CN111533257A - 一种高氨氮自养脱氮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高氨氮自养脱氮装置，属于废水处理技术领域，本装置包括反应器主体，其底部通过输送管体连接第三泵体，三相分离器，设于反应器主体内上部，反应器主体底部侧壁通过输送管体与第二泵体连接，填料装填组件，设于反应器主体内，三相分离器上方设有超声处理组件，超声处理组件包括中空纤维膜，中空纤维膜上方设有超氧组合管体，超氧组合管体与超氧组合件分别连接，超氧组合件由低频超声振动器和充气泵组成，本发明采用一段式自养脱氮工艺，降低培养介质的流失，缩短初期启动时间，实现内部介质的微循环流动，传质效果得到提高，保证脱氮过程的稳定运行。

Description

一种高氨氮自养脱氮装置
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种高氨氮自养脱氮装置。
背景技术
水是生命之源，是人类赖以生存的基本要素，维持着人类的生存，保障了人类的生产，也延续了人类的发展。中国拥有淡水总量2.81×1012m3，其中地表水2.7×1012m3，地下水0.88×1012m3，是第六大淡水拥有国，但人均淡水量仅为世界平均值的25％。此外，我国水资源空间与时间的不均匀分布也使得水资源现状更为严峻，随着农业、工业、生活用水量的增加，水资源的缺乏将大大制约我国的发展，由于氮素污染导致水体富营养化现象频发，进一步增大用水困扰，其中，氮(N)元素作为富营养化水体中的主要污染物质，其排放量十分巨大，是污水处理与再生回用的关键症结。
针对于高氨氮废水的处理方法，目前最常用的有物理化学法和生物处理法两种，物理化学法需要消耗大量的化学药品其处理成本较高，还容易产生二次污染的问题，生物处理法常用方法为全程自养脱氮工艺，全程自养脱氮反应过程包括亚硝化反应和厌氧氨氧化反应，首先AOB将氨氮转化为亚硝酸盐氮，该过程在好氧条件下进行；然后，AnAOB以转化而来的亚硝酸盐氮为电子受体，将剩余氨氮转化为氮气，该过程在厌氧条件下完成。虽然全程自养脱氮工艺相较于物理化学法可减少大幅度的运行费用并减少较多的温室气体氧化亚氮的排放，但是该技术仍存在一定的技术问题，例如厌氧氨氧化初期启动中污泥易流失，导致反应器处理能力难以提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高氨氮自养脱氮装置，采用一段式自养脱氮工艺，降低培养介质的流失，缩短初期启动时间，实现内部介质的微循环流动，传质效果得到提高，保证脱氮过程的稳定运行。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种高氨氮自养脱氮装置，包括：
反应器主体，反应器主体为柱状结构，其底部通过输送管体连接有用于曝气的第三泵体，第三泵体与反应器主体底部连接的输送管体上设有流量计和止回阀，
三相分离器，三相分离器设于反应器主体内上部中心处，采用的三相分离器可实现氮气、净化水体以及固体颗粒的分离，来提高脱氮和水体净化效率，反应器主体底部侧壁通过输送管体与用于送入污水的第二泵体连接，第二泵体与反应器主体连接的输送管体与反应器主体切线连接，即第二泵体向反应器主体送入的水体沿反应器主体内壁螺旋流动的方式送入，采用此方式的进水在于避免直接进水对反应器主体底部的污泥造成过大的扰动使其向上的移动速度过快，而沿反应器主体内壁螺旋流动的方式可减缓污水向上流动速度，有利于生物净化效果的提升，此进水方式对反应器主体内壁可形成冲刷作用，来防止污泥或细菌在反应器主体内壁的粘附或长时间停留。
填料装填组件，填料装填组件设于反应器主体内且至少为两个，填料装填组件用于装填填料，填料选用石英砂、火山石、活性炭以及硅藻土的组合物作为填料在填料装填组件上使用，本发明用于装填填料的组件部分采用海面材质，并且在反应器主体内同时使用颗粒污泥共同培养细菌，来减少反应器主体内生物量的流失，有利于缩短反应器的启动时间，其中，生物膜或颗粒污的体系中会发生生态位分离，厌氧氨氧化菌生长于生物膜或颗粒污泥内部的厌氧核心，而AOB等好氧菌生长于外部有氧区。
