[发明专利]一种基于改性玄武岩纤维填料的厌氧氨氧化菌富集方法及装置

权利要求书

1.一种基于改性玄武岩纤维填料的厌氧氨氧化菌富集方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.启动系统，将放置1~2周的硝化污泥和厌氧氨氧化污泥按质量比（300~600）:1混合后投加至已填充改性玄武岩纤维的反应器中，使培养初期的污泥浓度达到3000~6000 mg/L，封闭所述反应器，氮气曝气5~15 min，使污泥充分混合；

S2.培养初期，将基质原水送入所述反应器内；同时开启循环水，循环流动，保持循环水温度36~39 ℃；水力停留时间为10~30 h，以3~7天为一周期，间歇式曝气5~15 min；监测出水基质浓度，当基质浓度≤1/2进水基质浓度时，进入厌氧氨氧化菌对数生长期；

S3.对数生长期，采用程序设定控制原水基质进水速度，进行厌氧氨氧化菌的连续快速富集培养；

所述程序设定的原理公式为M=A×exp（K×T）；其中M为基质进料速度，A为培养初期设定的基质浓度，K为基质进料常数，T为厌氧氨氧化菌进入对数生长期后的培养天数；所述基质包括氨氮和亚硝态氮，所述基质浓度A范围为30~50 mg/L，所述基质进料常数K范围为0.08~0.12；改性玄武岩纤维采用物理涂覆法壳聚糖涂层改性或二乙胺基接枝改性方法中任意的一种；改性玄武岩纤维的直径为10~20 cm，应用pH范围为5~9，表面带正电荷的电压范围为2~20 mv；改性玄武岩纤维的填充率范围为30~70%。

2.一种采用权利要求1所述的基于改性玄武岩纤维填料的厌氧氨氧化菌富集方法的装置，其特征在于，包括原水箱（1）、厌氧氨氧化反应器（2）、沉淀池（3）、PLC系统（4）、进水泵（6）；所述原水箱（1）、厌氧氨氧化反应器（2）、沉淀池（3）顺次连接；其中所述原水箱（1）与所述厌氧氨氧化反应器（2）通过所述进水泵（6）连接，所述进水泵（6）的控制开关与所述PLC系统（4）的信号输出端连接，用于控制调节所述厌氧氨氧化反应器（2）的进水流量；所述厌氧氨氧化反应器（2）呈封闭式圆柱形，内部填充改性玄武岩纤维；所述厌氧氨氧化反应器（2）底部设置排泥口（24），用于排出所述厌氧氨氧化反应器（2）的淤泥；所述厌氧氨氧化反应器（2）外层设置水浴保温夹套层（25），所述水浴保温夹套层（25）下端设置循环水进口（26），上端设置循环水出口（27），用于水的循环；所述厌氧氨氧化反应器（2）内底部铺设氮气曝气管道（28），用于氮气曝气；

所述厌氧氨氧化反应器（2）顶端设置有出气口（23），所述出气口（23）通过气体流量计（211）与液封水箱（5）相连，用于将所述厌氧氨氧化反应器（2）封闭。

3.根据权利要求2所述的一种基于改性玄武岩纤维填料的厌氧氨氧化菌富集装置，其特征在于，所述厌氧氨氧化反应器（2）设置有厌氧氨氧化反应器进水口（21）和厌氧氨氧化反应器出水口（22）；所述原水箱（1）与所述厌氧氨氧化反应器进水口（21）相连接，用于将所述原水箱的水导入所述厌氧氨氧化反应器（2）中；所述厌氧氨氧化反应器出水口（22）经U型管道与所述沉淀池（3）连接，用于将所述氧氨氧化反应器（2）中排出的水导入所述沉淀池（3）。

4.根据权利要求2所述的一种基于改性玄武岩纤维填料的厌氧氨氧化菌富集装置，其特征在于，所述厌氧氨氧化反应器（2）的顶端设置有凹槽，所述凹槽上设置纤维束支撑件（210），使所述改性玄武岩纤维沿水流方向悬挂。

5.根据权利要求2所述的一种基于改性玄武岩纤维填料的厌氧氨氧化菌富集装置，其特征在于，所述纤维束支撑件（210）的固定方式为螺丝固定、胶粘式或焊接式中的任意一种。

6.根据权利要求2所述的一种基于改性玄武岩纤维填料的厌氧氨氧化菌富集装置，其特征在于，所述原水箱（1）、厌氧氨氧化反应器（2）和沉淀池（3）的材质都是有机玻璃、碳钢或玻璃钢中的任意一种。