多室固定床生物膜反應(yīng)器及其處理污水中高氯酸鹽的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多室固定床生物膜反應(yīng)器及其處理污水中高氯酸鹽的方法，包括底部設(shè)有進(jìn)水口、上部設(shè)有出水口的填料柱，所述填料柱的內(nèi)部空間借助設(shè)有通孔的布水板分隔為2個(gè)以上的上下相互連通的反應(yīng)室，每個(gè)布水板下方設(shè)有進(jìn)水管。其將傳統(tǒng)單室反應(yīng)器借助布水板分隔為2個(gè)以上反應(yīng)室、并分別設(shè)置配套的進(jìn)水口，使污染物與硫顆粒充分接觸，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌群?jiǎn)我换瑥亩岣吡虻睦寐?，降低硫化氫氣體及硫酸鹽的產(chǎn)生。
【專利說(shuō)明】
多室固定床生物膜反應(yīng)器及其處理污水中高氯酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于廢水或污水的生物處理領(lǐng)域，具體涉及一種多室固定床生物膜反應(yīng)器 及其處理污水中高氯酸鹽的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)科技的發(fā)展，水污染情況也越來(lái)越嚴(yán)重，尤其像高氯酸鹽污染，其主要來(lái) 源于染料、橡膠、制革等生產(chǎn)的廢水。高氯酸鹽在攝入人體后會(huì)競(jìng)爭(zhēng)性抑制和妨礙甲狀腺對(duì) 碘離子的吸收，干擾甲狀腺正常功能，導(dǎo)致甲狀腺荷爾蒙激素分泌量的減少，引發(fā)成人新陳 代謝失調(diào)，特別是阻礙兒童正常生長(zhǎng)、發(fā)育，易造成兒童智商偏低、發(fā)育遲緩、多動(dòng)癥、注意 力分散甚至智障等癥狀。但是由于高氯酸鹽具有非揮發(fā)性、強(qiáng)穩(wěn)定性、高溶解性等特點(diǎn)，一 般的物理化學(xué)法很難將其徹底去除，而生物法相對(duì)于物化法具有工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，去除 徹底的優(yōu)點(diǎn)，成為處理高氯酸鹽的首選。
[0003] 目前生物法去除高氯酸鹽可分為異養(yǎng)和自養(yǎng)兩種，鑒于自養(yǎng)法較異養(yǎng)法出水C0D 低，不易產(chǎn)生二次污染，對(duì)于處理低濃度的地下水高氯酸鹽污染來(lái)說(shuō)，采用自養(yǎng)法更具有可 行性。其中，由于硫顆粒具有價(jià)格低，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且可以長(zhǎng)期提供電子的優(yōu)勢(shì)，已被廣泛 應(yīng)用于廢水處理工藝。Sahu (Environ ? Sci ? Technol ? 2009; 43:4466-4471)等研究了硫填充 床反應(yīng)器降解高氯酸鹽的情況；由于硫的歧化反應(yīng)，尚未解決硫酸鹽及硫化氫產(chǎn)率過(guò)高等 問(wèn)題，該文獻(xiàn)還對(duì)反應(yīng)器不同高度做了菌群結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器上部的優(yōu)勢(shì)菌比例 與下部相差較大。Boles (Biotechno 1 .Bioeng. 2012 ; 109:637-646)等研究了中試規(guī)模的硫 填充床反應(yīng)器，也尚未解決硫酸鹽及硫化氫產(chǎn)率過(guò)高等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多室固定床生物膜反應(yīng)器及其處理污水中 高氯酸鹽的方法，其將傳統(tǒng)單室反應(yīng)器借助布水板分隔為2個(gè)以上反應(yīng)室、并分別設(shè)置配套 的進(jìn)水口，污染物與硫顆粒充分接觸，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌群?jiǎn)我换?，從而提高硫的利?率，減少硫化氫氣體的產(chǎn)生。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案1是： 一種多室固定床生物膜反應(yīng)器，包括底部設(shè)有進(jìn)水口、上部設(shè)有出水口的填料柱，所述 填料柱的內(nèi)部空間借助設(shè)有通孔的布水板分隔為2個(gè)以上的上下相互連通的反應(yīng)室，每個(gè) 布水板下方設(shè)有進(jìn)水管。
