CN110862184A - 一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口；进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连；制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节。本发明提供的装置根据需要设置氮气出口分布器的位置，实现了定向定位精确化脱膜。

Description

一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置

技术领域

本发明涉及一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置。

背景技术

水是人类生命的源泉，随着经济的发展和人类活动的加剧，使得水环境的污染越来越严重，影响水质的污染物有很多种，最普遍的无机污染物就是硝酸盐。NO₃ ^-危害人类健康，NO₃ ^-进入人体后被还原为NO₂ ^-，NO₂ ^-有致癌作用，此外，婴幼儿体内吸入的NO₃ ^-进入血液后与血红蛋白作用，将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)而导致形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白与氧发生不可逆结合，引起高铁血红蛋白症，严重时可导致缺氧死亡。如何经济、安全、有效地从水中去除硝酸盐氮，研发高效稳定的污水脱氮技术，已成为污水处理领域急需解决的问题。

水体中硝酸盐氮污染修复技术根据修复原理主要分三类：化学还原技术、生物修复技术和物理修复技术。化学还原法主要是利用还原剂将硝酸盐氮还原，根据采用的不同还原剂可以分为活泼金属还原法和催化还原法。活泼金属还原法是以铁、铝、锌等金属单质为还原剂，处理效果较差，且会有亚硝酸盐生成；催化还原法以氢气以及甲酸、甲醇等为还原剂，一般都必须有催化剂存在才能使反应进行，成本较高，且氢气应用过程中存在爆炸危险。物理方法主要有电渗析、反渗透、蒸馏法、离子交换法等。反渗透、电渗析、离子交换等方法虽然可以有效去除水中的硝酸盐，但成本较高，同时会产生大量废水，因此在实际工程中应用较少。

在彻底消除水体中硝酸盐氮污染和降低脱硝成本的两个方面，生物反硝化方法都是目前已投入使用的最好的方法，具有高效低耗特点。污水生物处理工艺包括活性污泥法、悬浮填料生物膜法和生物滤池等。活性污泥法污泥浓度低，不能处理高负荷污水，且污泥易膨胀、占地面积大、剩余污泥量大。悬浮填料生物膜工艺是向反应器中投加一定量密度接近于水的填料，为微生物的生长提供栖息地以提高反应器中生物量和生物种类，进而提高反应器的处理效率。悬浮填料生物膜工艺具有处理效率高、操作简单等特点。但仅仅采用悬浮填料进行处理，出水含有较高浓度颗粒物质和悬浮物质，造成较高浊度。传统砂滤处理工艺中因为砂石等填料密度较大，所以相对填充率较低，对反应器有效利用率也相应降低；同时，工艺运行过程中易造成堵塞，不利于工艺运行。

因此，针对水处理中硝酸盐的处理技术现状，亟需研发一种新型的生物反硝化装置，特别是针对高浓度硝氮废水的处理装置。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，该装置可以实现定向定位精确化脱膜，实现对生物膜厚度的及时调控，具有处理高效、占地面积小、运行稳定的特点。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：

进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；

缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口，优选出水口设置在出水区的上部的侧壁上，出水口的进水端设有出水滤网以防止细小填料流失。

进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连，进料管上设有进料泵；进料管中的废水通过进料泵输送至缺氧流化床中；

制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节。由于局部能量分散效率影响微生物在填料表面的附着，填料微生物膜厚度在流化床内不是均匀分布，而是由下到上呈“阶梯”状分布，本发明提供的装置中氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可以根据需要调节，控制氮气出口分布器在填料区中的高度，气泡向上摩擦填料上的生物膜，脱落的老化生物膜随出水排出系统，实现对缺氧流化床生物量的控制，有效提高气洗效率。

根据本发明的优选实施方式，所述装置为自动化装置，所述装置还包括控制数据柜和终端控制器，控制数据柜通过数据线与终端控制柜相连接。所述氮气出口分布器与控制数据柜相连接。控制数据柜控制氮气出口分布器在填料区中的位置，从而可以根据需求调节氮气出口位置，对填料区的填料进行定向定位精确化气洗脱膜。

