CN203451270U - 一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，主要包括除氧反应器主体（1）、海绵铁填料（2）、进水系统（3）、出水系统（4）、布水支撑板（5）、放空管（6）和取样系统（7），反应器采用连续流底部进水、顶部出水，进水系统（3）由进水泵（8）、止回阀（9）组成。通过在密闭的反应器中引入环保型海绵铁水处理填料，与水中的溶解氧发生化学氧化反应生成Fe(OH)2或Fe(OH)3，从而实现除氧的目的。本实用新型设备简单，易于操作维护，价格低廉，可在常温下实现连续流除氧，除氧效果稳定，出水溶解氧符合厌氧氨氧化反应器的进水条件，可快速实现厌氧氨氧化菌种的富集和驯化。
Description
技术领域
本实用新型属于废水生物处理技术领域，具体涉及一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器。
背景技术
厌氧氨氧化技术（Anammox）是近年来发展的一种新型高效的生物脱氮技术，在废水生物脱氮领域具有良好的应用前景。其特点是Anammox菌在厌氧或缺氧条件下，以NH4 +-N作为电子供体，以NO2 --N作为电子受体，同时将NH4 +-N和NO2 --N转化为N2的过程。与传统生物脱氮工艺相比，Anammox过程的菌种是自养型微生物，无需添加有机碳源、无需氧气参与、产碱量为零，同时还能减轻二次污染，因此具有重要的可持续发展意义。
Anammox反应器的启动和运行成效受温度、pH值、溶解氧和进水基质等外部参数的影响。尤其是溶解氧对Anammox菌种具有强烈的抑制作用，Anammox菌种对溶解氧极为敏感， Anammox菌种只有在厌氧或者缺氧的环境下才能迅速的得到生长。因此，为了避免进水溶解氧对于Anammox菌种的抑制性影响，科研工作者常常采用在Anammox反应器中通氮气、氩气或二氧化碳保护气的方式除氧，进而实现Anammox菌种的富集和培养。但这在实际操作过程中较为复杂，并且大大的增加了Anammox工艺的运行成本，限制了Anammox技术的进一步推广和产业化应用。
本实用新型的目的是提供一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，通过在密闭的反应器中引入环保型海绵铁水处理填料，与水中的溶解氧发生化学氧化反应生成Fe(OH)2或Fe(OH)3，从而实现除氧的目的。本实用新型设备简单，易于操作维护，价格低廉，可在常温下实现连续流除氧，除氧效果稳定，出水溶解氧含量稳定≤0.05 mg/L，出水溶解氧符合Anammox反应器的进水条件，可快速实现Anammox菌种的富集和驯化。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，客服进水溶解氧对Anammox菌种的抑制难题，降低传统氮气、氩气或二氧化碳保护气等方法除氧的成本。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其特征在于包括除氧反应器主体（1）、海绵铁填料（2）、进水系统（3）、出水系统（4）、布水支撑板（5）、放空管（6）和取样系统（7），反应器采用连续流底部进水、顶部出水，进水系统（3）由进水泵（8）、止回阀（9）组成。
所述的一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其特征是：所述的除氧反应器主体采用圆柱形密封结构，高径比为3~10。
所述的海绵铁填料比表面积70~100 g/cm3，容重2~2.5 g/cm3，抗压强度3200~3800 Pa，填料填充高度占除氧反应器主体高度的50~80%，反应器采用三层填料级配，底层填料粒度为7~10 mm，中间层滤料粒度为4~7 mm，顶层滤料粒度为1~4 mm。
所述的取样系统（5）的取样口位于反应器高程的25%，50%和75%处，用于检测反应器内溶解氧的浓度变化。
一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其体现的优势和特点是：
（1）本实用新型采用海绵铁作为除氧反应器填料，海绵铁具有较好的还原活性和高比表面积等优点，空隙率高，可迅速与进水中的溶解氧发生还原反应，从而达到除氧目的，反应产物为不易溶于水的絮凝状沉淀，通过反冲可实现重复利用。