[0006] 優(yōu)選的，所述填料柱內(nèi)部空間借助布水板分隔有3~5個(gè)反應(yīng)室;所述布水板借助沿 圓周間隔設(shè)置在填料柱內(nèi)壁上的凸塊限位。
[0007] 所述反應(yīng)室內(nèi)填充硫顆粒與石英石混合的填料;所述硫顆粒與石英石按體積比為 1:1~3:1的混合。
[0008] 優(yōu)選的，所述填料柱借助第一布水板、第二布水板和第三布水板分隔為第一反應(yīng) 室、第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室，并分別在第一布水板、第二布水板和第三布水板下方設(shè)有第 一進(jìn)水管、第二進(jìn)水管和第三進(jìn)水管。
[0009] 傳統(tǒng)填充床反應(yīng)器只有單一進(jìn)水口，在硫顆粒上形成掛膜時(shí)，反應(yīng)器下部微生物 的優(yōu)勢(shì)菌群和上部的優(yōu)勢(shì)菌群所占得的比例及種類差異很大，反應(yīng)器上部容易發(fā)生副反 應(yīng)，如硫的歧化反應(yīng)。而本發(fā)明上述的技術(shù)方案中，由布水器分隔為2反應(yīng)室以上，每個(gè)反應(yīng) 室都有單獨(dú)的進(jìn)水口，因此在掛膜時(shí)間上要比單室的時(shí)間短，形成的菌群結(jié)構(gòu)比較單一，避 免發(fā)生多余的副反應(yīng)，提尚了硫的利用率。
[0010] 本發(fā)明還提供了技術(shù)方案2: 一種上述多室固定床生物膜反應(yīng)器處理污水中高氯酸鹽的方法，包括接種馴化好的污 泥、保持厭氧環(huán)境形成生物膜、連續(xù)進(jìn)水進(jìn)行污水處理，具體包括以下步驟： ① 將作為填料的硫顆粒和石英石按體積比1:1~3:1混勻，備用，然后取經(jīng)過(guò)沉降的硫代 硫酸鹽馴化的污泥接種至所述填料、混勻，再將接種污泥的填料自下而上填充至填料柱的 各個(gè)反應(yīng)室內(nèi)； ② 分別通過(guò)設(shè)置在填料柱上的各進(jìn)水管將含有高氯酸鹽的無(wú)機(jī)廢水栗入到各反應(yīng)室 中，直至充滿各反應(yīng)室，間歇馴化72h，形成填料上掛膜的生物膜反應(yīng)器； ③ 將待處理的含高氯酸鹽的無(wú)機(jī)廢水從各進(jìn)水管以連續(xù)流栗入步驟②中經(jīng)馴化的生 物膜反應(yīng)器中，其中無(wú)機(jī)廢水中CKV負(fù)荷為0.2gAL ? d)~gAL ? d)，處理后的無(wú)機(jī)廢水從 出水口排出。
[0011] 上述方案中將硫代硫酸鈉馴化的污泥與硫顆粒和石英石的填料混勻，提高了高氯 酸鹽的降解率;采用均勻接種的多室固定床反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)三天間歇馴化后，連續(xù)流厭氧處理 含高氯酸鹽的污水，對(duì)于較低的進(jìn)水C1CV負(fù)荷(0.2~0.5g/(L ? d))運(yùn)行1天后，去除率達(dá)到 100%;對(duì)于較高的進(jìn)水Cl〇4_負(fù)荷(大于l.OgAL ? d))運(yùn)行2天后，去除率達(dá)也能到100%，且硫 的利用率顯著提高。
