CN210915505U - 一种好氧颗粒污泥的培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种好氧颗粒污泥的培养装置，包括：柱状AGS反应器，其侧壁上开设有进水口和排水口，进水口的设置位置高于排水口的设置位置，排水口靠近柱状AGS反应器的中下部设置，且排水口设置有n个，任意一排水口均连接有开关阀，相邻两个排水口在柱状AGS反应器的高度方向间隔分布，其中为不小于2的正整数；进水泵，通过进水管连接于进水口；排水泵，通过排水管与排水口相连，排水管包括与排水口一一对应设置的排水支管以及与全部排水支管均连通的排水总管，排水泵设置于排水总管上；内置在柱状AGS反应器中的曝气盘；与曝气盘相连的鼓风机。采用该培养装置进行好氧颗粒污泥的培养可以获得稳定性良好的好氧颗粒污泥。

Description

一种好氧颗粒污泥的培养装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种好氧颗粒污泥的培养装置。

背景技术

众所周知，畜禽养殖废水具有有机物浓度高、成分复杂的特点，通常采用以厌氧生物法为主的处理工艺。由于规模化养殖场每日排放的污染物量大，因此厌氧消化液(沼液)的产生量也非常多，沼液具有氨氮浓度高、碳氮比低和可生化性较差等特点。

高氨氮浓度具有生物毒性，会明显抑制硝化微生物的活性，而低碳氮比和低可生化性条件下，脱氮效果会受到显著影响。为解决这些问题，目前采取的一些措施包括，采用多级A/O工艺减轻高氨氮的生物毒性、投加外碳源改善沼液碳氮比、采用低碳耗新型生物脱氮工艺(短程硝化反硝化、厌氧反硝化)降低外碳源需求等。这些措施虽然从一定程度提高了系统的脱氮效果，但是以增加工艺流程的复杂性、提高工艺的运行成本和运行管理难度作为代价。此外，这些方法也并没有从根本上解决高氨氮对生物毒性大、可生化性能差、负荷冲击影响大等问题。

好氧颗粒污泥是一种不易凝聚且沉降速度较快的微生物聚合体，具有如下显著优势：1)超高沉降性能：好氧颗粒污泥为密实度较高的颗粒，同时又不易凝聚，所以其沉降速度快，这样就减少了反应器体积，增加了污泥浓度和水力负荷，为大规模处理高浓度、难降解废水提供了可能；2)抗冲击负荷能力强：好氧颗粒污泥内部微生物群落丰富，结构层次具有多样性，能适应不同有机负荷和水力负荷的冲击，所以利用其在处理污染物浓度变化较大的废水方面具有广阔的前景；3)协同吸附重金属与有毒物质：好氧颗粒污泥吸附性能强，因为其比表面积大且表面空隙多，颗粒能分泌大量粘性很强的胞外聚合物，废水中的金属物和有毒物质都可以被吸附去除；4)易于实现同步硝化反硝化：好氧颗粒污泥内部存在厌氧区，外部有好氧区，可以实现同步硝化反硝化，所以可以用其有效去除高氮废水中的总氮成分。

因此采用好氧颗粒污泥对沼液进行处理具有明显优势，截至目前，如何能够快速形成稳定性良好的好氧颗粒污泥是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种好氧颗粒污泥的培养装置，以便能够培养并筛选出稳定性良好的好氧颗粒污泥，从而通过处理性能良好的好氧颗粒污泥对畜禽养殖废水沼液进行净化处理。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种好氧颗粒污泥的培养装置，包括：

柱状AGS反应器，其侧壁上开设有进水口和排水口，所述进水口的设置位置高于所述排水口的设置位置，所述排水口靠近所述柱状AGS反应器的中下部设置，且所述排水口设置有n个，任意一所述排水口均连接有开关阀，相邻两个所述排水口在所述柱状AGS反应器的高度方向间隔分布，其中n为不小于2的正整数；

