[实用新型]一种快速筛选培养厌氧氨氧化微生物菌群装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及废水生物处理技术领域，特别涉及一种快速筛选培养厌氧氨氧化微生物菌群装置。

背景技术

1990年，荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发出厌氧氨氧化工艺，即在厌氧条件下，微生物直接以NH₄⁺做电子供体，以NO₂^-为电子受体，将NH₄⁺或NO₂^-转变成N₂的生物氧化过程。由于厌氧氨氧化过程是利用自养型微生物完成的，因此不需要另加COD来支持反硝化作用，与常规脱氮工艺相比可节约100％的碳源。而且，如果把厌氧氨氧化过程与一个前置的硝化过程结合在一起，那么硝化过程只需要将部分NH₄⁺氧化为NO₂^--N，这样的短程硝化可比全程硝化节省62.5％的供氧量和50％的耗碱量。Sharon-Anammox(亚硝化-厌氧氨氧化)工艺被用于处理厌氧硝化污泥分离液并首次应用于荷兰鹿特丹的Dokhaven污水处理厂。由于剩余污泥浓缩后再进行厌氧消化，污泥分离液中的氨浓度很高(约1200～2000mg/L)，因此，该污水处理厂采用了Sharon-Anammox 工艺，并取得了良好的氨氮去除效果。

厌氧氨氧化菌(anaerobic ammonium oxidation，简称Anammox菌)是一类细菌，属于浮霉菌门，包括(Candidatus Brocadia)、(Candidatus Kuenenia)和，Candidatus″Anammoxoglobus″，Candidatus″Jettenia″，(Candidatus Scalindua)属。它们至今未能成功分离得到纯菌株，因此尚未获得正式命名和分类。但是，在实际工程应用中，它们可以在缺氧环境中，将铵离子(NH₄⁺)用亚硝酸根(NO₂^-)氧化为氮气：

NH₄⁺+NO₂^-→N₂+2H₂O，ΔG＝-357kJ mol

在厌氧氨氧化过程中，羟胺和肼为代谢过程的中间体。和其它浮霉菌门细菌一样，厌氧氨氧化菌也具有细胞内膜结构，其中，进行氨厌氧氧化的囊称作厌氧氨氧化体(anammoxozome)，小分子且有毒的肼在此厌氧氨氧化体内生成。厌氧氨氧化体的膜脂具有特殊的梯烷(ladderane)结构，可阻止肼外泄，从而充分利用化学能以避免肼毒害细胞。

厌氧氨氧化菌族降解污水中氨氮的反应通常对外界条件(pH值、温度、溶解氧等)的要求比较苛刻，但由于这种反应不需要氧气和有机物的参与，因此对其研究和工艺的开发具有可持续发展的意义。厌氧氨氧化菌族目前在商业领域被用于高氨氮、低碳源的污水净化，因为它能够低能耗地分解水中的氨。对全球氮循环具有重要意义，也是污水处理中重要的细菌。

目前，工程应用上Anammox菌群的培养难度较大，Anammox菌的生长速度缓慢，倍增时间长，一般自然条件下培养需要200d～1000d或更长时间才能使用。因此，采用人工强化措施在短期内培养Anammox菌群，使其迅速形成优势菌群在工程应用上意义重大。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种快速筛选培养厌氧氨氧化微生物菌群装置，以解决现有技术中工程应用上Anammox菌群的培养难度较大，Anammox菌的生长速度缓慢，倍增时间长，一般自然条件下培养需要200d～1000d或更长时间才能使用的技术性问题。

本实用新型目的通过以下技术方案实现：

一种快速筛选培养厌氧氨氧化微生物菌群装置，包括厌氧反应器、内压管式超滤膜、进水控制装置、pH自动调节装置、平衡药剂补充装置、气压调节装置和电控自动恒温装置，其中，

厌氧反应器，用于培养厌氧氨氧化微生物菌群；

内压管式超滤膜，用于控制出水和提供水力搅拌；

进水控制装置，用于去除进水中的氧并控制厌氧反应器的进水；

pH自动调节装置，用于自动调节厌氧反应器内的pH值，使厌氧反应器内的pH值维持在适宜厌氧氨氧化微生物菌群繁殖的范围；