[0012] 采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于：（1)本發(fā)明將填料柱借助布水板分隔為 多個(gè)反應(yīng)室，并分別設(shè)置進(jìn)水機(jī)構(gòu)，使得每個(gè)反應(yīng)室中菌群結(jié)構(gòu)單一，減少了副反應(yīng)的發(fā) 生，從而提高了降解效率和硫的有效利用率，試驗(yàn)結(jié)果表明雙室和三室相比單室硫的利用 率提高15%~30%，其中硫化氫的產(chǎn)量減少50%~100%; (2)單一進(jìn)水時(shí)上升流速過(guò)大會(huì)對(duì)反應(yīng) 器底部硫顆粒上的膜沖擊過(guò)大，影響污染物的去除效果，在相同的流量下，分散的多口進(jìn)水 有效緩解了上升流速對(duì)生物膜的沖擊作用，不僅提高了去除負(fù)荷同時(shí)減少了對(duì)微生物膜的 影響；（3)采用硫-石英石為載體減少了傳統(tǒng)以硫-石灰石作為載體而造成的出水水質(zhì)硬度 高，生成沉積物多，進(jìn)而堵塞反應(yīng)器，使進(jìn)水分布不均導(dǎo)致產(chǎn)生死角等缺點(diǎn)，同時(shí)減少了反 沖洗等后續(xù)維護(hù)費(fèi)用；（4)本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，一次性投資成本較低，易于在實(shí)際中應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是三室結(jié)構(gòu)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是第二布水板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為多室較單室高氯酸鹽去除效率的比較； 圖4為多室較單室硫利用率的比較； 圖5為多室較單室菌群結(jié)構(gòu)比例的比較； 圖6為多室較單室硫化氫產(chǎn)量的比較； 圖7為多室較單室硫酸鹽產(chǎn)量的比較； 其中，1-1、第一布水板，1-2、第二布水板，1-2-1、通孔，1-3、第三布水板，2-1、第一進(jìn)水 管，2-2、第二進(jìn)水管，2-3、第三進(jìn)水管，3、出水口，4-1、第一水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣口，4-2、第二水質(zhì) 監(jiān)測(cè)取樣口，4-3、第三水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣口，5-1、第一污泥取樣口，5-2、第二污泥取樣口，5-3、 第三污泥取樣口，5-4、上部監(jiān)測(cè)口，6、出氣口，10、填料塔，10-1、第一反應(yīng)室，10-2、第二反 應(yīng)室，10-3、第三反應(yīng)室。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明是一種多室固定床生物膜反應(yīng)器，包括底部設(shè)有進(jìn)水口、上部設(shè)有出水口3 的填料柱10,所述填料柱10的內(nèi)部空間借助設(shè)有通孔的布水板分隔為2個(gè)以上的上下相互 連通的反應(yīng)室，每個(gè)布水板下方設(shè)有進(jìn)水管。所述的多室是指2個(gè)、3個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)室，每 個(gè)反應(yīng)室借助布水板分隔，布水板沿填料柱的橫截面設(shè)置，形成反應(yīng)室上下連通、并在頂部 出水的結(jié)構(gòu)。
[0015] 下面以三室結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器為例說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。
[0016] 參見(jiàn)圖1，填料柱10借助第一布水板1-1、第二布水板1-2和第三布水板1-3分隔為 第一反應(yīng)室10-1、第二反應(yīng)室10-2和第三反應(yīng)室10-3,并分別在第一布水板1-1、第二布水 板1-2和第三布水板1-3下方設(shè)有第一進(jìn)水管2-1、第二進(jìn)水管2-2和第三進(jìn)水管2-3,第一進(jìn) 水管2-1連接底部設(shè)置的進(jìn)水口，所述第二進(jìn)水管2-2和第三進(jìn)水管2-3的出水端伸入至填 料柱10橫截面的中心部位、距離對(duì)應(yīng)的布水板的高度為3~10mm。這樣無(wú)機(jī)廢水通過(guò)布水板， 無(wú)死角，反應(yīng)室內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌種單一。