其中，三相分离器上方设有超声处理组件，超声处理组件包括设有在三相分离器上部反应器主体内的中空纤维膜，中空纤维膜上方设有超氧组合管体，超氧组合管体与设置在反应器主体外的超氧组合件分别连接，超氧组合件由低频超声振动器和充气泵组成，
其中，超声处理组件上方的反应器主体侧壁连接排水管，排水管通过输送管体与反应器主体外的出水水箱连接且该输送管体上连接有控制阀。
本发明在三相分离器上方设置中空纤维膜目的在于对经三相分离器分离所获得的水体进行再次分离，截留水体中的污泥颗粒以及细菌，在使用过程中分时间段启动超氧组合件的充气泵向中空纤维膜方向输入空气来对中空纤维膜形成一定的气体冲击以促使中空纤维膜上的生物或污泥分离，并配合低频超声振动技术来达到空化作用，利用低频超声波的振动对气泡反复破坏并生成微气泡以产生冲击波来进一步破坏处于水中的中空纤维膜表面粘附，并对向上浮动的污泥颗粒具有向下推动作用，低频超声波振动频率为20-50kHz，实现颗粒污泥较为集中于反应器中部填料区，提高生物转化效率，污泥的截留对于反应器启动初期的Anammox菌的富集具有促进作用，缩短其倍增时间。经过超声处理组件的作用实现污泥以及培养的细菌完全保留在反应器内，进而排出水体的悬浮物和浊度接近零。
于本发明一实施方式中，填料装填组件包括上下贯通的装填框体，装填框体外侧固接有与反应器主体等内径的插接滤板，插接滤板表面均布第二贯通孔体，装填框体内放置至少两个装填基件，装填基件之间或者与装填框体内可留有一定的距离，以保证反应器内的介质流通，且装填框体底面安装有对装填基件限位支撑的限位支撑杆。插接滤板与反应器主体内壁之间可选用橡胶圈或棉布圈等来增大两者的摩擦力以提高插接紧密性。装填基件由高至低依次插接于在反应器主体内。选用上下贯通的装填框体便于水体在装填框体内上下流通，装填框体截面为矩形结构，装填框体侧面设置可与反应器主体内壁插接的圆形插接滤板，目的在于使反应器主体内部的水体由流通量较大的装填框体中部上下流通，而装填框体侧面的插接滤板可对上下流动的一部分污泥颗粒截留以降低污泥颗粒在反应器内的移动速度，利于增大污泥颗粒在填料装填组件附近的停留时间，以提高微生物的转化效率，插接滤板上的第二贯通孔体有利于部分向下流动的水体沿反应器主体内壁向下流动形成微循环流动，提高生物转化效率。
于本发明一实施方式中，装填框体侧壁开设有第一贯通孔体，用于扩大水体相对装填框体的流通量，装填基件为立方体状且表面均布网口结构，便于反应器内介质流通以及作为生物膜载体，其表面开设有装填槽体，装填槽体内插接若干装填网板，装填网板上端部连接有提拉基件。装填网板内部用于装填填料，装填网板可以是表面均布网口的板体或由铜丝支撑的网板，一般选用由铜丝制成的网板，便于挂膜以及颗粒污泥的移动。
于本发明一实施方式中，中空纤维膜为相互叠加的膜片，各膜片上下表面均具有钩状结构的连接体，用于限制上下膜片的上下位移范围。选用多片膜片的方式来提高截留效果，避免污泥以及微生物的流失，在超声处理组件的作用下中空纤维膜受微气泡影响可产生相对的上下微量位移，具体的，相互钩接的钩状结构可保证上下纤维膜片在一定距离内位移形成抖动以降低微气泡的冲击力，保证微气泡的冲击范围处于中空纤维膜附近，控制微气泡影响范围防止其对反应器中部区域的微生物造成不利影响。
于本发明一实施方式中，反应器主体上部内壁安装有监测组件，监测组件与反应器主体外的控制终端连接，控制终端还连接有加热套，加热套套接于反应器主体外壁。监测组件用于监测反应器主体内的温度、DO和pH，监测组件具体由温度监测器、溶氧量传感器和pH检测器组成，监测组件对反应器主体内的各参数进行监测并将数据实时反馈控制终端，控制终端还分别与脱氮装置上的各流量计连接获取相应的流量数据。加热套的设置用于控制以及保证反应器主体内的温度用于保证反应器内微生物的活性并且控制适当的温度来抑制NOB的活性。
