CN217535595U - 自养反硝化脱氮装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自养反硝化脱氮装置，包括第一封闭式反应器和连通第一封闭式反应器的气罐，第一封闭式反应器从下至上依次设有废液进入口、投料口、还原性载体和出液口，投料口用于向第一封闭式反应器内投放营养液，还原性载体上负载自养反硝化菌，第一封闭式反应器内设有搅拌器，气罐连接于第一封闭式反应器位于还原性载体的下部，气罐向所述第一封闭式反应器内通入碳源气体。本实用新型的自养反硝化脱氮装置中，通过废液进入口、气罐、投料口和还原性载体的结构设计，可于进行反硝化反应的同时为自养反硝化菌提供营养物质，以保证反硝化作用的持续进行。本实用新型采用的自养反硝化脱氮装置结构设计紧凑，可进行高效脱氮处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理装置技术领域，具体涉及一种自养反硝化脱氮装置。
背景技术
当前，由于农业生产过程中农药、化肥的大量使用，以及生活污水和工业废水的无序排放，使得大量硝酸盐氮污染物进入地表及地下水体。利用微生物反硝化法处理废水，是一种环保型、高性价比、可持续发展的生态修复技术。
微生物的反硝化可分为异养反硝化和自养反硝化。当水体存在碳源不足时，异养反硝化要向水中添加有机碳源以保证反硝化的顺利进行，并且当添加的有机碳源过量时，会导致出水中有机物的残留，容易造成二次污染。目前，传统脱氮工艺存在对碳源要求较高，在碳源不足条件下，存在脱氮效果不理想，出水效果差，额外补充碳源将有额外的支出费用。与之相比，自养反硝化则是自养微生物以无机碳化合物(如CO2，HCO- 3)作为碳源，从Fe(II)、氢气、还原态硫化物等无机物作为电子供体的氧化还原反应中获得能量，在厌氧条件下将硝酸盐还原为氮气的过程。具有效率高、成本低等优点，在水体富营养化治理的产业化和规模化方面具有广阔的应用前景。
此外，当水体中出现大量铁元素及锰元素等物质时，在氧气不足的情况下会出现还原现象，使得铁物质与锰物质和水中的硫物质产生反应形成硫化亚铁及硫化锰等物质，导致水体呈现黑臭的现象。将水体中的硫化亚铁和硫化锰转化成硫酸盐形态，可以解决水体或底泥黑臭问题。
实用新型内容
基于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种自养反硝化脱氮装置，可实现废水硝酸盐氨氮去除，以净化水体。从而解决日益严重的地表水污染问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种自养反硝化脱氮装置，包括第一封闭式反应器和连通所述第一封闭式反应器的气罐，所述第一封闭式反应器从下至上依次设有废液进入口、投料口、还原性载体和出液口，所述投料口用于向所述第一封闭式反应器内投放营养液，所述还原性载体上负载自养反硝化菌，所述第一封闭式反应器内设有搅拌器，所述气罐连接于所述第一封闭式反应器位于所述还原性载体的下部，所述气罐向所述第一封闭式反应器内通入碳源气体。
本实用新型的自养反硝化脱氮装置中，废液进入口和气罐都位于还原性载体的下部，废液和碳源气体于还原性载体下方混合均匀后，再往上经还原性载体上负载自养反硝化菌的反硝化作用可去除废液中的硝酸盐氨氮。投料口位于还原性载体的下方，投放的营养液可与混合后的废液和碳源气体一并向上流动从而接触还原性载体，从而于进行反硝化反应的同时为自养反硝化菌提供营养物质，以保证反硝化作用的持续进行。另外，于封闭式反应器中进行反硝化脱氮，内设有搅拌器，可调节反应区内部填料的转速。本实用新型采用的自养反硝化脱氮装置结构设计紧凑，可进行高效脱氮处理。
作为一实施例，所述气罐和所述第一封闭式反应器之间设有流量计，所述气罐借以所述流量计控制向所述第一封闭式反应器内通入的气体量。
作为一实施例，所述还原性载体的下方设有带孔承压板，且所述带孔承压板上设有气阀，所述带孔承压板的下方设有带孔栅栏。
作为一实施例，所述废液进入口连接增压泵，所述废液进入口借以所述增压泵控制废液进入所述第一封闭式反应器的速度。
作为一实施例，所述第一封闭式反应器内设有维持内部温度为25～30℃的加热件。
作为一实施例，所述第一封闭式反应器的顶部设有监测所述第一封闭式反应器内部液体pH值的pH计、监测所述第一封闭式反应器内部液体温度的温度计、监测所述第一封闭式反应器内部液体液面位置的液位传感器、补充物料的补料口和排放气体的排气口。
作为一实施例，所述出液口连通除硫装置。