根据本发明的优选实施方式，所述装置还包括氮气流量计、气体流量面板显示和氮气自控装置，所述氮气流量计设在进气管上，实时监测氮气的出气量，所述氮气流量计连接气体流量面板显示，所述制氮机系统与氮气自控装置相连接，氮气自控装置和气体流量面板显示分别与控制数据柜相连接。

根据本发明的优选实施方式，所述制氮机系统包括氮气发生器和氮气储罐，氮气自控装置控制制氮机系统产生氮气，氮气发生器产生的氮气储存在氮气储罐中，氮气流经气体流量计，通过氮气出口分布器进入缺氧流化床，氮气的流量显示在气体流量面板显示上，所述氮气自控装置调控制氮机系统的氮气气量、通气时间及频率，实现对氮气气量、通气时间和频率的自动控制。

根据本发明的优选实施方式，所述装置还包括超声波清洗装置，超声波清洗装置包括超声波探头、超声波换热器、超声波面板显示和超声波控制器，超声波探头、超声波换能器和超声波控制器相连，超声波面板显示连接超声波控制器，所述超声波探头设置在缺氧流化床的出水口附近，优选所述超声波探头设置在所述出水滤网的外侧；优选地，所述超声波面板显示还与控制数据柜相连。所述超声波控制器可以自动调控超声波探头的信号输出时间、输出强度和输出频率，实现对出水滤网上所粘附的污泥清洗，防止堵塞出水滤网，达到连续排泥并防止填料流失的目的。

根据本发明的优选实施方式，所述水流分布器为板状，板上设有并列排布的条状通道，优选条状通道等距排布。使用具有本发明结构的水流分布器有利于实现均匀布水。

根据本发明的优选实施方式，所述条状通道为矩形通道。

根据本发明的优选实施方式，所述通道的宽度小于填料区所装填的生物填料的直径，由此，该水流分布器既可以实现反应器底部水流的均匀分布，同时还能够起到防止生物填料下落的作用。

根据本发明的优选实施方式，所述缺氧流化床的出水口通过循环水管与进料管连接，所述循环水管上设有循环泵；优选所述循环泵和/或所述进料泵与控制数据柜相连。进料泵的出水与循环泵出水混合后通过管道流经缺氧流化床的进水口缺氧流化床。循环泵出水与进料罐中的废水混合后硝酸根浓度可降低至反硝化过程适宜的范围，减少了对废水进行预处理所消耗的能源。

根据本发明的优选实施方式，所述装置还包括加热装置，所述加热装置包括反应器夹套、加热器和加热泵，所述反应器夹套位于填料区的外部，优选套设在填料区的下半部，反应器夹套的底端设有热水进口，反应器夹套的上端设有热水出口；热水进口通过加热泵连接加热器的一端，热水出口连接加热器的另一端；优选所述加热器和/或加热泵与控制数据柜相连接。加热器、加热泵、热水进口和热水出口组成热水循环管路，热水通过反应器夹套对流化床反应器加热。

根据本发明的优选实施方式，在出水区的顶部周边设置溢流堰，出水口与溢流堰相连通。

根据本发明的优选实施方式，所述三相分离器设置在出水区的中心位置。

根据本发明的优选实施方式，所述三相分离器包括中心管和罩体，所述罩体包括上部罩体和下部罩体，上部罩体和下部罩体通过连接件相连接，并构成过流通道；所述上部罩体和下部罩体为倒漏斗状，上部罩体的缩口端与中心管相连。

根据本发明的优选实施方式，所述填料区的上部侧壁上设有排泥口。

根据本发明的优选实施方式，所述装置还包括pH监测系统，用于监测pH范围，实现对pH的调控，所述pH监测系统包括相连的pH探头和pH面板显示，所述pH探头置于出水区，优选设置在出水区的上部，pH面板显示连接控制数据柜。

根据本发明的优选实施方式，所述装置还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括温度探头、温度面板显示和温度过热控制，所述温度探头置于出水区，优选设置在出水区的上部，温度探头与温度显示面板和加热器相连，温度过热控制与加热器相连，优选地，温度显示面板和温度过热控制与控制数据柜相连接。

根据本发明的优选实施方式，所述装置还包括液位监测系统，所述液位监测系统包括液位探头和低液位报警器，所述液位探头置于进料管中，液位探头与低液位报警器相连，低液位报警器连接控制数据柜，当液位较低时，低液位报警器发出警报，低液位报警器连接控制数据柜，由控制数据柜发出指令向进料罐中加入废水，实现连续生产。

