CN209210810U - 一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于水处理领域，涉及一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置，该装置可设备化生产，可用于污水量较小的工厂企业，以及城镇污水的处理。该装置包括恒温循环水箱通过蠕动泵与厌氧氨氧化反应器水浴保温区相连，厌氧氨氧化反应器主反应区内设置搅拌浆、在线检测组件和可调双阴极多孔电极片，可调双阴极多孔电极片和阳极片分别通过导线和电源的负极和正极相连。本实用新型结构简单紧凑，通过电场对厌氧氨氧化菌的刺激效应，达到快速培养和驯化的目的。

Description

一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，特别是涉及一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置。
背景技术
厌氧氨氧化(Anaerobic AMMonium OXidation,ANAMMOX)在自然界氮素循环生境中的发现有着革命性的意义。ANAMMOX微生物在氮素循环中可以产生“短程”现象,它们以亚硝酸氮为电子受体直接将氨氮氧化为氮气,从而彻底改变了传统氮循环中氨氮只能通过硝化-反硝化途径才能被转变为氮气的认知。是近几年内发展起来的高效生物脱氮技术,与传统的硝化反硝化脱氮技术相比,它不需要添加有机碳源进行反硝化,污泥产量少,降低处理成本完全不需要氧气,节省了大量的运行费用不需要酸碱中和剂,避免二次污染直接生成氮气作为最终产物,避免了反硝化过程中CO2、N2O、NO等温室气体的生成。ANAMMOX技术能够较好的替换传统工艺，对于我国水环境治理和恢复具有重要的意义和广阔的应用前景。
然后，ANAMMOX细菌极低的生长速率和严格的生长代谢条件是其应用的主要障碍。限制ANAMMOX应用的瓶颈具体来说，主要有两个方面第一，反应器启动时间较长，大约需要200-300天；第二,受自身反应机理的限制，过程中始终有一定量的硝酸根生成，在对总氮有限制的排放环境下使得该工艺的应用受到了限制。因此，如何在现有研究水平的基础上采取外加措施和手段，进一步缩短以厌氧氨氧化菌技术为基础的水处理工艺的启动时间,是需要解决的一个关键问题。同时,提高以ANAMMOX技术为基础的水处理工艺对污水的脱氮负荷是需要解决的另一个关键问题。而解决这些问题可以通过提高细菌的新陈代谢能力和依靠细菌和其他强化措施来实现。
直接或是间接利用外加电场能够刺激生物体的生化反应能力，从而提高生物体活性。当外加电场存在时，电子可从工作电极传递给附着其上的生物体，并在一定程度上参与生物体内能量代谢的电子传递过程，从而刺激或改变生物体的新陈代谢。并且，在电场作用下，阴极电解水产H2，在阴极表面聚集的大量电子能促使氢自养反硝化反应的发生，从而去除ANAMMOX反应生成的副产物硝酸氮，大大提高工艺的总氮去除率，这对于满足目前日益严格的废水排放标准，促进ANAMMOX技术的发展完善具有重要的意义。
综上所述，开发一种既能快速培养和驯化厌氧氨氧化菌，又能提高脱氮效率的装置迫在眉睫。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决厌氧氨氧化菌所面临的细菌生长速率较低所导致的工艺启动时间漫长，以及去除负荷低(最大总氮去除率仅为89％，无法实现完全脱氮)等这两个关键问题，提供了一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置，包括:恒温循环水箱、厌氧氨氧化反应器和电源；厌氧氨氧化反应器(17)中接种的污泥来自活性污泥；厌氧氨氧化反应器(17)内部为主反应区(16)，外部为水浴保温区(15)；恒温循环水箱(3)通过蠕动泵(2)与厌氧氨氧化反应器水浴保温区(15)相连；厌氧氨氧化反应器主反应区(16)内设置搅拌浆(6)、在线检测组件和可调双阴极多孔电极片(9)；搅拌浆(6)通过搅拌轴和搅拌电机(5)相连；在线检测组件溶解氧、pH和电导率电极分别同DO测量仪(10)、pH仪(11)和电导率仪(12)相连；可调双阴极多孔电极片(9)和阳极片(18)分别通过导线和电源(1)的负极和正极相连；厌氧氨氧化反应器(17)池底设置曝气口(7)和排泥口(8)，池周设置进水口(4)，池定设置取水口(13)。
所述的一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置为间歇运行，进水(30分钟)、搅拌(6h)、沉淀(30分钟)、排水(30分钟)。
所述的厌氧氨氧化反应器(17)为圆柱型，内部为主反应区(16)，外部为水浴保温区(15)。
所述的可调双阴极多孔电极片(9)为碳电极、贵金属电极或金属氧化物电极。
所述的阳极片(18)为不锈钢板。
所述的电源(1)供电方式为直流恒压供电、直流恒流供电或直流脉冲供电。
本实用新型结构紧凑，构造简单、自动化程度较高、便于操作以及设备化生产，可用于污水量较小的工厂企业。在电场作用下，一方面刺激或改变厌氧氨氧化菌的的新陈代谢，提高生物体活性，从而缩短厌氧氨氧化菌的培养时间；另一方面阴极电解水产H2，在阴极表面聚集的大量电子能促使氢自养反硝化反应的发生，从而去除厌氧氨氧化菌反应生成的副产物硝酸氮，大大提高总氮去除率，从而提高整个反应器的处理效果。
附图说明
图1为本实用新型一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置示意图，结合本图做进一步的说明。
图1中：(1)电源 (2)蠕动泵 (3)恒温循环水箱 (4)进水口 (5)搅拌电机 (6)搅拌桨 (7)曝气口 (8)排泥口 (9)阴极多孔电极片 (10)DO测量仪 (11)pH仪 (12)电导率仪(13)取水口 (14)温度计 (15)水浴保温区 (16)主反应区 (17)厌氧氨氧化反应器 (18)阳极片
具体实施方式
附图为本实用新型的一种具体实施例，该实施例，厌氧氨氧化反应器(17)中接种的污泥来自活性污泥；厌氧氨氧化反应器(17)内部为主反应区(16)，外部为水浴保温区(15)；恒温循环水箱(3)通过蠕动泵(2)与厌氧氨氧化反应器水浴保温区(15)相连；厌氧氨氧化反应器主反应区(16)内设置搅拌浆(6)、在线检测组件和可调双阴极多孔电极片(9)；搅拌浆(6)通过搅拌轴和搅拌电机(5)相连；在线检测组件溶解氧、pH和电导率电极分别同DO测量仪(10)、pH仪(11)和电导率仪(12)相连；可调双阴极多孔电极片(9)为贵金属电极和阳极片(18)为不锈钢板分别通过导线和电源(1)的负极和正极相连；厌氧氨氧化反应器(17)池底设置曝气口(7)和排泥口(8)，池周设置进水口(4)，池定设置取水口(13)。进水(30分钟)、搅拌(6h)、沉淀(30分钟)、排水(30分钟)，厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化缩短60天，总氮平均去除率达为98％。