作为一实施例，所述除硫装置包括第二封闭式反应器，所述第二封闭式反应器的内部填充钡矿石填料，所述钡矿石填料的上部和下部皆设有带孔栅栏，所述第二封闭式反应器的上部设有排液口，所述第二封闭式反应器的下部设有漏斗型排渣口。
作为一实施例，所述第二封闭式反应器和所述出液口之间连接增压泵。
附图说明
图1为本实用新型自养反硝化脱氮装置的一实施例的示意图。
图2为图1的变化图。
元件符合说明
100-自养反硝化脱氮装置；11-第一封闭式反应器；110-排气口；111-废液进入口；112-投料口；113-带孔栅栏；114-带孔承压板；115-搅拌器；115a-转动轴；115b-搅拌浆；116-还原性载体；117-出液口；118-加热件；119a-补料口；119b-液位传感器；119c-温度计；119d-pH计；13-气罐；15-流量计；17-增压泵；19-第二封闭式反应器；191-钡矿石填料；193-排液口；195-漏斗型排渣口；197-带孔栅栏；
具体实施方式
为更好地说明本实用新型的目的、技术方案和有益效果，下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。需说明的是，下述实施所述方式是对本实用新型做的进一步解释说明，不应当作为对本实用新型的限制。
如图1～2所示的自养反硝化脱氮装置100包括第一封闭式反应器11。第一封闭式反应器11从下至上依次设有废液进入口111、投料口112、还原性载体116和出液口117。
其中，废液进入口111连接增压泵17，废液进入口111借以增压泵17控制废液进入第一封闭式反应器11的速度。投料口112用于向第一封闭式反应器11内投放营养液，营养液可为还原性载体116上负载的自养反硝化菌提供营养。还原性载体116的载体材质为海藻酸钠-聚乙烯醇，其具有成本低、效果高、耐受性强、对环境无毒无害等优点。海藻酸钠-聚乙烯醇载体中填充30％的固定化小球，固定化小球为铁矿石或硫矿石，自养反硝化菌附着在固定化小球中，将自养反硝化菌进行固定化可以增加菌的生物量浓度和对环境的耐受能力，还可以防止菌流失。还原性载体116的下方设有带孔承压板114用于以承载载体，且带孔承压板114上设有气阀(图中未示出)，以控制气罐13通入带孔承压板114的气体量。带孔承压板114的下方设有带孔栅栏113，以阻挡废液中较大颗粒物阻塞反应器。第一封闭式反应器11内设有搅拌器115以使还原性载体116按照一定速度旋转以加快反硝化反应，搅拌器115包括固定于第一封闭式反应器11顶部的转动轴115a和随转动轴115a转动的搅拌浆115b。
进一步的，第一封闭式反应器11内设有维持内部温度为25～30℃的加热件118。第一封闭式反应器11的顶部设有pH计119d、温度计119c、液位传感器119b、补料口119a和排放气体的排气口110。pH计119d监测第一封闭式反应器11内部液体的pH值，通过补料口119a加入酸性或碱性溶液而控制pH值为6.5～8。温度计119c监测第一封闭式反应器11内部液体温度。液位传感器119b监测第一封闭式反应器11内部液体液面位置，其液面位置不超过反应器总体积2/3。通过温度、pH值的调节以使反硝化反应在最佳条件下进行。
继续如图1～2所示，第一封闭式反应器11位于还原性载体116的下部连通气罐13，气罐13向第一封闭式反应器11内通入碳源气体，通常为二氧化碳。气罐13和第一封闭式反应器11之间设有流量计15，气罐13借以流量计15控制向第一封闭式反应器11内通入的气体量，从而保证反硝化反应的进行。
为了解决底泥黑臭问题，也可以在反硝化除氮的同时再进行除硫操作。其装置可如图2所示，第一封闭式反应器11的出液口117连通除硫装置。除硫装置包括第二封闭式反应器19，第二封闭式反应器19的内部填充钡矿石填料191，钡矿石填料191的上部和下部皆设有带孔栅栏197，第二封闭式反应器19的上部设有排液口193，第二封闭式反应器19的下部设有漏斗型排渣口195。第二封闭式反应器19和出液口117之间连接增压泵17。第一封闭式反应器11将硝酸盐转化成氮气去除，第二封闭式反应器19中废液中的硫酸盐将与钡矿石191反应生成硫酸钡沉淀，从而去除废水中的硫酸盐，且硫酸钡沉淀经漏斗型排渣口195排出，从而经过两级反应器反应而实现脱氮除硫。对于脱氮除硫的装置中，还原性载体116中的固定化小球优选为硫矿石，以提高除硫效果。
