[发明专利]一种硫自养反硝化菌快速驯养装置及其方法

说明书

本发明公开了一种硫自养反硝化菌快速驯养装置及其方法，包括反应器主体，所述反应器主体为底部采用弧形底面的封闭式容器结构，反应器主体底部设置有进水口以及排泥口，上部一侧设置有出水口，顶部设置有排气口，反应器主体轴中心设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴以及位于搅拌轴底端的搅拌叶片在搅拌轴的四周设置有玄武岩纤维填料，所述玄武岩纤维填料采用支架与反应器主体内侧壁固定，本发明将改性玄武岩纤维用于特征污染物的优势菌群驯化手段中，利用改性玄武岩纤维突出的生物亲和性、分散性，实现硫自养反硝化菌的快速富集和生物量固定化，可为硫自养反硝化技术的实际推广应用奠定基础。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种硫自养反硝化菌快速驯养装置及其方法。

背景技术

作为一种低成本高效率的污水处理方法，生化法在污废水处理领域广受青睐，传播范围最广。其中被广泛认可的氮去除的代谢途径主要包括硝化过程和反硝化过程。反硝化反应是指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原成气态氮的过程。传统意义上，反硝化菌多指异养型细菌，其在溶解氧较低的环境下利用硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，以有机物作为电子供体同时提供能量。因此，在现有较为成熟的生化处理脱氮工艺中，处理大部分碳氮比低的实际污废水过程中，投加大量必要的碳源(有机物如葡萄糖、甲醇、酒精等)满足工艺稳定运行效果需求，已成为一种常规手段，这势必会增加污废水处理的工艺运行成本。

针对上述存在的问题，自养反硝化技术替代传统反硝化工艺的思路一经提出即引起广大关注。所谓的自养反硝化，指自养反硝化菌(某些化能自养型微生物)利用无机碳(CO2、HCO3–、CO32-)作为碳源，主要以无机物(S、S2–、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等)作为硝酸盐氮还原的电子供体完成微生物新陈代谢，将缺少有机碳源的硝酸盐氮污染的水中的NO3–-N还原为N2。目前自养反硝化技术根据其电子供体类型的不同，主要有氢自养反硝化、硫自养反硝化、铁自养反硝化和厌氧氨氧化四种。其中硫自养反硝化是一个高频的研究热点，其主要优点包括不会产生残余有机物；不需外加有机碳源；降低了污泥产量和出水生物污染的风险。但是，硫自养反硝化菌的前期驯化十分缓慢且无法长期保持其高活性，常规的厌氧活性污泥法式驯养模式极易造成菌体流失、出水氮硫去除率低等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种硫自养反硝化菌快速驯养装置及其方法，将改性玄武岩纤维用于特征污染物的优势菌群驯化手段中，利用改性玄武岩纤维突出的生物亲和性、分散性，实现硫自养反硝化菌的快速富集和生物量固定化，可为硫自养反硝化技术的实际推广应用奠定基础。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种硫自养反硝化菌快速驯养装置，包括反应器主体，所述反应器主体为底部采用弧形底面的封闭式容器结构，反应器主体底部设置有进水口以及排泥口，上部一侧设置有出水口，顶部设置有排气口，反应器主体轴中心设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴以及位于搅拌轴底端的搅拌叶片在搅拌轴的四周设置有玄武岩纤维填料，所述玄武岩纤维填料采用支架与反应器主体内侧壁固定。

进一步的，所述支架中相邻两根填料上的纤维束紧密交错布局，纤维束直径为10～25cm，纤维束厚度为2～6cm，纤维束上下间距为7～10cm；支架底部距离反应器主体底部垂直距离为30～60cm。