[0017]第一布水板1-1、第二布水板1-2和第三布水板1-3結(jié)構(gòu)相同，以第二布水板1-2為 例說(shuō)明其結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖2,第二布水板1-2上設(shè)有孔徑為2~4mm的通孔1-2-1，厚度為4~6mm，第 二布水板1 -2的直徑比填料柱的內(nèi)徑小0.1~1.5mm。第一布水板1 -1限位在填料柱10的底座 上，還可以在底座上沿圓周方向間隔設(shè)置凸塊，用于將第一布水板1-1限位;在底座中心部 位設(shè)置進(jìn)水口。第二布水板1-2和第三布水板1-3分別借助沿圓周間隔設(shè)置的凸塊限位;在 第二布水板1-2和第三布水板1-3的下方還設(shè)置第二進(jìn)水管2-2和第三進(jìn)水管2-3。
[0018] 所述填料柱10的填料為按體積比為1:1~3:1的硫顆粒與石英石的混合物。其中所 述硫顆粒的粒徑為2~3mm，石英砂的粒徑為2~3_。目前關(guān)于填料的研究，多以石灰石作為載 體，例如Sahinkaya(Water research. 2014; 60: 210-217)用硫石灰石做填料，石灰石的作用 主要是起到支撐作用和充當(dāng)緩沖劑的作用，但是石灰石溶解會(huì)產(chǎn)生鈣離子從而導(dǎo)致出水水 質(zhì)硬化，并且容易生成碳酸鈣等沉淀堵塞反應(yīng)器，導(dǎo)致水流分布不均勻。因此，本研究以石 英石代替石灰石，因?yàn)榫哂蟹€(wěn)定，廉價(jià)，硬度高等優(yōu)點(diǎn)，很有效的解決了水流分布不均的缺 點(diǎn)。
[0019] 填充時(shí)，首先將反應(yīng)器內(nèi)的填料按照設(shè)計(jì)比例混勻，然后將馴化好的污泥經(jīng)過(guò)半 小時(shí)沉降，取沉降后的污泥與硫顆粒和石英砂混勻，按一定量加入反應(yīng)器內(nèi)，接種的初始污 泥量為8g/L載體，以SS計(jì)，然后停滯12h，再連續(xù)運(yùn)行12h，再停滯12h、連續(xù)運(yùn)行12h，停滯 12h、連續(xù)運(yùn)行12h，即馴化72h，完成填料表面掛膜，形成馴化好的生物膜反應(yīng)器。
[0020] 為了便于監(jiān)測(cè)降解效果，每個(gè)反應(yīng)室的側(cè)壁上還設(shè)有水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣口和污泥取樣 口，如圖1中，設(shè)置第一水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣口 4-1、第二水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣口 4-2以及第三水質(zhì)監(jiān)測(cè)取 樣口4-3;以及第一污泥取樣口 5-1、第二污泥取樣口 5-2以及第三污泥取樣口 5-3。每個(gè)反應(yīng) 室中水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣口和污泥取樣口還可以設(shè)置2個(gè)以上，比如在反應(yīng)室的下部和上部分別 設(shè)置。所述填料塔10的頂蓋上設(shè)置出氣口 6和上部監(jiān)測(cè)口 5-4。
[0021 ]下面以2個(gè)反應(yīng)室和3個(gè)反應(yīng)室的反應(yīng)器為實(shí)施例，以單個(gè)反應(yīng)室的反應(yīng)器為對(duì)比 例，改變不同的參數(shù)，對(duì)生物膜反應(yīng)器的降解效率等方面進(jìn)行分析。
[0022]圖1為3室反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，2室反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與圖1的區(qū)別在于僅在填料柱10 的中部和底部設(shè)置布水板，單室反應(yīng)器僅在底部設(shè)置布水板。
