CN207619105U - 厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及废水生物处理技术领域，尤其涉及一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置。本实用新型具有以下有益效果：(1)本方法形成颗粒污泥具有良好的沉降性能和抗水力冲击能力，形成的粒径更大，且不易解体，稳定性好，同时污泥流失现象明显减弱，反应器内污泥浓度增加，脱氮性能增强；(2)阴极石墨板和阳极石墨板通电后形成电场，在内置电场的存在条件下，活性污泥的荷电特性、颗粒粒径等性状得以改变，提高了增殖速率和处理效率，解决了厌氧氨氧化菌世代时间长、驯化繁殖慢、微生物容易流失等缺点，提高了处理效率；(3)装置结构简单，容积效能较大，便于操作控制，造价低廉，培养方法简单易行，效果明显。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水生物处理技术领域，尤其涉及一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置。
背景技术
厌氧氨氧化细菌是一种在自然界普遍存在，且能够将亚硝酸盐和氨氮直接转化为氮气的高效自养型细菌。在污水处理领域，这类细菌通过分解代谢不断将水中的氨氮转化为氮气，与传统的硝化反硝化生物脱氮过程相比，可以节省50％的曝气量和100％的反硝化有机碳源，是一种节能高效的可持续生物脱氮功能细菌，对于解决目前普遍存在的低碳氮比污水生物脱氮困难的问题具有广阔的应用前景。然而这种细菌的增殖速率极为缓慢，倍增时间约为11d左右，使得这种高效的自养生物脱氮功能细菌的应用受到了极大的限制。
而且，由于厌氧氨氧化菌要求严格厌氧，目前大多的厌氧氨氧化反应器存在结构复杂，造价高，运行成本和能耗大，污泥产生量大，生物量富集能力较低等缺陷。虽然颗粒或固着状态可以在单位体积内维持较高的生物量以提高反应器的抗冲击负荷能力，但同时存在着传质困难和产生的氮气难于导出的问题。
实用新型内容
鉴于以上内容，本实用新型是为了解决现有技术的不足而提供一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养时间短，沉降性能强、抗水力冲击能力强、稳定性好的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置。
为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，包括反应器，所述反应器上端设有污泥沉淀区、底部设有进水器，所述进水器上设有若干个进水口，所述进水器通过第一蠕动泵与水箱连接；所述污泥沉淀区顶部设置有三相分离器，所述三相分离器顶部设有出气口，所述污泥沉淀区的上方设有溢流堰，所述溢流堰上设有出水口。
优选的是，所述出水口通过管路与出水箱，所述出水箱底部通过带有第二蠕动泵的管路与进水器连接。
优选的是，所述反应器与恒温装置连接。
优选的是，所述反应器的高径比为8.5-10:1，底部渐缩成圆锥体，所述圆锥体的水平倾角为10-30°。
优选的是，所述反应器内侧的筒壁上设有阴极石墨板和阳极石墨板，所述阴极石墨板和阳极石墨板与直流电源连接。
优选的是，所述进水器上设有3个进水口，所述进水器两端的进水口与反应器底部所呈倾角60-90°。
优选的是，反应器的筒壁不同高度处设有两个取样口。
优选的是，所述第一蠕动泵与进水器之间设有流量计和阀门。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本装置形成颗粒污泥具有良好的沉降性能和抗水力冲击能力，形成的粒径更大，且不易解体，稳定性好，同时污泥流失现象明显减弱，反应器内污泥浓度增加，脱氮性能增强；
(2)阴极石墨板和阳极石墨板通电后形成电场，在内置电场的存在条件下，活性污泥的荷电特性、颗粒粒径等性状得以改变，提高了增殖速率和处理效率，解决了厌氧氨氧化菌世代时间长、驯化繁殖慢、微生物容易流失等缺点，提高了处理效率；
(3)装置结构简单，容积效能较大，便于操作控制，造价低廉，培养方法简单易行，效果明显。
附图说明
图1是本实用新型一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置结构示意图。
附图标记说明：1-第二蠕动泵、2-反应器、3-出水箱、4-阴极石墨板、41-阳极石墨板、5-取样口、6-出气口、7-三相分离器、8-污泥沉淀区、9-直流电源、10-进水器、11-恒温装置、12-水箱、13-第一蠕动泵、14-流量计、15-阀门。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：
参阅图1，一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，包括反应器2，所述反应器上端设有污泥沉淀区8、底部设有进水器10，所述进水器 10上设有若干个进水口，所述进水器10通过第一蠕动泵13与水箱12连接；所述污泥沉淀区顶部设置有三相分离器7，所述三相分离器7顶部设有出气口6，所述污泥沉淀区的上方设有溢流堰，所述溢流堰上设有出水口。