根据本发明的优选实施方式，所述填料区的横截面积小于出水区的横截面积，在水流通过填料区后进入出水区，由于出水区的横截面增加，水流上升流速降低，填料区内被水流夹带的细小填料颗粒在水流流速降低后又沉降回填料区，从而防止了细小填料被水流夹带出流化床反应器。

根据本发明的优选实施方式，所述缺氧流化床的横截面为圆形，所述过渡段由下到上直径逐渐增大。所述缺氧流化床竖直放置，缺氧流化床的圆形横截面所在的面与放置面是平行的。

根据本发明的优选实施方式，所述缺氧流化床可以由钢板、玻璃等材料制成。

根据本发明的优选实施方式，所述填料区所装填的填料为小粒径生物质填料，直径为2.0-2.5mm。

根据本发明的优选实施方式，所述填料在使用之前进行抛光脱脂等处理，处理后易于微生物在其表面生长。

根据本发明的一个优选实施方式中，所述填料的密实度约1.6g/cm³，堆密度为0.9g/cm³，与水相近，通过控制缺氧流化床内液流上升速度即可达到期望的流化状态。

本发明还提供了上述装置在处理硝氮废水中的应用，优选在处理硝酸根浓度在3000-35000mg/L的废水中的应用。

一种处理高浓度硝氮废水的方法，使用上述缺氧流化床装置，所述缺氧流化床的填料区装填的填料为小粒径生物质填料，直径为2.0-2.5mm，在使用之前进行抛光脱脂等处理，处理后易于微生物在其表面生长。进料罐中的废水进入进料泵，缺氧流化床出水口流出的循环水进入循环泵，进料泵和循环泵的水流混合后硝酸根浓度可降低至反硝化过程适宜范围，进料泵和循环泵的混合水流流经缺氧流化床底端的进水口进入缺氧流化床中，然后经过水流分布器进行配水后进入填料区，在向上流动的水流的作用下，流化床中填料颗粒随水流浮动，控制循环水流流量，使填料区内的填料处于流化状态。由于水流中含有可生化降解的有机物和硝酸根，填料区的细颗粒填料上会生长微生物膜，水流通过填料区的过程中即可实现反硝化反应，生成氮气，水流中的有机物和硝酸根得以去除。水流通过填料区后进入出水区，出水区的横截面积大于填料区，水流上升流速降低，填料区内被循环水流夹带的细小填料颗粒在水流流速降低后又沉降回填料区，防止细小填料被水流带出流化床。水流到达出水区后通过出水口进入循环泵，剩余出水通过液位高差溢流进入排水管排出系统。

经过一段时间的废水处理后，填料上生长生物膜，但是，过厚的生物膜会导致填料颗粒的粘连或结团，进而可能产生局部水流短路，另外，细小填料颗粒生长过厚的生物膜还可能导致填料被水流带出流化床，这些因素都不利于流化床的正常运行，应及时脱膜以控制生物膜厚度。本发明中的装置可以实现对生物膜的及时清洗，及时调控生物膜的厚度，保持了高效的基质传质速率和废水处理效率，防止填料颗粒的粘连或接团及局部水流短路的形成。

本发明提供的装置可以通过自动气洗脱膜过程实现自动调控填料生物膜的厚度，气洗脱膜的过程中操控的参数包括：(1)气体参数：气洗频次、气洗强度、气洗时间和气体分布器的位置；(2)液体参数：上升流速和水洗强度；(3)基质负荷：进料浓度和进料负荷。