进水泵，通过进水管连接于所述进水口；

排水泵，通过排水管与所述排水口相连，所述排水管包括与所述排水口一一对应设置的排水支管以及与全部所述排水支管均连通的排水总管，所述排水泵设置于所述排水总管上；

内置在所述柱状AGS反应器中的曝气盘；

与所述曝气盘相连的鼓风机。

优选地，所述排水口在所述反应器的高度方向上间隔分布有三个，且三个所述排水口由下至上分别位于所述柱状AGS反应器有效体积的25％处、50％处以及70％处。

优选地，所述曝气盘悬空安装在靠近所述柱状AGS反应器底部的位置，且所述曝气盘包括与所述柱状AGS反应器的内腔形状适配的曝气环以及过所述曝气盘的中心且两端与所述曝气环连通的横柱，所述曝气环以及所述横柱的表面均开设有多个气孔。

优选地，所述曝气环以及所述横柱的外表面均匀布满所述气孔，以向周围均匀曝气。

优选地，所述鼓风机与所述曝气盘之间的连接管路上还设置有止回阀。

优选地，所述鼓风机与所述止回阀之间的连接管路上还设置有气体流量计。

优选地，还包括磁力搅拌器，所述磁力搅拌器的基座设置在所述柱状AGS反应器的底部，所述磁力搅拌器的磁性搅拌子设置在所述柱状AGS反应器的内部。

优选地，所述柱状AGS反应器呈圆柱状，全部所述排水口位于同一平行于所述柱状AGS反应器轴线的直线上，且所述进水口和所述排水口在圆周方向上间隔180°设置。

优选地，所述开关阀为电磁阀，且靠近所述柱状AGS反应器的底部还设置有排泥口。

优选地，还包括用于控制所述鼓风机、进水泵、排水泵、磁力搅拌器以及电磁阀工作的PLC控制器。

本实用新型中所公开的好氧颗粒污泥的培养装置的使用方法如下：

在启动阶段，向柱状AGS反应器的底部投加接种污泥，然后向柱状AGS反应器中通入废水并进行空曝，经过24小时的曝气之后，微生物处于饥饿状态，生存能力低的微生物被自动淘汰，生存下来的微生物不断提高自身的凝聚能力，趋向于抱团生长；

在培养阶段，反应器按照进水-曝气-沉淀-排水的顺序周期性运行，将整个培养阶段(30～40天)对照排水口的数量分为n个子阶段(每个子阶段时间可以不同)，在第一个子阶段中，排水时打开最上端的排水口进行排水；在第二个子阶段中，排水时打开紧邻最上端的排水口进行排水，以此类推直至在第n个子阶段中，排水时打开最下端的排水口进行排水。通过逐渐降低排水口位置的方式，可以尽量将沉降性能较差的污泥排出，仅将沉降性能好的污泥保留在柱状AGS反应器中，从而获得稳定性良好的好氧颗粒污泥。

由此可见，本实用新型中所公开的好氧颗粒污泥的培养装置能够将沉降性能差的污泥被排出柱状AGS反应器，仅将沉降性能优异且生存能力强的好氧颗粒污泥保留AGS反应器中，因而采用该装置进行培养可以快速获得稳定性良好的好氧颗粒污泥。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中所公开的培养装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中所公开的曝气盘的结构示意图。

其中，

1为柱状AGS反应器，2为进水口，3为排水口，4为进水泵，5为排水泵，6为曝气盘，7为鼓风机，8为止回阀，9为气体流量计，10为开关阀，11为供水池，12为接水池，13为磁力搅拌器，14为排泥口，61为曝气环，62为横柱。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种好氧颗粒污泥的培养装置，以便能够培养并筛选出稳定性良好的好氧颗粒污泥，从而通过处理性能良好的好氧颗粒污泥对畜禽养殖废水沼液进行净化处理。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1和图2，本实用新型中所公开的好氧颗粒污泥的培养装置，包括柱状AGS反应器1、进水泵4、排水泵5、曝气盘6以及鼓风机7，柱状AGS反应器1的侧壁上开设有进水口2和排水口3，如图1中所示，进水口2的设置位置高于排水口3的设置位置，以保证进水与微生物逆流并充分接触，排水口3靠近柱状AGS反应器1轴向的中下部(中部靠下的位置)设置，排水孔设置有n个，n为不小于2的正整数，任意一个排水口3均连接有开关阀10，相邻的两个排水口3在AGS反应器的高度方向上间隔分布；进水泵4通过进水管连接于进水口2，进水泵4用于将供水池11中的水抽取至柱状AGS反应器1内；排水泵5通过排水管与排水口3相连，排水泵5用于将柱状AGS反应器1内的水排入接水池12内，排水管包括与排水口3一一对应设置的排水支管以及与全部排水支管均连通的排水总管，排水泵5设置在排水总管上，鼓风机7和曝气盘6形成曝气系统，曝气盘6内置在柱状AGS反应器1内，鼓风机7用于向柱状AGS反应器1内鼓风。