所述出水口通过管路与出水箱3，所述出水箱3底部通过带有第二蠕动泵1的管路与进水器10连接，通过设置第二蠕动泵1的管路与进水器10连接形成回流，不仅提高进水流量，还利用了出水回流，在反应器2总氮去除负荷增加的同时，颗粒污泥性能也得到了更快的加强；当总氮去除负荷稳定时，增大回流比，来提高水力剪切力，在保证出水水质的前提下，强化颗粒污泥并达到稳定状态。
所述反应器2与恒温装置11连接，用于保持反应器2内的温度。
所述反应器的高径比为8.5-10:1，底部渐缩成圆锥体，所述圆锥体的水平倾角为10-30°。
所述反应器2内侧的筒壁上设有阴极石墨板4和阳极石墨板41，所述阴极石墨板4和阳极石墨板41与直流电源9连接，阴极石墨板 4和阳极石墨板41通电后形成电场，内置电场的存在条件下，活性污泥的荷电特性、颗粒粒径等性状得以改变，提高了增殖速率和处理效率，解决了厌氧氨氧化菌世代时间长、驯化繁殖慢、微生物容易流失等缺点，提高了处理效率。
所述进水器10上设有3个进水口，所述进水器10两端的进水口与反应器2底部所呈倾角60-90°；进水器10上的倾斜设置的进水口可形成复杂的旋转紊动流，可以加强反应器2内的水力负荷和液流紊动程度，强化颗粒污泥与液流中基质的传质效果，同时也有利于反应产生的氮气从液相中溢出从而促进反应向产气的方向进行。
所述第一蠕动泵13与进水器10之间设有流量计14和阀门15，通过流量计14和阀门15配合进水的方式，以此可根据工况实时调控，运行灵活，提高了反应器2对高负荷冲击的耐受性。
所述反应器2的筒壁不同高度处设有两个取样口5。
实施例1
一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养方法，包括以下步骤：
步骤一：将活性污泥装填至装有三相分离器7的反应器2内，在反应器2底部形成活性污泥区，通过恒温装置11调整温度，控制反应器2内温度在30℃之间；
步骤二：将氧浓度为0.1mg/L、PH值为在7.2的废水通过蠕动泵以1m/h的上升流速加入反应器2内进行反应，并在废水中加入适量维持微生物生长的微量元素物质和无机碳源，所述废水中的氨氮浓度为500mg/L，氨氮与亚硝氮的物质的量之比为0.8:1，反应器2水利停留时间为10h；
步骤三：保持反应器2内氨氮和亚硝氮的进水浓度稳定，出现氨氮和亚硝酸盐氮同步去除率85％左右，总氮去除率在75％以上，逐步缩短水力停留时间，直至水力停留时间缩短为2.3h即完成了厌氧氨氧化颗粒污泥的培养。
所述微量元素物质包括Fe1.7mg/L、Mn0.25mg/L、Co0.096mg/L、Zn0.19mg/L、Ni0.01mg/L、B0.0015mg/L、Se0.01mg/L。
所述无机碳源为NaHCO3，添加量以C质量计为0.15g/L废水，同时为厌氧氨氧化菌提供无机碳源和调节pH值。
所述反应器2运行期间对反应器2系统持续曝氮气，保持气水比为10:1。
本实施例中较优选的方案为所述恒温装置11控制反应器2内的温度为35℃。
本实施例中较优选的方案为：在步骤二中，反应器2侧壁上的阴极石墨板4和阳极石墨板41，通过直流电源9提供直流电，形成电场。
本实施例中较优选的方案为：在步骤二中，进入反应器2的废水中的氨氮和亚硝氮的物质的量之比为1:1。
实施例2
一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养方法，包括以下步骤：
步骤一：将活性污泥装填至装有三相分离器7的反应器2内，在反应器2底部形成活性污泥区，通过恒温装置11调整温度，控制反应器2内温度在30-35℃之间；
步骤二：将氧浓度为1mg/L、pH值为在7.6的废水通过蠕动泵以 3m/h的上升流速加入反应器2内进行反应，并在废水中加入适量维持微生物生长的微量元素物质和无机碳源，所述废水中的氨氮浓度为 1000mg/L，氨氮与亚硝氮的物质的量之比为0.9:1，反应器2水利停留时间为12h；
步骤三：保持反应器2内氨氮和亚硝氮的进水浓度稳定，出现氨氮和亚硝酸盐氮同步去除率85％左右，总氮去除率在75％以上，逐步缩短水力停留时间，直至水力停留时间缩短为2.3h即完成了厌氧氨氧化颗粒污泥的培养。
所述微量元素物质包括Fe2mg/L、Mn0.26mg/L、Co0.10mg/L、 Zn0.14mg/L、Ni0.02mg/L、B0.002mg/L、Se0.03mg/L。
所述无机碳源为NaHCO3，添加量以C质量计为0.22g/L废水，同时为厌氧氨氧化菌提供无机碳源和调节pH值。
所述反应器2运行期间对反应器2系统持续曝氮气，保持气水比为10:1。
本实施例中较优选的方案为所述恒温装置11控制反应器2内的温度为35℃。
本实施例中较优选的方案为：在步骤二中，反应器2侧壁上的阴极石墨板4和阳极石墨板41，通过直流电源9提供直流电，形成电场。