利用本发明装置进行气洗脱膜的过程包括：

步骤S1、氮气自动装置设置填料区气洗的时间间隔t、气洗强度Q(以气体流量反映)以及单次气洗时间T；

步骤S2、气洗开始时，氮气自控装置控制制氮机系统开启，制氮机系统所产生的氮气经过气体流量计，通过氮气出口分布器进入缺氧流化床；

步骤S3、氮气出口分布器高度根据需要调节，气泡向上摩擦填料上的生物膜，持续时间T后，氮气自控装置控制制氮机系统停止供气；

步骤S4、经过时间间隔t后，氮气自控装置控制制氮机系统开启，重复步骤S2和步骤S3从而可以实现自动气洗脱膜。

气洗脱膜可及时调控填料上所形成的生物膜厚度，保持高效的基质传质速率和废水处理效率，防止填料颗粒的粘连或结团以及局部水流短路的形成。

为了防止细小填料流出系统，在反应器出水口处设置出水滤网，出水通过出水滤网，大部分脱落的生物膜随水通过出水滤网，少量生物膜堵塞出水滤网网眼，超声波控制器控制超声波换能器和超声波探头，通过超声波振荡清洗出水滤网，防止污泥堵塞滤网，实现连续稳定排泥且防止填料流失，超声波控制器可实现对超声波振幅、运行时间、频率的自动化在线控制。

本发明采用强制水流循环处理硝氮废水，提高生物反应过程的稳定性和抗冲击性；填料床采用细颗粒填料，比表面积大，可有效提高单位体积填料内的微生物量，进而提高反应器的容积负荷；本发明提供的水流分布器能够实现均匀布水，填料床正常运行时处于流化状态，避免固定床可能产生的水流短路；固、液两相的流态有利于微生物与污水的接触和传质，提高生物反应效率。

氮气自控装置实现了对生物膜厚度的及时调控，根据需求设置氮气出口分布器在填料层中的位置，实现了定向定位精确化脱膜。

流化床可采用较大的设备高度，提高流化床的填料床层厚度，进而减少反应器占地面积。

附图说明

图1是本发明用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置的结构示意图；

图2是缺氧流化床的结构示意图；

图3是水流分布器的结构示意图；

图4是制氮机系统的结构示意图；

图5是三相分离器的结构示意图；

其中，1、制氮机系统，2、气体流量计，3、超声波控制器，4、超声波换能器，5、超声波探头，6、缺氧流化床，7、气体流量面板显示，8、超声波面板显示，9、pH面板显示，10、温度面板显示，11、温度过热控制，12、控制数据柜，13、终端控制器，14、电脑数据线，15、进料罐，16、低液位报警器，17、进料泵，18、循环泵，19、加热泵，20、氮气自控装置，21、加热器，22、进水口，23、水流分布器，24、填料区，25、出水区，26、出水口，27、出水滤网，28、三相分离器，29、pH探头，30、温度探头，31、溢流堰，32、排泥口，33、热水出口，34、热水进口，35、氮气出口分布器，36、过渡段，37、条状通道，28-a、中心管，28-b、上部罩体，28-c、下部罩体，28-d、连接件，1-a、制氮机，1-b、氮气储罐。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不受下述实施例限定。

实施例1

如图1所示，本发明的用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置是由缺氧流化床6和计算机监控系统组成的全自动硝氮废水处理装置，所述缺氧流化床装置由进料罐15、缺氧流化床6、制氮机系统1、氮气出口分布器35、超声波清洗装置、加热装置、pH监测系统、温度控制系统、液位监测系统、控制数据柜12和终端控制器13构成，

所述缺氧流化床为圆柱形结构竖直放置，可由钢板、玻璃等材料制成。缺氧流化床6包括自下而上依次设置的填料区24、过渡段36和出水区25，在所述出水区内设有三相分离器28；所述缺氧流化床的底端设有进水口22，在进水口22的上方、填料区24的下方设有水流分布器23，在出水区25的顶部周边设置溢流31堰，在出水区的上部的侧壁上设有出水口26，出水口26与溢流堰31相连通，出水口26的进水端设有出水滤网27用以防止填料损失。在填料区的上部的侧壁上设有排泥口32。

所述三相分离器28包括中心管28-a和罩体，所述罩体包括上部罩体和下部罩体，上部罩体和下部罩体通过连接件相连接，并构成过流通道；所述上部罩体28-b和下部罩体28-c为倒漏斗状，上部罩体28-b的缩口端与中心管28-a相连。

所述水流分布器23为板状，板上设有并列排布的条状通道，优选条状通道之间等距排布。所述通道宽度略小于填料区所装填的生物填料的直径，这样既可以实现反应器底部水流的均匀分布，同时可以起到防止生物填料下落的作用。