[0023] 實(shí)施例1 ①首先將硫顆粒與石英石按體積比1:1~3:1的比例混勻做填料，然后取經(jīng)過(guò)沉降的硫 代硫酸鹽馴化的污泥接種所述填料、混勻，再將接種污泥的填料分別加入總體體積均為 3.6L的單室、2室和3室反應(yīng)器中，其中3室反應(yīng)器的每個(gè)反應(yīng)室的體積為1.2L、2室反應(yīng)器的 每個(gè)反應(yīng)室的體積為1.8L，每升填料中污泥的接種量為8g，以SS計(jì)。
[0024] 污泥取自石家莊市橋西污水處理廠的活性污泥，將污泥放于錐形瓶?jī)?nèi)，用硫代硫 酸鈉進(jìn)行馴化培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)厭氧培養(yǎng)七天，高氯酸鹽的去除效率達(dá)到1〇〇%。
[0025] 硫顆粒主要為生物膜提供電子并用于生物膜的附著，石英砂主要起支撐作用及增 加孔隙率的作用，提高硫的利用率。反應(yīng)器每個(gè)反應(yīng)室中部都設(shè)有污泥取樣口，污泥取樣口 用膠塞堵上，膠塞上插有電極，用于檢測(cè)反應(yīng)體系中氧化還原電位的變化，進(jìn)而反映出體系 內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)電極可以有效的檢測(cè)反應(yīng)器內(nèi)主要的反應(yīng)體系，即主要的反應(yīng)是 否為高氯酸鹽的降解。
[0026] ②用蠕動(dòng)栗分別通過(guò)設(shè)置在填料柱上的進(jìn)水管以設(shè)定的流速將含有高氯酸鹽的 無(wú)機(jī)廢水栗入到各反應(yīng)室中，直至充滿各反應(yīng)室，停滯12h、然后連續(xù)流運(yùn)行12h;再停滯 12h、連續(xù)流運(yùn)行12h，共循環(huán)3次，馴化72h，形成生物膜反應(yīng)器。
[0027] 無(wú)機(jī)廢水中還含有如下配方的無(wú)機(jī)鹽：K2HP〇4 ? 3H20，0.25g/L; NaHC03 ? H20， 1.50g/L; NH4C1, 0.15g/L； NaC104, 0.14-0.27g/L〇
[0028]③將待處理的含高氯酸鹽的無(wú)機(jī)廢水從各進(jìn)水管以連續(xù)流分別栗入步驟②中經(jīng) 馴化后的單室反應(yīng)器、2室反應(yīng)器和3室反應(yīng)器中，其中無(wú)機(jī)廢水的濃度、流量、上升流速和 水力停留時(shí)間HRT參見(jiàn)表1，運(yùn)行4天。
[0029]表1實(shí)施例1~5中單室、2室和3室反應(yīng)器的運(yùn)行參數(shù)
實(shí)施例2~5 在實(shí)施例2中，將單室反應(yīng)器、2室反應(yīng)器和3室反應(yīng)器在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上、采用表1中 的參數(shù)分別運(yùn)行5天;實(shí)施例3在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上、采用表1中的參數(shù)分別運(yùn)行5天;實(shí)施例4 在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上、采用表1中的參數(shù)分別運(yùn)行5天;實(shí)施例5在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上、采用表1 的參數(shù)分別運(yùn)行15天。
[0030] 通過(guò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)口和污泥取樣口分別分析各反應(yīng)器中高氯酸鹽的降解率、硫顆粒的 利用率、反應(yīng)器中菌群分布，通過(guò)出氣口6檢測(cè)硫化氫的產(chǎn)率，以上結(jié)果分別參見(jiàn)圖3~7。
[0031] 從圖3可以看出，當(dāng)進(jìn)水Cior負(fù)荷較低時(shí)，如實(shí)施例1~3的0.2~0.5gAL ? d)，2室和 3室反應(yīng)器運(yùn)行1天后，對(duì)高氯酸鹽的降解率達(dá)到100%;當(dāng)CKV負(fù)荷較高時(shí)，如多l(xiāng).Og/a* d)時(shí)，3室反應(yīng)器運(yùn)行1~2天后，對(duì)高氯酸鹽的降解率基本達(dá)到100%;尤其是當(dāng)C10f負(fù)荷為 1.5g/(L ? d)時(shí)，3室反應(yīng)器運(yùn)行5天后對(duì)高氯酸鹽的降解率達(dá)到100%，而單室反應(yīng)器在運(yùn)行 6天后，對(duì)高氯酸鹽的降解率僅為80%左右。
