言之，箱体310的 限定出脱气区321的部分的上沿，低于箱体310的限定出沉淀区322的部分上沿，且低于隔板 320的上沿。溢流堪330的上沿可W与箱体310的限定出脱气区321的部分的上沿平齐或高于 箱体310的限定出脱气区321的部分的上沿，并且溢流堪330的上沿低于箱体310的限定出沉 淀区322的部分上沿W及隔板320的上沿。由此可W防止脱气区321内的水从上方溢流至沉 淀区322,保证脱气区321内的水从脱气区321底部流至沉淀区322,进而使复合细菌颗粒污 泥120充分分离，并且沉淀区322内的水通过溢流至溢流槽331内，避免了溢流槽331内的水 中夹带复合细菌颗粒污泥120。
[0059] 可选地，如图1和图3所示，箱体310的横截面为矩形，箱体310的下部的第一纵侧壁 313的下端向下延伸超过箱体310的下部的第二纵侧壁314的下端，且第一纵侧壁313的下端 与第二纵侧壁314的下端在上下方向上重叠，由此可W有利地避免反应室110内的复合细菌 颗粒污泥120通过复合细菌颗粒污泥出口 312进入脱气沉淀分离器300的脱气沉淀腔311内。
[0060] 例如，箱体310的四个纵向侧壁中，沿水平方向长度较长的两个纵向侧壁分别为第 一纵侧壁313和第二纵侧壁314,第一纵侧壁313的下端和第二纵侧壁314的下端相对于第一 纵侧壁313的上端和第二纵侧壁314的上端相互邻近，第一纵侧壁313的下端位于第二纵侧 壁314的下端的下方，且第一纵侧壁313的下端和第二纵侧壁314的下端在水平面内的投影 重叠，第一纵侧壁313的下端与第二纵侧壁314的下端之间的间隙构成复合细菌颗粒污泥出 口 312,由此一方面可W保证脱气沉淀腔311内的复合细菌颗粒污泥120沉淀后能够通过复 合细菌颗粒污泥出口 312顺利返回反应室110,且另一方面该复合细菌颗粒污泥出口 312的 结构能够阻挡反应室110内的复合细菌颗粒污泥120从复合细菌颗粒污泥出口 312进入脱气 沉淀腔311，保证脱气沉淀分离器300的复合细菌颗粒污泥120分离效果。
[0061] 图1和图3示出了根据本实用新型一些具体示例的一体化生物脱氮反应器1。如图1 和图3所示，罐体100的外部设有与废水进口 111连通的进水管114W及与出水口 332连通的 出水管333,进水管114上设有进水累115,进水累115通过进水管114将废水累送至反应室 110内，出水管333上连接有与进水管114相连的出水回流管334,出水回流管334能够将部分 出水管333内的水引回进水管114,由此，如果废水中的氨氮浓度高，通过将出水管333排出 的一部分水与废水一起输送到反应室110内，对废水进行稀释，降低氨氮浓度，降低游离氨 对复合细菌颗粒污泥120的抑制作用。
[0062] 可选地，如图3所示，罐体100的底部设有用于排放复合细菌颗粒污泥120的污泥排 放日113。
[0063] 进一步地，如图3所示，罐体100外设有污泥回流管800,污泥回流管800上的两端分 别与污泥排放口 113和反应室110的上部连通，污泥回流管800能够将从污泥排放口 113排出 的复合细菌颗粒污泥120的至少一部分返回到反应室110。其中，污泥排放口 113通过污泥排 出管820与污泥回流管800相连，污泥排出管820上设有污泥累810,从污泥排放口 113排出的 复合细菌颗粒污泥120的一部分可W通过污泥回流管800返回反应室110,且另一部分可W 通过污泥排出管820排出。
[0064] 有利地，如图3所示，罐体100外设有测量循环管900,测量循环管900的两端分别与 出水口 332和反应室110的顶部连通，测量循环管900上设有测量循环累910，经脱氮处理后 的水可W通过测量循环管900进行氨氮含量检测等。
[0065] 图3示出了根据本实用新型一些具体实施例的一体化脱氮反应器。如图3所示，一 体化生物脱氮反应器1还包括曝气累或曝气风机400，曝气累或曝气风机400设在罐体100外 部且与曝气装置200相连，W向曝气装置200累送空气。在一些实施例中，曝气装置200为鼓 风曝气且包括曝气风管和安装在曝气风管末端的曝气盘或曝气管，曝气累或曝气风机400 通过曝气风管将空气输送到曝气管或曝气盘，曝气管或曝气盘将空气曝气到反应室110内。 可选地，曝气装置200可W为射流式曝气装置，在此情况下，无需设在反应室110外面的曝气 累或曝气风机，射流式曝气装置利用射流式水力冲击式空气扩散装置将空气吸入到反应室 110内，例如设在反应室110内的射流器结合设在反应室110外的射流累。
[0066] 可选地，如图1和图3所示，一体化生物脱氮反应器1还包括设在反应室110内且位 于曝气装置200上面的布水器500，布水器500与废水进口 111相连，曝气装置200邻近反应室 110的底面设置。布水器500将由废水进口 111进入的废水均匀分散至反应室110内，曝气装 置200的曝气还起到揽拌废水W及复合细菌颗粒污泥120的作用，W使废水与复合细菌颗粒 污泥120充分接触，提高脱氮效果。
[0067] 进一步地，如图3所示，反应室110内进一步设有揽拌器600和导流筒700，导流筒 700的上端和下端敞开且位于曝气装置200上方，揽拌器600起到揽拌作用，导流筒700起到 导流作用，由此能够进一步使反应室110内的水和复合细菌颗粒污泥120充分接触，复合细 菌颗粒污泥120呈悬浮状态，提高废水与复合细菌颗粒污泥120的接触程度，从而提高废水 脱氮效率。