（2）海绵铁作为一类除氧剂，来源广泛，价格低廉，并且除氧效果优良，可代替传统的氮气、氩气或二氧化碳保护气等方法降低Anammox反应器进水中的氧气，降低运行成本。
此实用新型用于Anammox反应器的前置连续流除氧，出水溶解氧含量稳定≤0.05 mg/L，符合Anammox反应器进水要求，结果令人满意。
附图说明
附图1是本实用新型的用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器示意图：（1）除氧反应器主体、（2）海绵铁填料、（3）进水系统、（4）出水系统、（5）取样系统、（6）进水泵、（7）止回阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。应理解，以下实施例所述是用于说明本实用新型，并不用以限制本实用新型。
如附图1所示的一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其特征在于包括除氧反应器主体（1）、海绵铁填料（2）、进水系统（3）、出水系统（4）、布水支撑板（5）、放空管（6）和取样系统（7），反应器采用连续流底部进水、顶部出水，进水系统（3）由进水泵（8）、止回阀（9）组成。
小试除氧反应器采用圆柱形密封结构，内径为6cm，有效高度48cm，高径比为8：1。海绵铁填料比表面积85 g/cm3，容重2.2 g/cm3，抗压强度3400 Pa，填料填充高度占除氧反应器主体高度的60%，反应器采用三层填料级配，底层填料平均粒度为8 mm，中间层滤料平均粒度为5 mm，顶层滤料平均粒度为2 mm。取样系统（5）的取样口位于反应器高程的25%，50%和75%处，用于检测反应器内溶解氧的浓度变化。
采用人工模拟废水驯化培养厌氧氨氧化菌种，(NH4)2SO4模拟氨氮，NaNO2模拟亚硝酸盐氮，所用人工配水水质具体如下： NH4 +-N浓度为50 mg/L，NO2 --N浓度为65 mg/L，KH2PO4 10 mg/L， CaCl2·2H2O 5.6 mg/L，MgSO4·7 H2O 300 mg/L；微量元素浓缩液Ⅰ、Ⅱ各1.25 mL/L。微量元素浓缩液Ⅰ成分(g/L): EDTA 5，FeSO4 5；微量元素浓缩液Ⅱ成分(g/L): EDTA 15,H3BO4 0.014，MnCl2·4H2O 0.99，CuSO4·5H2O 0.25，ZnSO4·7H2O 0.43，NiCl2·6H2O 0.19，NaSeO4·10H2O 0.21，NaMoO4·2H2O 0.22。
上述人工模拟废水放置于进水水箱内，经蠕动泵抽入到除氧反应器中，实现连续流运行。经测试，测试进水溶解氧浓度为1.8 mg/L，经除氧反应器运行后，溶解氧浓度降低为0.03mg/L，符合厌氧氨氧化反应器的进水要求。
Claims (4)
1.一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其特征在于包括除氧反应器主体（1）、海绵铁填料（2）、进水系统（3）、出水系统（4）、布水支撑板（5）、放空管（6）和取样系统（7），反应器采用连续流底部进水、顶部出水，进水系统（3）由进水泵（8）、止回阀（9）组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其特征是：所述的除氧反应器主体采用圆柱形密封结构，高径比为3~10。
3.根据权利要求1所述的一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其特征是：所述的海绵铁填料比表面积70~100 g/cm3，容重2~2.5 g/cm3，抗压强度3200~3800 Pa，填料填充高度占除氧反应器主体高度的50~80%，反应器采用三层填料级配，底层填料粒度为7~10 mm，中间层滤料粒度为4~7 mm，顶层滤料粒度为1~4 mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于厌氧氨氧化进水的连续流除氧反应器，其特征是：所述的取样系统（5）的取样口位于反应器高程的25%，50%和75%处，用于检测反应器内溶解氧的浓度变化。
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