Claims (5)

1.一种厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置，装置包括恒温循环水箱、厌氧氨氧化反应器和电源；厌氧氨氧化反应器(17)中接种的污泥来自活性污泥；厌氧氨氧化反应器(17)内部为主反应区(16)，外部为水浴保温区(15)；恒温循环水箱(3)通过蠕动泵(2)与厌氧氨氧化反应器水浴保温区(15)相连；厌氧氨氧化反应器主反应区(16)内设置搅拌浆(6)、在线检测组件和可调双阴极多孔电极片(9)；搅拌浆(6)通过搅拌轴和搅拌电机(5)相连；在线检测组件溶解氧、pH和电导率电极分别同DO测量仪(10)、pH仪(11)和电导率仪(12)相连；可调双阴极多孔电极片(9)和阳极片(18)分别通过导线和电源(1)的负极和正极相连；厌氧氨氧化反应器(17)池底设置曝气口(7)和排泥口(8)，池周设置进水口(4)，池定设置取水口(13)。
2.一种如权利要求1所述的厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置，其特征在于：厌氧氨氧化反应器(17)为圆柱型，内部为主反应区(16)，外部为水浴保温区(15)。
3.一种如权利要求1所述的厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置，其特征在于：调双阴极多孔电极片(9)为碳电极、贵金属电极或金属氧化物电极。
4.一种如权利要求1所述的厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置，其特征在于：阳极片(18)为不锈钢板。
5.一种如权利要求1所述的厌氧氨氧化菌的快速培养与驯化装置，其特征在于：电源(1)供电方式为直流恒压供电、直流恒流供电或直流脉冲供电。
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