[0068] 下面描述根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮方法。
[0069] 根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮方法包括：
[0070] 向反应室内连续地供给废水，所述反应室内接种有包括厌氧氨氧化细菌内忍和包 覆在所述厌氧氨氧化细菌内忍外面的亚硝酸细菌外壳的复合细菌颗粒污泥；
[0071] 向所述反应室内供给空气，W使所述亚硝酸细菌将所述废水中的一部分氨氮好氧 转化为亚硝酸盐氮，且所述废水中的剩余氨氮和所述亚硝酸盐氮穿过所述亚硝酸细菌外壳 进入所述厌氧氨氧化细菌内忍中，W便所述厌氧氨氧化细菌将所述剩余氨氮和所述亚硝酸 盐氮厌氧转化为氮气和水；
[0072] 脱氮后的废水溢流到位于所述反应室内的脱气沉淀分离器进行水、气和复合细菌 颗粒污泥的=相分离。
[0073] 根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮方法，亚硝化和厌氧氨氧化反应在同一 个反应室内进行，能够简化设备、减小设备安装空间要求W及降低成本低。并且，采用亚硝 酸细菌外壳和由亚硝酸细菌外壳包裹的厌氧氨氧化细菌内忍构成的复合细菌颗粒污泥，从 而在复合细菌颗粒污泥内部形成天然的厌氧环境，极大降低了曝气精度的要求，进而保证 了厌氧氨氧化细菌的活性W及工艺和系统的稳定性。因此，根据本实用新型实施例的一体 化生物脱氮方法具有控制简单、成本低、脱氮效果好等优点。
[0074] 下面参考附图描述根据本实用新型具体实施例的一体化生物脱氮方法。
[0075] 在本实用新型的一些具体实施例中，所述脱氮后的废水溢流到所述脱气沉淀分离 器的脱气区内进行脱气，脱气后的废水从所述脱气区的底部流到所述脱气沉淀分离器的沉 淀区内，在所述脱气后的废水在所述沉淀区内向上流动的过程中所述复合细菌颗粒污泥向 下沉淀而从所述脱气沉淀分离器的底部回到所述反应室内，其中与所述复合细菌颗粒污泥 分离的水溢流到位于所述脱气沉淀分离器内的溢流堪内并排出所述反应室。由此实现经复 合细菌颗粒污泥转化后的水、复合细菌颗粒污泥和转化成的氮气的有效分离，且分离效果 好。
[0076] 有利地，所述一体化生物脱氮方法还包括揽拌所述反应室内的废水，由此能够进 一步使反应室内的水和复合细菌颗粒污泥翻滚，复合细菌颗粒污泥呈悬浮状态，提高废水 与复合细菌颗粒污泥的接触程度，从而提高废水脱氮效率。
[0077] 可选地，所述一体化生物脱氮方法还包括:从所述反应室的底部排出污泥并将排 出的所述污泥的一部分返回到所述反应室的上部;将从所述溢流堪排出所述反应室的水的 一部分与所述废水一起供给到所述反应室内。如此使废水进行二次脱氮，进一步提高脱氮 效果。
[0078] 根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1和一体化生物脱氮方法，采用 一个罐体进行，且罐体内接种由厌氧氨氧化细菌内忍和包覆厌氧氨氧化细菌内忍的亚硝酸 细菌外壳构成的复合细菌颗粒污泥，从而在复合细菌颗粒污泥内部形成天然的厌氧环境， 极大降低了曝气精度的要求，进而保证了厌氧氨氧化细菌的活性W及工艺和系统的稳定 性。
[0079] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中也'、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽 度V'厚度'、"上"、"TV'前"、"后V'左'、"右V'竖曹V冰甲V'顶V'底内"、"外"、"顺 时针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位 或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或 元件必须具有特定的方位、W特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限 制。
[0080] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两 个，=个等，除非另有明确具体的限定。
[0081] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固 定"等术语应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或成一体;可W是 机械连接，也可W是电连接或彼此可通讯；可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相 连，可W是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本 领域的普通技术人员而言，可W根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0082] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可W是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可W 是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0083] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表 述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可W 在任一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域 的技术人员可W将本说明书中描述的不同实施例或示例W及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
[0084] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可W理解的是，上述实施例是 示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可W对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一体化生物脱氮反应器，其特征在于，包括： 罐体，所述罐体内具有反应室，所述反应室内接种有复合细菌颗粒污泥，所述复合细菌 颗粒污泥包括厌氧氨氧化细菌内芯和包覆在所述厌氧氨氧化细菌内芯外面的亚硝酸细菌 外壳，所述反应室具有废水进口和呼吸口； 曝气装置，所述曝气装置设在所述反应室内； 脱气沉淀分离器，所述脱气沉淀分离器设在所述反应室内，用于分离气、水和复合细菌 颗粒污泥。2. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，所述罐体的顶部敞开以 构成所述呼吸口。3. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，所述罐体的顶部设有罐 盖，所述呼吸口设在所述罐盖上。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，所述脱气沉 淀分离器内的上部设有溢流堰，所述溢流堰内形成溢流槽，所述溢流槽具有通向所述罐体 外部的出水口。5. 根据权利要求4所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，所述脱气沉淀分离器包 括箱体，所述箱体内形成脱气沉淀腔，所述脱气沉淀腔的底部具有复合细菌颗粒污泥出口， 所述脱气沉淀腔内的上部设有隔板，所述脱气沉淀腔的下部的横截面积沿从上向下的方向 逐渐减小，所述隔板将所述脱气沉淀腔的上部分隔成脱气区和沉淀区，所述脱气区的底部 与所述沉淀区的底部连通以便脱氮后的废水从所述反应室溢流到所述脱气区内进而从所 述脱气区的底部流到所述沉淀区内，所述沉淀区内设有沉淀斜板或沉淀斜管，所述溢流堰 设在所述沉淀区内。6. 根据权利要求5所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，与所述隔板限定出所述 脱气区的箱体部分的上沿低于所述隔板的上沿以及与所述隔板限定出所述沉淀区的箱体 部分的上沿。7. 根据权利要求5所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，所述箱体的横截面为矩 形。8. 根据权利要求5-7中任一项所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，所述箱体的 下部的第一纵侧壁的下端向下延伸超过所述箱体的下部的第二纵侧壁的下端，且所述第一 纵侧壁的下端与所述第二纵侧壁的下端在上下方向上重叠。9. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，还包括设在所述罐体外 部且与所述曝气装置相连的曝气栗或曝气风机。10. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，还包括设在所述反应 室内且位于所述曝气装置上面的布水器，所述布水器与所述废水进口相连，所述曝气装置 邻近所述反应室的底面设置。11. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，还包括设在所述反应 室内的搅拌器。12. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，还包括设在所述反应 室内的导流筒，所述导流筒的上端和下端敞开。13. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，还包括设在所述罐体 的底部的污泥排放口。14. 根据权利要求13所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，还包括用于将从所述 污泥排放口排出的复合细菌颗粒污泥的至少一部分返回到所述反应室上部的污泥回流管， 所述污泥回流管的一端与所述反应室的上部连通，所述污泥排放口通过污泥排出管与所述 污泥回流管相连，所述污泥排出管上设有污泥栗。15. 根据权利要求1所述的一体化生物脱氮反应器，其特征在于，还包括测量循环管，所 述测量循环管上设有测量循环栗，所述测量循环管的一端与所述出水口相连且另一端与所 述反应室的顶部连通。
【文档编号】C02F9/14GK205442959SQ201521126479
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】张巍
【申请人】帕克环保技术(上海)有限公司