[0032] 從圖4可以看出，提高進(jìn)水C1CV負(fù)荷，會(huì)增加硫顆粒的利用率。但是對(duì)于單室反應(yīng) 器而言，當(dāng)Cl〇4_負(fù)荷為1.5g/(L ? d)時(shí)，即使硫顆粒的利用率達(dá)到100%，其降解率也僅有80% 左右。
[0033]對(duì)各反應(yīng)器的菌群分析，參見(jiàn)圖5,可以看出：?jiǎn)问业纳喜績(jī)?yōu)勢(shì)菌為?SW/Y/ron?和 辦c/rogeflOjoAi^aceae所占比例為分別為32 ? 19%和22 ? 24%，而反應(yīng)器下部?jī)?yōu)勢(shì)菌為 所占比例為57 . 79%;對(duì)于2室和3室反應(yīng)器上部和下部的優(yōu)勢(shì)菌均為 ?SWft/roraff，比例均在50%之上。
[0034] 對(duì)于單室來(lái)說(shuō)，在形成掛膜時(shí)，反應(yīng)器下部微生物的優(yōu)勢(shì)菌群和上部的優(yōu)勢(shì)菌群 占得比例及種類差異很大，反應(yīng)器上部容易產(chǎn)生副反應(yīng)。雙室和三室的菌群結(jié)構(gòu)比較單一， 因?yàn)槿液碗p室都有單獨(dú)的進(jìn)水口，在掛膜時(shí)間上要比單室的時(shí)間短且菌群結(jié)構(gòu)比較單 一，不會(huì)發(fā)生多余的副反應(yīng)。為此，研究了單室、2室和3室反應(yīng)器頂部產(chǎn)硫化氫的量及出水 硫酸鹽的量。硫化氫的結(jié)果參見(jiàn)圖6,隨著進(jìn)水ClOf負(fù)荷的增加，單室、2室和3室反應(yīng)器的硫 化氫的產(chǎn)量都有所減少，當(dāng)進(jìn)水C10 4_負(fù)荷增加至1.5gAL ? d)時(shí)，3室反應(yīng)器對(duì)高氯酸鹽去 除效率達(dá)到100%時(shí)，硫化氫產(chǎn)量為零;而單室反應(yīng)器對(duì)高氯酸鹽去除效率僅為80%左右，且 產(chǎn)硫化氫的量在l〇mg/L左右。出水硫酸鹽的結(jié)果參見(jiàn)圖7，隨著進(jìn)水Cl〇4_濃度的增加，單室、 2室和3室反應(yīng)器的硫酸鹽的產(chǎn)量都有所增加，隨著水力停留時(shí)間的減少，單室、2室和3室反 應(yīng)器的硫酸鹽的產(chǎn)量都有所減少，但是，2室和3室反應(yīng)器較單室反應(yīng)器的出水硫酸鹽的量 都要低。
[0035] 綜上所述，本發(fā)明提高了填料硫顆粒的利用率，從而減少了副產(chǎn)物硫化氫及硫酸 鹽的產(chǎn)生。傳統(tǒng)單室反應(yīng)器的技術(shù)問(wèn)題在于不能充分利用固定床反應(yīng)器的空間，降解污染 物的部位主要在中下部，而反應(yīng)器上部的體系就會(huì)發(fā)生變化，發(fā)生硫歧化等副反應(yīng)，從而增 加了出水硫酸鹽及硫化氫的產(chǎn)生。本發(fā)明采用多室反應(yīng)器目的就是充分利用反應(yīng)器的空 間，減少副反應(yīng)的發(fā)生。試驗(yàn)結(jié)果表明，雙室和三室相比單室硫的利用率分別提高15%~30%， 硫化氫的產(chǎn)量減少50%~100%，硫酸鹽的產(chǎn)量減少了 15%~30%，對(duì)較高進(jìn)水CKV負(fù)荷，三室的 降解率比單室高20%左右。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多室固定床生物膜反應(yīng)器，包括底部設(shè)有進(jìn)水口、上部設(shè)有出水口（3)的填料柱 (10)，其特征在于所述填料柱（10)的內(nèi)部空間借助設(shè)有通孔(1-2-1)的布水板分隔為2個(gè)以 上的上下相互連通的反應(yīng)室，每個(gè)布水板下方設(shè)有進(jìn)水管。