上述实施例中所公开的好氧颗粒污泥的培养装置的使用方法如下：

在启动阶段，向柱状AGS反应器1的底部投加接种污泥，接种污泥为取自污水处理厂脱水后的泥饼，其含水量为75％～85％，颜色通常呈黄褐色，压缩后泥饼结构密实，可以为最初污泥颗粒化提供“晶核”，有利于形成颗粒污泥；然后通过进水泵4向柱状AGS反应器1中通入废水(真实畜禽养殖废水按照一定比例如20％、50％或100％进行稀释后得到，真实畜禽养殖废水COD为1000～3000mg/L，氨氮200～500mg/L)并进行空曝，其中，废水COD为废水的化学需氧量，经过24小时的曝气之后，微生物处于饥饿状态，生存能力低的微生物被自动淘汰，生存下来的微生物不断提高自身的凝聚能力，趋向于抱团生长；

在培养阶段，反应器按照进水-曝气-沉淀-排水的顺序周期性运行，每循环一次称为一个运行周期，一个运行周期为6h，每天运行4个周期；将整个培养阶段(30～40天)对照排水口3的数量分为n个子阶段(每个子阶段时间可以不同)，在第一个子阶段中，排水时打开最上端的排水口3进行排水；在第二个子阶段中，排水时打开紧邻最上端的排水口3进行排水，以此类推直至在第n个子阶段中，排水时打开最下端的排水口3进行排水。通过逐渐降低排水口3位置的方式，可以尽量将沉降性能较差的污泥排出，仅将沉降性能好的污泥保留在柱状AGS反应器1中，从而获得稳定性良好的好氧颗粒污泥。

由此可见，上述实施例中所公开的好氧颗粒污泥的培养装置能够将沉降性能差的污泥被排出柱状AGS反应器1，仅将沉降性能良好且生存能力强的好氧颗粒污泥保留AGS反应器中，因而采用该装置进行培养可以在30～40天左右快速获得稳定性良好的好氧颗粒污泥；

好氧颗粒污泥内部存在厌氧区，外部有好氧区，因此采用该装置培养过程中通过调整运行参数还能够提高同步硝化与反硝化效果。

更为具体的，随着颗粒污泥的培养，沉淀时间由15min逐渐减少至5min，通常情况下，经过30天即可培养出成熟的好氧颗粒污泥，在第1-7天，进水时间为5～8min，曝气时间为337～347min，沉淀时间为15min，排水时间为2～3min，在第8～15天，进水时间为5～8min，曝气时间为337～347min，沉淀时间为10min，排水时间为2～3min，在第16～22天，进水时间为5～8min，曝气时间为337～347min，沉淀时间为7min，排水时间为2～3min，在第23～30天，进水时间为5～8min，曝气时间为337～347min，沉淀时间为5min，排水时间为2～3min。采用本实用新型中所公开的培养装置并结合适当的培养方法可以有效缩短好氧颗粒污泥的培养时间，同时在短时进水和短时沉降模式下，可以进一步排出沉降性能差的污泥。

在一种实施例中，排水口3在柱状AGS反应器1的高度方向上间隔分布有三个，并且这三个排水口由下至上分别位于柱状AGS反应器有效体积的25％处、50％处以及70％处。

进水完成后，需要启动鼓风机7进行曝气，以提供足够的氧气、上升气流和水剪切力，如图1中所示，曝气盘6悬空安装在靠近柱状AGS反应器1底部的位置，并且曝气盘6包括曝气环61以及横柱62，曝气环61与AGS反应器的内腔形状适配，横柱62过曝气环61的中心且两端与曝气环61连通，曝气环61以及横柱62的表面开设有多个气孔，以向AGS反应器中提供氧气。

进一步的，曝气环61以及横柱62的外表面均匀布满气孔，以便使曝气盘6能够均匀的向上下左右四个方向曝气。

为了防止污水回流，在鼓风机7与曝气盘6之间的连接管路上还设置有止回阀8，进一步的，鼓风机7与止回阀8之间的连接管路上还设置有气体流量计9，以便对曝气盘6的曝气量进行精确调节和控制，作为优选的方案，气体流量计9采用转子流量计。

本实用新型中用于对柱状AGS反应器1内部进行搅拌的搅拌装置为磁力搅拌器13，如图1中所示，磁力搅拌器13的基座设置在柱状AGS反应器的底部，磁力搅拌器13的磁性搅拌子(图中未示出)设置在柱状AGS反应器1的内部。

柱状AGS反应器1既包括圆柱状AGS反应器1，也包括多棱柱状AGS反应器1，在本实施例中，柱状AGS反应器1具体为圆柱状，并且全部的排水口3均位于同一直线上，该直线平行于柱状AGS反应器1的轴线，进水口2和排水口3在圆周方向上间隔180°设置，这种设计一方面使得柱状AGS反应器1制造工艺简化，另一方面也方便各种管路的连接。

上述实施例中用于控制排水口3开放和关闭的开关阀10可以为手动开关阀也可为自动开关阀，为了提高设备自动化程度，本实施例中的开关阀10具体为电磁阀，柱状AGS反应器1的底部还是设置有排泥口14，并且，本实施例中所公开的培养装置还包括PLC控制器，PLC控制器用于对鼓风机7、进水泵4、排水泵5、磁力搅拌器13以及电磁阀进行控制，以按照预存在PLC控制器中的培养方法进行好氧颗粒污泥的培养。请参考图1，图1中的虚线代表控制线。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，包括：

柱状AGS反应器(1)，其侧壁上开设有进水口(2)和排水口(3)，所述进水口(2)的设置位置高于所述排水口(3)的设置位置，所述排水口(3)靠近所述柱状AGS反应器(1)的中下部设置，且所述排水口(3)设置有n个，任意一所述排水口(3)均连接有开关阀(10)，相邻两个所述排水口(3)在所述柱状AGS反应器(1)的高度方向间隔分布，其中n为不小于2的正整数；

进水泵(4)，通过进水管连接于所述进水口(2)；

排水泵(5)，通过排水管与所述排水口(3)相连，所述排水管包括与所述排水口(3)一一对应设置的排水支管以及与全部所述排水支管均连通的排水总管，所述排水泵(5)设置于所述排水总管上；

内置在所述柱状AGS反应器(1)中的曝气盘(6)；

与所述曝气盘(6)相连的鼓风机(7)。

2.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，所述排水口(3)在所述柱状AGS反应器(1)的高度方向上间隔分布有三个，且三个所述排水口由下至上分别位于所述柱状AGS反应器有效体积的25％处、50％处以及70％处。

3.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，所述曝气盘(6)悬空安装在靠近所述柱状AGS反应器(1)底部的位置，且所述曝气盘(6)包括与所述柱状AGS反应器(1)的内腔形状适配的曝气环(61)以及过所述曝气盘(6)的中心且两端与所述曝气环(61)连通的横柱(62)，所述曝气环(61)以及所述横柱(62)的表面均开设有多个气孔。

4.如权利要求3所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，所述曝气环(61)以及所述横柱(62)的外表面均匀布满所述气孔，以向周围均匀曝气。

5.如权利要求1所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，所述鼓风机(7)与所述曝气盘(6)之间的连接管路上还设置有止回阀(8)。

6.如权利要求5所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，所述鼓风机(7)与所述止回阀(8)之间的连接管路上还设置有气体流量计(9)。

7.如权利要求1-6任意一项所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，还包括磁力搅拌器(13)，所述磁力搅拌器(13)的基座设置在所述柱状AGS反应器(1)的底部，所述磁力搅拌器(13)的磁性搅拌子设置在所述柱状AGS反应器(1)的内部。

8.如权利要求7所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，所述柱状AGS反应器(1)呈圆柱状，全部所述排水口(3)位于同一平行于所述柱状AGS反应器(1)轴线的直线上，且所述进水口(2)和所述排水口(3)在圆周方向上间隔180°设置。

9.如权利要求8所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，所述开关阀(10)为电磁阀，且靠近所述柱状AGS反应器(1)的底部还设置有排泥口(14)。

10.如权利要求9所述的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，还包括用于控制所述鼓风机(7)、进水泵(4)、排水泵(5)、磁力搅拌器(13)以及电磁阀工作的PLC控制器。

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