本实用新型的自养反硝化脱氮装置100进行脱氮除硫时，待处理废液由增压泵17进入第一封闭式反应器11的内部，经投料口112向第一封闭式反应器11内部投加营养物质(保持废液在合适的C/N/P比例)，气罐13中的二氧化碳经过流量计15控制流速进入第一封闭式反应器11和废液进行混合，再向第一封闭式反应器11的上方流动其所含的较大颗粒物被阻挡，与还原性载体116接触后经反硝化生物菌的自养反硝化作用可以有效降低废水中的硝酸盐氮氨浓度，其处理率可达98％。废液再经出液口117进入第二封闭式反应器19中，废液中的硫酸盐将与钡矿石191反应生成硫酸钡沉淀，且硫酸钡沉淀经漏斗型排渣口195排出，从而进行废液除硫，经过两级反应器反应的废液已被净化从而可经排液口193排放。本实用新型的自养反硝化脱氮装置中，通过对废液进入口111、投料口112、带孔栅栏113、带孔承压板114、搅拌器115、还原性载体116、气罐13等的结构连接设计，可进行高效脱氮处理。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，但是也并不仅限于实施例中所列，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种自养反硝化脱氮装置，其特征在于，包括第一封闭式反应器和连通所述第一封闭式反应器的气罐，所述第一封闭式反应器从下至上依次设有废液进入口、投料口、还原性载体和出液口，所述投料口用于向所述第一封闭式反应器内投放营养液，所述还原性载体上负载自养反硝化菌，所述第一封闭式反应器内设有搅拌器，所述气罐连接于所述第一封闭式反应器位于所述还原性载体的下部，所述气罐向所述第一封闭式反应器内通入碳源气体。
2.根据权利要求1所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述气罐和所述第一封闭式反应器之间设有流量计，所述气罐借以所述流量计控制向所述第一封闭式反应器内通入的气体量。
3.根据权利要求1所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述还原性载体的下方设有带孔承压板，且所述带孔承压板上设有气阀，所述带孔承压板的下方设有带孔栅栏。
4.根据权利要求1所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述废液进入口连接增压泵，所述废液进入口借以所述增压泵控制废液进入所述第一封闭式反应器的速度。
5.根据权利要求1所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述第一封闭式反应器内设有维持内部温度为25～30℃的加热件。
6.根据权利要求1所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述第一封闭式反应器的顶部设有监测所述第一封闭式反应器内部液体pH值的pH计、监测所述第一封闭式反应器内部液体温度的温度计、监测所述第一封闭式反应器内部液体液面位置的液位传感器、补充物料的补料口和排放气体的排气口。
7.根据权利要求1所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述出液口连通除硫装置。
8.根据权利要求7所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述除硫装置包括第二封闭式反应器，所述第二封闭式反应器的内部填充钡矿石填料，所述钡矿石填料的上部和下部皆设有带孔栅栏，所述第二封闭式反应器的上部设有排液口，所述第二封闭式反应器的下部设有漏斗型排渣口。
9.根据权利要求8所述的自养反硝化脱氮装置，其特征在于，所述第二封闭式反应器和所述出液口之间连接增压泵。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217535595U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115504634A (zh) * | 2022-11-03 | 2022-12-23 | 江苏南大华兴环保科技股份公司 | 一种前置反硝化分级生物脱氮反应系统及装置 |
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2022
- 2022-07-01 CN CN202221697534.0U patent/CN217535595U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115504634A (zh) * | 2022-11-03 | 2022-12-23 | 江苏南大华兴环保科技股份公司 | 一种前置反硝化分级生物脱氮反应系统及装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |