[发明专利]硝化细菌生产工艺及装置

权利要求书

1.一种硝化细菌生产工艺，其特征在于，包括如下操作步骤：

1)配料：

(1)按工艺水：发酵媒介A：氨水：亚硝酸钠＝5000-8000：70-140：2-8：5-8的重量比，配备各成分；

所述发酵媒介A包括：盐酸、硼酸、氯化锰、硫酸锌、硫酸铜；

(2)流加料配制，所述流加料包括30％-50％质量浓度的K₂CO₃溶液和碳源；

2)发酵

向发酵罐内加入工艺水，然后依次加入步骤(1)的发酵媒介A、亚硝酸钠和氨水，调节pH7.4-8.0，于25-30℃罐温条件下，按发酵罐定容体积1-5％的接种量，接入硝化细菌菌种；控制发酵溶氧20％-90％；与此同时，进行流加料的连续流加；

3)指标检测及补料

发酵过程中，控制pH7.4-8.0，并检测氨氮和SV₁₀；

在NH₄-N和NO₂-N下降到50ppm以下时，流加氨水；在SV₁₀达到10-20％时，开始补加工艺水及发酵媒介B；

所述发酵媒介B包括：盐酸、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钙和氯化铁；

(4)产物富集及沉淀

发酵产物富集后经发酵罐上的溢流管路流至沉淀罐内，经沉淀罐沉淀得硝化菌产物。

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤1)所述碳源为CO₂；步骤2)所述硝化细菌菌种为市售硝化菌；碳源流加速率为30-100L/h，K₂CO₃溶液流加速率为60-160ml/min；

步骤3)氨水流加速率从5ml/min开始，每1小时提高一次，氨水流速最终为60ml/min；工艺水补加速率80-160L/h；发酵媒介B补加流速30-80ml/min；SV₁₀每天检测一次。

3.如权利要求1或2所述的硝化细菌生产工艺用装置，其特征在于，包括发酵罐、流加装置和沉淀罐；所述流加装置包括补料罐；所述发酵罐经管路与所述流加装置和沉淀罐相连；在发酵罐上还连接空气管路及碳源罐；在发酵罐及沉淀罐外侧壁上均设有换热夹套。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述流加装置还包括配料罐，所述配料罐设于补料罐上方，配料罐接收提升机输送的物料、配置后直接流入补料罐。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述补料罐包括媒介补料罐和辅料补料罐；所述配料罐包括媒介配料罐和辅料配料罐；所述媒介配料罐经支撑架支撑设于媒介补料罐上方，所述辅料配料罐经支撑架支撑设于辅料补料罐上方。

6.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述发酵罐包括发酵罐体，在发酵罐体内设有一第一搅拌杆，在第一搅拌杆上从上向下依次间隔设置第一消泡件、第一搅拌桨叶和第二搅拌桨叶；在发酵罐体内侧壁上均匀间隔设有若干个挡板；空气管路的底端伸至发酵罐体底部并与一空气分布器相连。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一消泡件包括一板体，在板体底面设置若干个柱体；所述第一搅拌桨叶为两交叉设置的搅拌桨片，所述搅拌桨片与板体平行设置；所述第二搅拌桨叶包括一盘体，在盘体外周均匀间隔设置若干个搅拌叶，各搅拌叶与盘体的盘面相垂直设置。

8.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述沉淀罐包括沉淀罐体，沉淀罐体的内底壁呈V型设置，在沉淀罐体内部设有第二搅拌杆，在第二搅拌杆上从上向下依次间隔设有第二消泡件、第三消泡件和第三搅拌桨叶。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二消泡件和第三消泡件均为一外侧壁设置有锯齿的锯齿杆；第三搅拌桨叶为V形搅拌桨叶。

10.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，发酵罐与沉淀罐连接的管路为设于发酵罐上的溢流管路。