所述超声波清洗装置包括超声波探头5、超声波换热器4、超声波面板显示8和超声波控制器3，超声波控制器3通过电源线连接超声波换能器4，超声波换能器4与超声波探头5相连，超声波面板显示8连接超声波控制器3和控制数据柜12，所述超声波探头5设置在所述出水滤网27的外侧，距离滤网一定距离，通过超声波控制器3可以自动控制超声波探头5的信号输出时间、输出强度及输出频率，实现对出水滤网27粘附污泥清洗，防止污泥对出水滤网27的堵塞，从而能够连续排泥并防止填料流失的目的。

所述pH监测系统包括相连的pH探头29和pH面板显示9，所述pH探头置于出水区的上部。

所述温度控制系统包括温度探头30、温度面板显示10和温度过热控制11，温度探头30置于出水区25的上部，温度探头30与温度显示面板10和加热器21相连，温度过热控制11与加热器21相连。

所述液位监测系统包括液位探头和低液位报警器16，所述液位探头置于进料管中，液位探头与低液位报警器相连。

所述制氮机系统包括氮气发生器1-a和氮气储罐1-b，制氮机系统与氮气自控装置20相连，氮气自控装置20控制制氮机系统产生氮气，氮气流经气体流量计2，通过氮气出口分布器35进入缺氧流化床6，所述氮气自控装置调控制氮机系统的氮气气量、通气时间及频率，实现对氮气气量、通气时间和频率的自动控制。由于局部能量分散效率影响微生物在填料表面的附着，填料微生物膜厚度在流化床内不是均匀分布，而是由下到上呈“阶梯”状分布，设置位置可调的氮气出口分布器，使氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可以根据需要调节，控制氮气出口分布器在填料区中的高度，气泡向上摩擦填料上的生物膜，脱落的老化生物膜随出水排出系统，实现对缺氧流化床生物量的控制，有效提高气洗效率。

所述控制数据柜通过数据线与终端控制柜相连接，控制数据柜将超声波面板显示、温度面板显示、pH面板显示、温度过热控制、气体流量面板显示、进料罐的低液位报警器、氮气自控装置、氮气出口分布器、进料泵、循环泵和加热泵的显示和/或操作控制均通过控制数据柜来运作。

使用上述缺氧流化床装置处理硝氮废水时，所述缺氧流化床的填料区装填小粒径生物质填料，直径为2.0-2.5mm，在使用之前进行抛光脱脂等处理，处理后易于微生物在其表面生长。进料罐中的废水中硝酸根初始浓度在3000-35000mg/L范围内，进料罐连接进料泵，缺氧流化床的出水口的出水进入循环泵，进料泵的出水和循环泵的出水混合后硝酸根的浓度可以降低至适宜反硝化处理的反应，进料泵的出水和循环泵的出水混合后通过缺氧流化床底端的进水口进入缺氧流化床中，经过水流分布器配水后，水流进入填料区，在向上流动的水流的作用下，流化床中的填料颗粒随水流浮动，控制水流流量，使填料区中的填料处于流化状态。由于循环水流中含有可生化降解的有机物和硝酸根，填料区的细颗粒填料上会生长微生物膜，水流通过填料区的过程中即可实现反硝化反应，生成氮气，水流中的有机物和硝酸根得以去除。水流通过填料区后进入出水区，出水区的横截面积大于填料区，水流上升流速降低，填料区内被水流夹带的细小填料颗粒在水流流速降低后又沉降回填料区，由此可以避免细小填料被水流夹带出缺氧流化床。水流达到出水区后通过出水口进入循环泵，剩余出水通过液位高差溢流进入排水管排出系统。

为防止细小填料流出系统，在反应器出水口处设置出水滤网，出水通过出水滤网，大部分脱落的生物膜随水通过出水滤网，少量生物膜堵塞出水滤网网眼，超声波控制器控制超声波换能器和超声波探头，通过超声波振荡清洗出水滤网，防止污泥堵塞滤网，实现连续稳定排泥且防止填料流失，超声波控制器可实现对超声波振幅、运行时间、频率的自动化在线控制。

经过一段时间的废水处理后，填料上生长生物膜，而过厚的生物膜会导致填料颗粒的粘连或结团，进而可能产生局部水流短路，另外，细小填料颗粒生长过厚的生物膜还可能导致填料被水流带出流化床，这些因素都不利于流化床的正常运行，应及时脱膜以控制生物膜厚度。

