[实用新型]一种模拟工业废水反硝化过程的实验装置

说明书

本申请提供一种模拟工业废水反硝化过程的实验装置，其包括：支撑部，包括平台和升降杆，升降杆与平台活动连接，升降杆在平台上方做升降运动，升降杆具有中空部；多个容器，均支撑于平台上，用于放置待测样品，容器的上端为敞口端，敞口端上设有可拆卸的盖体，盖体与敞口端紧密配合；多个曝气头，多个曝气头间隔设置于升降杆上，多个曝气头的进气端均固定于升降杆上，并与中空部连通，多个曝气头的出气端朝向容器的敞口端，曝气头的出气端在升降杆的带动下插入至容器内部的待测样品的液面以下，或提升至容器的上方。本申请提高了多组实验反硝化过程模拟的准确性、避免模拟实验过程发生漏气，同时减少氮气曝气的操作难度。

技术领域

本申请涉及污水处理装置领域，具体涉及一种模拟工业废水反硝化过程的实验装置。

背景技术

污水处理是环境治理，环保领域的主要内容之一，其中反硝化过程更一直是微生物处理有机物的重要环节之一。反硝化，也称脱氮作用，是指细菌将硝酸盐(NO³-)中的氮(N)通过一系列中间产物(NO^2-、NO、N₂O)还原为氮气(N₂)的生物化学过程。参与这一过程的细菌统称为反硝化菌。

反硝化菌在无氧条件下，通过将硝酸盐(NO^3-)作为电子受体完成呼吸作用以获得能量。这一过程是硝酸盐呼吸的两种途径之一，另一种途径是是硝酸异化还原成铵盐(DNRA)。

微生物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途，一是利用其中的氮作为氮源，称为同化性硝酸还原作用：NO₃-→NH4⁺→有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。

另一用途是利用NO^2-和NO^3-为呼吸作用的最终电子受体，把硝酸还原成氮(N₂)，称为反硝化作用或脱氮作用：NO₃-→NO₂-→N₂↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌，这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等，它们以有机物为氮源和能源，进行无氧呼吸。

反硝化反应是生物除氮的主要方法，随着地方排放标准执行力度增强，国内多地提升了工业污水处理排放指标内氨氮、总氮的排放限值。这一要求更加需要污水处理机构注重反硝化过程的监控，监控措施中，预先对新排放的废水进行实验是重要措施之一，同时反硝化过程实验也可以反应污水处理设施内污泥的处理效能。

反硝化过程模拟装置需要解决两大问题，一是需要氮气曝气营造缺氧环境；另一个是在模拟时间内，确保模拟环境维持缺氧环境。

对现有的反硝化过程模拟装置进行检索，经检索发现申请号为CN201820957167.0的中国专利提供了一种工业废水反硝化抑制实验装置，包括：摇床、反应器、排气管道、取样管道。该专利优点在于反应器结构简单，组装操作清洗便捷，减少实验的操作时间，但该专利采取摇床振荡的方式，在实际操作过程中会导致随时间增长，瓶口密闭性降低，破坏反硝化需要的缺氧环境，降低实验精度。另一申请号为CN201920549759.3的中国专利公开了一种反硝化培养实验装置，基于气体流动培养技术设计，避免了反硝化培养过程中气体扩散受阻的问题，还可以更充分地模拟野外水体环境，但该装置并不适用于工业废水反硝化过程模拟，只能针对土壤样品。还检索发现申请号为CN201710362832.1的中国专利公开了一种快速启动厌氧氨氧化耦合反硝化协同脱氮反应器的方法，它实现了厌氧氨氧化菌和反硝化菌的协同脱氮，脱氮效率高达95.1％。但该专利主要定位在培养协同脱氮，不能解决反硝化模拟中装置易漏，且也无法完成同时多组实验平行对比。

除此之外，现有的反硝化过程模拟装置还存在，当进行多个样品模拟实验时，需要采用人工操作对多个样品逐个进行曝气，导致多个样品的反应时间不一致，实验的准确性较差。

发明内容