[发明专利]一种富集培养厌氧氨氧化菌的装置

说明书

本发明涉及一种富集培养厌氧氨氧化菌的装置。本发明以培养反应器为装置主体部分，内筒筒体内部设有生物陶粒滤料和生物挂膜填料，降低了微曝气过程的搅动作用对形成厌氧氨氧化菌颗粒污泥和生物挂膜的影响。通过设置反应器底部的锥形筒排泥区和排空阀，来达到长期稳定运行的目的，极大的减少对系统的影响。同时设置PLC自控仪以及各控制系统，简化操作过程。在保证厌氧氨氧化菌高效稳定富集的同时，有效简便的维持系统的运行。本发明具有自动化程度高、内部影响少、运行稳定、富集培养快速的特点，有效地提升厌氧氨氧化菌的增殖能力，是一种良好的适用于富集培养厌氧氨氧化菌的装置与方法。

技术领域

本发明属于环境微生物和处理氨氮废水的技术领域，具体涉及一种富集培养厌氧氨氧化菌的装置。

背景技术

传统的生物脱氮硝化-反硝化工艺在处理含氨氮废水过程中，由于其生化反应会经历一个形成无用硝酸根的过程，该过程大大增加了曝气量和有机物的消耗，使得该工艺存在着流程较长、单位容积脱氮效率低、需氧量大以及占地面积大等不足。并在工程实际应用中，还出现整套生物脱氮系统抗冲击能力差，脱氮效果及稳定性较弱等问题。目前，随着对生物脱氮工艺的深入研究，出现三种更为稳定高效的新型生物脱氮工艺。其中厌氧氨氧化工艺相比于传统的硝化反硝化工艺具有很多优势，无需添加有机碳源，只需要添加无机碳源，大大减少了曝气量，不会产生对环境的二次污染，在保证良好的处理效果同时，还减少了工程运行费用，节约成本，是如今废水处理领域的研究热点。但厌氧氨氧化菌生长的周期较长，受到基质浓度、pH值、温度等因素影响较大，且较高浓度的FA（游离氨）和亚硝酸盐分别存在或者同时存在时，都会对厌氧氨氧化的活性产生一定的抑制作用。因此，厌氧氨氧化菌的富集培养装置对实现厌氧氨氧化工艺能否高效稳定运行有着关键的重要性。

常见的厌氧氨氧化菌富集装置主要分为悬浮生长型富集装置和附着生长型富集装置。其中序批式反应器是目前较为流行的悬浮生长型生物反应器，因其反应器中微生物能与反应物充分接触，且高效的污泥持留性能和良好的防基质毒害性能，成为主流的厌氧氨氧化富集培养装置。但序批式反应器仍具有一些缺陷，工艺周期长，间歇性进水，污泥性状不稳定，出水易浑浊，导致污泥流失；上流式厌氧污泥床是一种优良的附着生长型富集培养装置，具有效能高、能自动连续运行、占地面积少以及适用于较高浓度有机污水的优点。但污泥沉降速度慢、污泥流失严重、启动时间长，并且无法承受高负荷状态，这些缺点使得系统难以稳定运行。探寻出一种提升厌氧氨氧化菌繁殖速率的培养方法，并利用装置的简便集成性和自动化性能来解决厌氧氨氧化菌在富集培养过程的难点，对于推广厌氧氨氧化工艺具有积极的作用。

中国发明专利CN201510087947.5公开一种厌氧氨氧化细菌多相混培物的淹没式喷射回流快速扩增培养装置，属于一种细菌多相混培物的快速扩增培养装置，主要针对厌氧氨氧化细菌增殖缓慢，提供一种简便实用的快速扩增培养装置及方法。首先进水被泵入颗粒污泥培养区提供细菌所需营养基质，之后向上穿过穿孔板进入絮体污泥培养区和生物膜培养区，培养颗粒污泥、絮体污泥、生物膜等多相的细菌混合培养物，然后经出水区、出水堰、集水槽、溢流堰和出水槽，自出水口排出。回流水经回流泵、回流口沿锥型斗横剖面切线以淹没射流方式喷出，形成旋转紊动流态，强化颗粒污泥形成。通过反洗泵、阀门，经反洗口对生物膜培养区进行反冲洗，废水自排放口排出。通过循环温控水浴槽、进水口、回水口、排空管控制水浴套内的恒温和排空。细菌混培物自出菌口排出。

该发明专利提供了一种厌氧氨氧化细菌快速增殖的装置和方法，但该专利中的水浴控温并不涉及其中的絮体污泥培养区和生物膜培养区，无法保障装置中这些位置的温度。另外，该装置的颗粒污泥培养区内仅有水的射流回流，该装置的厌氧氨氧化菌的培养速度依然十分有限。此外该装置的自动化程度较低。因此，本领域仍然需要一种新的富集培养厌氧氨氧化菌的装置。

发明内容

为了能够快速富集培养厌氧氨氧化菌，缩短其倍增时间，同时弥补上述厌氧氨氧化菌富集培养装置的不足，本发明提供了一种富集培养厌氧氨氧化菌的装置。其自动化程度高，污泥流失率低，实现装置罐体内温度均匀化，达到高效稳定富集培养厌氧氨氧化菌的效果。