本实施例中较优选的方案为：在步骤二中，进入反应器2的废水中的氨氮和亚硝氮的物质的量之比为1:1。
实施例3
一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养方法，包括以下步骤：
步骤一：将活性污泥装填至装有三相分离器7的反应器2内，在反应器2底部形成活性污泥区，通过恒温装置11调整温度，控制反应器2内温度在30-35℃之间；
步骤二：将氧浓度为0.2mg/L、pH值为在7.3的废水通过蠕动泵以2m/h的上升流速加入反应器2内进行反应，并在废水中加入适量维持微生物生长的微量元素物质和无机碳源，所述废水中的氨氮浓度为700mg/L，氨氮与亚硝氮的物质的量之比为1:1，反应器2水利停留时间为10.5h；
步骤三：保持反应器2内氨氮和亚硝氮的进水浓度稳定，出现氨氮和亚硝酸盐氮同步去除率85％左右，总氮去除率在75％以上，逐步缩短水力停留时间，直至水力停留时间缩短为2.3h即完成了厌氧氨氧化颗粒污泥的培养。
所述微量元素物质包括Fe1.8mg/L、Mn0.22mg/L、Co0.09mg/L、 Zn0.15mg/L、Ni0.03mg/L、B0.001mg/L、Se0.025mg/L。
所述无机碳源为NaHCO3，添加量以C质量计为0.2g/L废水，同时为厌氧氨氧化菌提供无机碳源和调节pH值。
所述反应器2运行期间对反应器2系统持续曝氮气，保持气水比为10:1。
本实施例中较优选的方案为所述恒温装置11控制反应器2内的温度为35℃。
本实施例中较优选的方案为：在步骤二中，反应器2侧壁上的阴极石墨板4和阳极石墨板41，通过直流电源9提供直流电，形成电场。
本实施例中较优选的方案为：在步骤二中，进入反应器2的废水中的氨氮和亚硝氮的物质的量之比为1:1。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及,特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，其特征在于，包括反应器，所述反应器上端设有污泥沉淀区、底部设有进水器，所述进水器上设有若干个进水口，所述进水器通过第一蠕动泵与水箱连接；所述污泥沉淀区顶部设置有三相分离器，所述三相分离器顶部设有出气口，所述污泥沉淀区的上方设有溢流堰，所述溢流堰上设有出水口；所述反应器与恒温装置连接。
2.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，其特征在于，所述出水口通过管路与出水箱，所述出水箱底部通过带有第二蠕动泵的管路与进水器连接。
3.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，其特征在于，所述反应器的高径比为8.5-10:1，底部渐缩成圆锥体，所述圆锥体的水平倾角为10-30°。
4.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，其特征在于，所述反应器内侧的筒壁上设有阴极石墨板和阳极石墨板，所述阴极石墨板和阳极石墨板与直流电源连接。
5.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，其特征在于，所述进水器上设有3个进水口，所述进水器两端的进水口与反应器底部所呈倾角60-90°。
6.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，其特征在于，反应器的筒壁不同高度处设有两个取样口。
7.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，其特征在于，所述第一蠕动泵与进水器之间设有流量计和阀门。
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| CN107555592A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-09 | 苏州科技大学 | 厌氧氨氧化颗粒污泥培养方法及培养装置 |
| CN115259367A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-01 | 上海净豚环保科技有限公司 | 一种食品废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌的方法 |
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| CN115259367B (zh) * | 2022-07-26 | 2023-11-17 | 上海净豚环保科技有限公司 | 一种食品废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌的方法 |
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