本发明提供的装置可以通过自动气洗脱膜过程实现自动调控填料生物膜的厚度，气洗脱膜的过程中操控的参数包括：(1)气体参数：气洗频次、气洗强度、气洗时间和气体分布器的位置；(2)液体参数：上升流速和水洗强度；(3)基质负荷：进料浓度和进料负荷。

利用本发明装置进行气洗脱膜的过程包括：

步骤S1、氮气自动装置设置填料区气洗的时间间隔t、气洗强度Q(以气体流量反映)以及单次气洗时间T；

步骤S2、气洗开始时，氮气自控装置控制制氮机系统开启，制氮机系统所产生的氮气经过气体流量计，通过氮气出口分布器进入缺氧流化床；

步骤S3、氮气出口分布器高度根据需要调节，气泡向上摩擦填料上的生物膜，持续时间T后，氮气自控装置控制制氮机系统停止供气；

步骤S4、经过时间间隔t后，氮气自控装置控制制氮机系统开启，重复步骤S2和步骤S3从而可以实现自动气洗脱膜。

气洗脱膜过程可及时调控填料生物膜厚度，保持高效的基质传质速率和废水处理效率，防止填料颗粒的粘连或结团及局部水流短路的形成。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：

进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；

缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口，优选出水口设置在出水区的上部的侧壁上，出水口的进水端设有出水滤网；

进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连，进料管上设有进料泵，进料罐中的废水通过进料泵输送至缺氧流化床中；

制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节；

优选所述装置为自动化装置，所述装置还包括控制数据柜和终端控制器，控制数据柜通过数据线与终端控制柜相连接，所述氮气出口分布器与控制数据柜相连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括氮气流量计、气体流量面板显示和氮气自控装置，所述氮气流量计设在进气管上，氮气流量计与气体流量面板显示相连接，所述制氮机系统与氮气自控装置相连接，氮气自控装置和气体流量面板显示分别与控制数据柜相连接。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括超声波清洗装置，超声波清洗装置包括超声波探头、超声波换热器、超声波面板显示和超声波控制器，超声波探头、超声波换能器和超声波控制器依次相连，超声波面板显示连接超声波控制器和控制数据柜，所述超声波探头设置在缺氧流化床的出水口附近，优选所述超声波探头设置在所述出水滤网的外侧。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述水流分布器为板状，板上设有并列排布的条状通道，优选条状通道之间等距排布。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述缺氧流化床的出水口通过循环水管与进料管相连接，所述循环水管上设有循环泵；优选所述循环泵和/或所述进料泵与控制数据柜相连。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括加热装置，所述加热装置包括反应器夹套、加热器和加热泵，所述反应器夹套位于填料区的外部，优选套设在填料区的下部，反应器夹套的底端设有热水进口，反应器夹套的上端设有热水出口；热水进口通过加热泵连接加热器的一端，热水出口连接加热器的另一端；优选所述加热器和/或加热泵与控制数据柜相连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述三相分离器包括中心管和罩体，所述罩体包括上部罩体和下部罩体，上部罩体和下部罩体通过连接件相连接，并构成过流通道；所述上部罩体和下部罩体为倒漏斗状，上部罩体的缩口端与中心管相连。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述填料区的上部侧壁上设有排泥口；

优选所述装置还包括pH监测系统，所述pH监测系统包括相连的pH探头和pH面板显示，所述pH探头置于出水区，优选设置在出水区的上部，pH面板显示连接控制数据柜；

和/或，所述装置还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括温度探头、温度面板显示和温度过热控制，所述温度探头置于出水区，优选设置在出水区的上部，温度探头与温度显示面板和加热器相连，温度过热控制与加热器相连，优选地，温度显示面板和温度过热控制与控制数据柜相连接；

所述装置还包括液位监测系统，所述液位监测系统包括液位探头和低液位报警器，所述液位探头置于进料管中，液位探头与低液位报警器相连，低液位报警器连接控制数据柜。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述填料区的横截面积小于出水区的横截面积，优选所述缺氧流化床的横截面为圆形，所述过渡段由下到上直径逐渐增大。

10.权利要求1-9中任一项所述的装置在处理硝氮废水中的应用，优选在处理硝酸根浓度在3000-35000mg/L的废水中的应用。

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