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述填料柱（10)內(nèi)部 空間借助布水板分隔有3~5個(gè)反應(yīng)室;所述布水板借助沿圓周間隔設(shè)置在填料柱（10)內(nèi)壁 上的凸塊限位。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)室內(nèi)填充 硫顆粒與石英石混合的填料;所述硫顆粒與石英石按體積比為1:1~3:1混合。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述硫顆粒的粒徑為2 ~3mm，石英砂的粒徑為2~3_。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器，其特征在于每個(gè)反應(yīng)室的側(cè)壁上 還設(shè)有水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣口和污泥取樣口；填料塔（10)的頂蓋上設(shè)置出氣口（6)和上部監(jiān)測(cè)口 (5-4) 〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述填料柱（10)借助 第一布水板(1-1 )、第二布水板（1-2)和第三布水板(1-3)分隔為第一反應(yīng)室（10-1 )、第二反 應(yīng)室（10-2)和第三反應(yīng)室（10-3)，并分別在第一布水板（1-1 )、第二布水板（1-2)和第三布 水板(1-3)下方設(shè)有第一進(jìn)水管(2-1)、第二進(jìn)水管(2-2)和第三進(jìn)水管(2-3)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述第二進(jìn)水管(2-2) 和第三進(jìn)水管(2-3)的出水端伸入至填料柱（10)橫截面的中心部位、距離對(duì)應(yīng)的布水板的 高度為3~10mm。8. -種權(quán)利要求1所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器處理污水中高氯酸鹽的方法，包括 接種馴化好的污泥、保持厭氧環(huán)境形成生物膜、連續(xù)進(jìn)水進(jìn)行污水處理，其特征在于具體包 括以下步驟： ① 將作為填料的硫顆粒和石英石按體積比1:1~3:1混勻，備用，然后取經(jīng)過(guò)沉降的硫代 硫酸鹽馴化的污泥接種至所述填料、混勻，再將接種污泥的填料自下而上填充至填料柱 (10)的各個(gè)反應(yīng)室內(nèi)； ② 分別通過(guò)設(shè)置在填料柱上的各進(jìn)水管將含有高氯酸鹽的無(wú)機(jī)廢水栗入到各反應(yīng)室 中，直至充滿各反應(yīng)室，間歇馴化72h，形成填料上掛膜的生物膜反應(yīng)器； ③ 將待處理的含高氯酸鹽的無(wú)機(jī)廢水從各進(jìn)水管以連續(xù)流栗入步驟②中經(jīng)馴化的生 物膜反應(yīng)器中，其中無(wú)機(jī)廢水中Cl〇4_負(fù)荷為0.2gAL · d)~2.0 gAL · d)，處理后的無(wú)機(jī)廢 水從出水口（3)排出。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器處理污水中高氯酸鹽的方法，其特 征在于步驟①中每升填料中污泥的接種量為7~10g，以SS計(jì);步驟②中間歇馴化的條件為停 滯12h、連續(xù)運(yùn)行12h，如此循環(huán)3次。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多室固定床生物膜反應(yīng)器處理污水中高氯酸鹽的方法，其特 征在于采用3個(gè)以上反應(yīng)室，步驟③中處理后的無(wú)機(jī)廢水中高氯酸根離子去除率達(dá)到100% 以上。
【文檔編號(hào)】C02F3/28GK105984943SQ201610515659
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日
【發(fā)明人】郭建博, 張超, 宋圓圓, 逯彩彩, 張新波, 呂建波, 溫海濤
【申請(qǐng)人】天津城建大學(xué)