于本发明一实施方式中，第二泵体连接进水箱，进水箱通过两根输送管体分别连接预处理箱上端部和下端部。预处理箱内设有溢流板，溢流板水平高度上方的预处理箱壁面通过输送管体与进水箱连接，且该段输送管体内位于进水箱内的输出端部设有排水件，排水件为中空球状结构，且球面均布有通孔用于水体排出，通过预处理箱目的在于对处理的污水进行一个沉淀处理，以便于对沉淀的后颗粒物浓度较高的部分由粉碎泵体进行粉碎处理，预处理箱底面通过输送管体与进水箱，且该段输送管体上设有粉碎泵体。而预处理箱的溢流板上方设有的输送管体将水体送入进水箱内并在出水端设排水件其在于获得多个出水方向，对水体具有扰动作用，避免进水箱底部出现过量的沉淀影响进水。
于本发明一实施方式中，排水管下方的反应器主体侧壁设有回流管，回流管通过输送管体与预处理箱连接。且该段输送管体上设有第一泵体和流量计。为提高脱氮效果通过回流部分水体的方式来多次净化以将脱氮效果提升。
于本发明一实施方式中，反应器主体底部设有曝气基盘，曝气基盘通过输送管体与第三泵体连接，曝气基盘内设有与输送管体出口端连通的曝气腔室，曝气基盘表面环绕开设曝气通槽，曝气通槽上槽面设有滤网，曝气通槽槽底面与曝气腔室连通，曝气通槽与垂直平面具有倾斜角。倾斜角为32°-48°，曝气基盘表面中心处设有曝气石，曝气基盘开设有与曝气石连通的通孔。曝气基盘的设计在于对曝气过程中形成的微气泡进行整流使其形成螺旋向上的微气泡流动轨迹这样对进入反应器主体内的污水具有向上引导作用，利于反应器内的水体流动，避免反应器底部颗粒污泥沉降量过多，在曝气过程中螺旋向上的微气泡流动水体中部可能会形成一定的聚集效果不利于反应器内颗粒污泥的均匀分布，通过在曝气基盘中部设置的曝气石来减弱或消除螺旋微气泡流中心处的聚集涡流。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明在反应器主体内同时使用颗粒污泥共同培养细菌，来减少反应器主体内生物量的流失，有利于缩短反应器的启动时间；本发明对排出水体进行多次分离，并利用充气和低频超声振动手段来实现颗粒污泥较为集中于反应器中部填料区，提高生物转化效率，污泥的截留对于反应器启动初期的Anammox菌的富集具有促进作用，缩短其倍增时间。污泥以及培养的细菌完全保留在反应器内，排出水体的悬浮物和浊度接近零。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明实施例提出的一种高氨氮自养脱氮装置的示意图；
图2示出本发明实施例提出的进水箱内部示意图；
图3示出本发明实施例提出的超声处理组件示意图；
图4示出本发明实施例提出的填料装填组件结构示意图；
图5示出本发明实施例提出的装填网板与装填基件安装状态示意图；
图6示出本发明实施例提出的曝气基盘的结构示意图；
图7示出本发明实施例提出的一种高氨氮自养脱氮装置另一方案的示意图；
图8示出本发明实施例3中反应器运行过程中三氮变化；
图9示出本发明实施例3中反应器运行过程中氮去除率。
附图标记说明：10-反应器主体；11-回流管；12-排水管；13-出水水箱；14-三相分离器；15-第一泵体；16-导流板体；20-控制终端；21-监测组件；22-加热套；30-填料装填组件；31-装填框体；32-第一贯通孔体；33-第二贯通孔体；34-限位支撑杆；35-插接滤板；36-装填基件；361-装填槽体；37-装填网板；371-提拉基件；40-第三泵体；41-曝气基盘；42-滤网；43-曝气通槽；44-曝气石；45-曝气腔室；50-超声处理组件；51-超氧组合件；52-超氧组合管体；53-中空纤维膜；54-连接体；60-输送管体；61-流量计；62-控制阀；63-止回阀；70-进水箱；71-第二泵体；72-排水件；80-预处理箱；81-粉碎泵体；82-反硝处理箱；90-电加热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参见图1-7所示，一种高氨氮自养脱氮装置，包括：
反应器主体10，反应器主体10为柱状结构，其底部通过输送管体60连接有用于曝气的第三泵体40，第三泵体40与反应器主体10底部连接的输送管体60上设有流量计61和止回阀63，反应器主体10由有机玻璃制成，通过设置流量计61用于统计输入氧气流量，止回阀63的设置用于实现防止氧气或者水体回流，采用的供氧方式为间歇曝气方式，采用此方式来抑制NOB(亚硝酸盐氧化菌)，整个过程采用微氧条件下进行，目的在于AOB利用反应器内少量的DO将氨氮转化，来实现为厌氧氨氧化菌提供基质并提供厌氧环境抑制NOB生长，在本实施例中所使用的反应器主体10为高度120cm的有机玻璃管柱，内径为25cm。
三相分离器14，三相分离器40设于反应器主体10内上部中心处，采用的三相分离器14可实现氮气、净化水体以及固体颗粒的分离，来提高脱氮和水体净化效率，反应器主体10底部侧壁通过输送管体60与用于送入污水的第二泵体71连接，第二泵体71与反应器主体10连接的输送管体60与反应器主体10切线连接，即第二泵体71向反应器主体10送入的水体沿反应器主体10内壁螺旋流动的方式送入，采用此方式的进水在于避免直接进水对反应器主体10底部的污泥造成过大的扰动使其向上的移动速度过快，而沿反应器主体10内壁螺旋流动的方式可减缓污水向上流动速度，有利于生物净化效果的提升，此进水方式对反应器主体10内壁可形成冲刷作用，来防止污泥或细菌在反应器主体10内壁的粘附或长时间停留。
填料装填组件30，填料装填组件30设于反应器主体10内且至少为两个，填料装填组件30用于装填填料，填料选用石英砂、火山石、活性炭以及硅藻土的组合物作为填料在填料装填组件30上使用，填料的用量为3-10份石英砂、15-20份火山石、5-8份活性炭以及6-8份硅藻土。本发明用于装填填料的组件30部分采用海面材质，并且在反应器主体10内同时使用颗粒污泥共同培养细菌，来减少反应器主体10内生物量的流失，有利于缩短反应器的启动时间，其中，生物膜或颗粒污的体系中会发生生态位分离，厌氧氨氧化菌生长于生物膜或颗粒污泥内部的厌氧核心，而AOB等好氧菌生长于外部有氧区。
其中，三相分离器14上方设有超声处理组件50，超声处理组件50包括设有在三相分离器14上部反应器主体10内的中空纤维膜53，中空纤维膜53上方设有超氧组合管体52，超氧组合管体52与设置在反应器主体10外的超氧组合件51分别连接，超氧组合件51由低频超声振动器和充气泵组成，
其中，超声处理组件50上方的反应器主体10侧壁连接排水管12，排水管12通过输送管体60与反应器主体10外的出水水箱13连接且该输送管体60上连接有控制阀。
本发明在三相分离器14上方设置中空纤维膜53目的在于对经三相分离器14分离所获得的水体进行再次分离，截留水体中的污泥颗粒以及细菌，在使用过程中分时间段启动超氧组合件51的充气泵向中空纤维膜53方向输入空气来对中空纤维膜53形成一定的气体冲击以促使中空纤维膜53上的生物或污泥分离，并配合低频超声振动技术来达到空化作用，利用低频超声波的振动对气泡反复破坏并生成微气泡以产生冲击波来进一步破坏处于水中的中空纤维膜53表面粘附，并对向上浮动的污泥颗粒具有向下推动作用，低频超声波振动频率为20-50kHz，实现颗粒污泥较为集中于反应器中部填料区，提高生物转化效率，污泥的截留对于反应器启动初期的Anammox菌的富集具有促进作用，缩短其倍增时间。经过超声处理组件50的作用实现污泥以及培养的细菌完全保留在反应器内，进而排出水体的悬浮物和浊度接近零。
在超声作用下有几率破坏中空纤维膜53上附着的微生物，在冲击波的作用下向下推动回流管11输送至预处理箱80，在这一过程中经过反硝处理箱82经其内部的反硝化菌对水体中存在的少量硝酸盐处理，反硝化菌可利用超声波破坏的生物体内的有机物作为碳素来源。在厌氧氨氧化反应过程中会产生少量的硝酸盐，通过回流处理工艺并配合反硝处理箱82来进一步降低出水总TN浓度，提高系统脱氮效能。其中充气泵工作过程中同时向反应器内输入FA(游离氨)，反应器的FA应控制在10mg/L以上，以对NOB抑制。
填料装填组件30包括上下贯通的装填框体31，装填框体31外侧固接有与反应器主体10等内径的插接滤板35，插接滤板35表面均布第二贯通孔体33，装填框体31内放置至少两个装填基件36，装填基件36之间或者与装填框体31内可留有一定的距离，以保证反应器内的介质流通，且装填框体31底面安装有对装填基件36限位支撑的限位支撑杆34。插接滤板35与反应器主体10内壁之间可选用橡胶圈或棉布圈等来增大两者的摩擦力以提高插接紧密性。装填基件36由高至低依次插接于在反应器主体10内。选用上下贯通的装填框体31便于水体在装填框体31内上下流通，装填框体31截面为矩形结构，装填框体31侧面设置可与反应器主体10内壁插接的圆形插接滤板35，目的在于使反应器主体10内部的水体由流通量较大的装填框体31中部上下流通，而装填框体31侧面的插接滤板35可对上下流动的一部分污泥颗粒截留以降低污泥颗粒在反应器内的移动速度，利于增大污泥颗粒在填料装填组件30附近的停留时间，以提高微生物的转化效率，插接滤板35上的第二贯通孔体33有利于部分向下流动的水体沿反应器主体10内壁向下流动形成微循环流动。
装填框体31侧壁开设有第一贯通孔体32，用于扩大水体相对装填框体31的流通量，装填基件36为立方体状且表面均布网口结构，便于反应器内介质流通以及作为生物膜载体，其表面开设有装填槽体361，装填槽体361内插接若干装填网板37，装填网板37上端部连接有提拉基件371。装填网板37内部用于装填填料，装填网板37可以是表面均布网口的板体或由铜丝支撑的网板，一般选用由铜丝制成的网板，便于挂膜以及颗粒污泥的移动。
中空纤维膜53为相互叠加的膜片，各膜片上下表面均具有钩状结构的连接体54，用于限制上下膜片的上下位移范围。选用多片膜片的方式来提高截留效果，避免污泥以及微生物的流失，在超声处理组件50的作用下中空纤维膜53受微气泡影响可产生相对的上下微量位移，具体的相互钩接的钩状结构可保证上下纤维膜片在一定距离内位移形成抖动以降低微气泡的冲击力，保证微气泡的冲击范围处于中空纤维膜附近，控制微气泡影响范围防止其对反应器中部区域的微生物造成不利影响。
反应器主体10上部内壁安装有监测组件21，监测组件21与反应器主体10外的控制终端20连接，控制终端20还连接有加热套22，加热套20套接于反应器主体10外壁。监测组件21用于监测反应器主体10内的温度、DO和pH，监测组件21具体由温度监测器、溶氧量传感器和pH检测器组成，监测组件21对反应器主体10内的各参数进行监测并将数据实时反馈控制终端20，控制终端20还分别与脱氮装置上的各流量计61连接获取相应的流量数据。加热套22的设置用于控制以及保证反应器主体10内的温度用于保证反应器内微生物的活性并且控制适当的温度来抑制NOB的活性。
第二泵体71连接进水箱70，进水箱70通过两根输送管体60分别连接预处理箱80上端部和下端部。预处理箱80内设有溢流板，溢流板水平高度上方的预处理箱80壁面通过输送管体60与进水箱70连接，且该段输送管体60内位于进水箱70内的输出端部设有排水件72，排水件72为中空球状结构，且球面均布有通孔用于水体排出，通过预处理箱80目的在于对处理的污水进行一个沉淀处理，以便于对沉淀的后颗粒物浓度较高的部分由粉碎泵体81进行粉碎处理，预处理箱80底面通过输送管体60与进水箱70，且该段输送管体60上设有粉碎泵体81。而预处理箱80的溢流板上方设有的输送管体60将水体送入进水箱70内并在出水端设排水件72其在于获得多个出水方向，对水体具有扰动作用，避免进水箱70底部出现过量的沉淀影响进水。
排水管12下方的反应器主体10侧壁设有回流管11，回流管11通过输送管体60与预处理箱80连接。且该段输送管体60上设有第一泵体15和流量计61。为提高脱氮效果通过回流部分水体的方式来多次净化以将脱氮效果提升。
反应器主体10底部设有曝气基盘41，曝气基盘41通过输送管体60与第三泵体40连接，曝气基盘41内设有与输送管体60出口端连通的曝气腔室45，曝气基盘41表面环绕开设曝气通槽43，曝气通槽43上槽面设有滤网42，曝气通槽43槽底面与曝气腔室45连通，曝气通槽43与垂直平面具有倾斜角。倾斜角为32°-48°，曝气基盘41表面中心处设有曝气石44，曝气基盘41开设有与曝气石44连通的通孔。曝气基盘41的设计在于对曝气过程中形成的微气泡进行整流使其形成螺旋向上的微气泡流动轨迹这样对进入反应器主体10内的污水具有向上引导作用，利于反应器内的水体流动，避免反应器底部颗粒污泥沉降量过多，在曝气过程中螺旋向上的微气泡流动水体中部可能会形成一定的聚集效果不利于反应器内颗粒污泥的均匀分布，通过在曝气基盘41中部设置的曝气石44来减弱或消除螺旋微气泡流中心处的聚集涡流。
实施例2：
与实施例1不同之处在于：
参见附图7，回流管11与预处理箱80连接的输送管体60上设有反硝处理箱82，反硝处理箱82内培养有反硝菌。在厌氧氨氧化反应过程中会产生少量的硝酸盐，通过回流处理工艺并配合反硝处理箱82来进一步降低出水总TN浓度，提高系统脱氮效能，进水箱70内设有电加热器90，用于对水体加热，所培养的微生物在不同的水温下具有不同的活性反应，为处理不同水温的污水，通过电加热器90来控制进入反应器主体10内的水温温度，以保证反应器内的微生物活性处于较高状态并抑制NOB，在需处理的污水水温过高时停止第二泵体71向反应器内输入污水待其温度下降后再输入，并且可在进水箱70处来调控进入反应器内的污水pH值。预处理箱80与进水箱70连接的输送管体60上设有控制阀62，用于控住输入进水箱70内的水体，必要时可关闭该控制阀62利用粉碎泵体81对净化污水全部进行粉碎处理。
实施例3：
本实施例以实施例1的一种高氨氮自养脱氮装置进行污水处理运行，具体如下：
接种污泥：反应器主体10内接种的污泥为亚硝化(絮状)污泥和厌氧氨氧化(颗粒)污泥，在反应器启动中期向反应器内加入传统城市污水处理厂二级沉淀池的活性污泥。
处理废水：进水水质为城市污水处理厂污泥脱水液等高氨氮、低碳氮比的废水，反应器整个运行过程水温控制在31±1℃，温度控制由控制终端20控制，适当的可外加温控仪与加热套22连接进行辅助控制水温。
整个反应过程避免运行，具体采用黑色遮光材料遮蔽，关于取样采用取样管在反应器主体10上部、中部、底部三处分别取样。
反应器运行：在反应器启动初期1-3d缺氧运行，之后进行分段曝气并逐步降低曝气量直至脱氮不稳定后期，整个反应器(即实施例1整个脱氮装置)内的DO质量浓度由0.20mg/L降低至0.11mg/L，运行过程中控制整个反应器内pH值为7.6～8.3，并实时监控水温、DO等条件保证反应器内的微生物的生存环境，反应器的FA应控制在10mg/L以上来抑制NOB活性，反应器主体10内的上升流速在脱氮过渡期和脱氮高效期进行提高，反应器各阶段的运行控制条件参见表1所示。
表1高氨氮自养脱氮装置运行阶段和控制条件
Figure BDA0002449255060000111
在反应器运行期间装置上的各部件均处于通电状态，例如监测组件21、超氧组合件51、控制终端20等。
在整个运行过程中需对反应器内的污水以及污泥进行常规检测，确保反应器是处于正常运行状态的。
本实施例的反应器脱氮不稳定期为1-15d，脱氮过渡期为16-40d，脱氮高效期为41-55d，反应器运行后污泥流失量较，整个运行过程中启动初期的脱氮不稳定时间较短，脱氮高效期时间得到延长，脱氮效率得到显著提升，实现整个反应器高效运行，进一步降低废水处理成本，具体运行过程的脱氮量变化参见图8、9所示。
实施例4：
本实施例以实施例2的一种高氨氮自养脱氮装置进行污水处理运行，采用实施例3的运行条件，相较于实施例1的装置的脱氮效率提高3％-5％左右，具体的，本实施例的脱氮装置在脱氮高效期
Figure BDA0002449255060000112
去除率达到98％以上，TN去除率达到67％以上。
需要注意的是，以上实施例1-3的整个反应过程中应避光进行，减小光照对反应器内的微生物的影响，特别是对厌氧氨氧化菌活性的抑制作用。
本发明所记载的氨氧化细菌(ammonium oxidation bacteria，AOB),厌氧氨氧化细菌(anaerobic ammonium oxidation，Anammox)，溶解氧(dissolved oxygen,DO)，亚硝酸盐氧化细菌(nitrite oxidation bacteria，NOB)均为本领域已知，在此不过多赘述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种高氨氮自养脱氮装置，包括：
反应器主体(10)，所述反应器主体(10)为柱状结构，其底部通过输送管体(60)连接有用于曝气的第三泵体(40)，
三相分离器(14)，所述三相分离器(40)设于反应器主体(10)内上部中心处，所述反应器主体(10)底部侧壁通过输送管体(60)与用于送入污水的第二泵体(71)连接，
填料装填组件(30)，所述填料装填组件(30)设于反应器主体(10)内且至少为两个，所述填料装填组件(30)用于装填填料，
其中，所述三相分离器(14)上方设有超声处理组件(50)，所述超声处理组件(50)包括设有在三相分离器(14)上部反应器主体(10)内的中空纤维膜(53)，所述中空纤维膜(53)上方设有超氧组合管体(52)，所述超氧组合管体(52)与设置在反应器主体(10)外的超氧组合件(51)分别连接，所述超氧组合件(51)由低频超声振动器和充气泵组成，
其中，所述超声处理组件(50)上方的反应器主体(10)侧壁连接排水管(12)。
2.根据权利要求1所述的一种高氨氮自养脱氮装置，其特征在于：所述填料装填组件(30)包括上下贯通的装填框体(31)，所述装填框体(31)外侧固接有与反应器主体(10)等内径的插接滤板(35)，所述插接滤板(35)表面均布第二贯通孔体(33)，所述装填框体(31)内放置至少两个装填基件(36)，且装填框体(31)底面安装有对装填基件(36)限位的限位支撑杆(34)。
3.根据权利要求2所述的一种高氨氮自养脱氮装置，其特征在于：所述装填框体(31)侧壁开设有第一贯通孔体(32)，所述装填基件(36)为立方体状且表面均布网口结构，其表面开设有装填槽体(361)，所述装填槽体(361)内插接若干装填网板(37)，所述装填网板(37)上端部连接有提拉基件(371)。
4.根据权利要求3所述的一种高氨氮自养脱氮装置，其特征在于：所述中空纤维膜(53)为相互叠加的膜片，各膜片上下表面均具有钩状结构的连接体(54)，用于限制上下膜片的上下位移范围。
5.根据权利要求1所述的一种高氨氮自养脱氮装置，其特征在于：所述反应器主体(10)上部内壁安装有监测组件(21)，所述监测组件(21)与反应器主体(10)外的控制终端(20)连接，所述控制终端(20)还连接有加热套(22)，所述加热套(20)套接于反应器主体(10)外壁。
6.根据权利要求1所述的一种高氨氮自养脱氮装置，其特征在于：所述第二泵体(71)连接进水箱(70)，所述进水箱(70)通过两根输送管体(60)分别连接预处理箱(80)上端部和下端部。
7.根据权利要求6所述的一种高氨氮自养脱氮装置，其特征在于：所述排水管(12)下方的反应器主体(10)侧壁设有回流管(11)，所述回流管(11)通过输送管体(60)与预处理箱(80)连接。
8.根据权利要求1或7所述的一种高氨氮自养脱氮装置，其特征在于：所述反应器主体(10)底部设有曝气基盘(41)，所述曝气基盘(41)通过输送管体(60)与第三泵体(40)连接，所述曝气基盘(41)内设有与输送管体(60)出口端连通的曝气腔室(45)，所述曝气基盘(41)表面环绕开设曝气通槽(43)，所述曝气通槽(43)上槽面设有滤网(42)，所述曝气通槽(43)槽底面与曝气腔室(45)连通，所述曝气通槽(43)与垂直平面具有倾斜角。
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