本发明专利技术提供一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置及方法，装置包括作为水处理主体的反应器、对反应器实现气体搅拌的气体循环泵以及提供搅拌气体并虹吸排水的循环气体储存器，所述反应器的顶部设有气体收集器，侧面设有若干个排水口一，底部设有曝气头；其中：所述气体循环泵的进气端和出气端分别通过管道与所述气体收集器和所述曝气头相连接，使得所述反应器和所述气体循环泵之前形成一个封闭的循环单元；所述循环气体储存器与所述气体收集器和其中一个所述排水口一相连接，使得所述循环气体储存器和所述反应器之前形成一个封闭的循环单元。本发明专利技术通过循环气体搅拌污泥，提高了搅拌气体的利用率，利于颗粒污泥的形成。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理过程中菌种培养驯化技术，具体涉及一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置及方法。
技术介绍
厌氧菌属于一种缺乏完整代谢酶体系的细菌，其能量代谢以无氧发酵的方式进行。厌氧菌不但不能利用分子氧，而且游离氧对其还有毒性作用。因此在厌氧菌培养过程中降低氧分压是十分必要的。Anammox(anaerobicammoniumoxidation,厌氧氨氧化菌)作为浮霉菌门的一类厌氧菌，通过将亚硝氮还原为NO以及进一步利用氨氮还原过程中产生的电子将NO还原成氮气，改变了传统只能通过硝化和反硝化途径脱氮的过程。作为化能自养型细菌，在将其应用于污水脱氮领域时，只需以二氧化碳作为唯一碳源而不需要添加有机碳源，运行费用低，污泥产率低，且无N2O、CO2等二次污染产生。但是，该类菌只能在氧分压低于5％氧饱和条件下生存，一旦氧分压超过18％氧饱和，其活性即受抑制厌，生长周期比较长(一般为11d-13d)，而且如果其在培养过程中以絮体形式存在，沉降速率较慢，污泥流失严重，增加了培养驯化的成本和难度。颗粒污泥是由细菌构成的自凝聚体，除了具有污泥量大、沉降速度快、微生物种类丰富、抗有机负荷冲击能力强和较好地去除有毒、重金属污染物等优点，还可以降低污泥流失量，能确保生化过程稳定高效地运行。上升流提供的水利剪切力是形成颗粒污泥的一个主要原因之一。传统的在厌氧氨氧化菌培养过程中，通常采用搅拌器搅拌或用氮气曝气来产生搅动的方式来解决污泥沉降和溶解氧控制的问题，但是采用机械搅拌的方式，会使污泥与反应器壁之间产生摩擦和碰撞，不利于污泥颗粒的形成；采用氮气曝气的方式虽然避免了溶解氧过高和污泥颗粒化问题，但其氮气利用率低，搅拌不充分而且成本明显增加。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置及方法，旨在实现循环气体对待处理原水的搅拌。本专利技术采用的技术方案具体为：一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，包括作为水处理主体的反应器、对反应器实现气体搅拌的气体循环泵以及提供搅拌气体并虹吸排水的循环气体储存器，所述反应器的顶部设有气体收集器，侧面设有若干个排水口一，底部设有曝气头；其中：所述气体循环泵的进气端和出气端分别通过管道与所述气体收集器和所述曝气头相连接，使得所述反应器和所述气体循环泵之前形成一个封闭的循环单元；所述循环气体储存器与所述气体收集器和其中一个所述排水口一相连接，使得所述循环气体储存器和所述反应器之前形成一个封闭的循环单元。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置中，所述反应器内设置有温控器、pH计以及溶解氧监测器；其中：所述温控器用于维持设定的反应温度；所述pH计用于将反应环境调控至设定的pH水平；所述溶解氧监测器则用于实时监控反应器内的溶解氧是否处于设设定范围内。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置中，所述循环气体储存器的顶部设有进气口，侧面设有进水口二，，所述进气口与所述进水口二分别与所述气体收集器和其中的一个所述排水口一相连接。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置中，所述循环气体储存器的侧面设有排水口，用于排出处理达标的水。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置中，所述气体收集器和所述气体循环泵之间设有气体流量计，用于监测曝气量和曝气强度。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置中，所述气体循环泵为通过变频来控制风量的真空泵，所述气体循环泵与所述曝气头之间的管道上接有三通，用于直接向所述反应器内充入无氧气体。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置中，所述反应器为柱形结构，所述柱形结构的径高比介于5～10之间。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置中，所述反应器的顶部设有进水口二，待处理的原水经所述进水口二进入所述反应器。一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化方法，首先将加有接种菌种的原水充满整个反应器，同时在气体存储器中充满无氧气体，并关闭所有阀门；之后包括如下步骤：S10、打开循环气体存储器的进水口二、进气口以及与进水口二相连接的排水口一，反应器里的液体排入循环气体存储器的同时，循环气体存储器里的无氧气体引入反应器1，待液体排至(4/5±0.01)V时，关闭排水口一和进气口；其中V为反应器的容积；S20、开启气体循环泵，根据气体流量计的显示，通过阀门控制循环气体量的量，从而调整气体对原水的搅拌强度；以及通过反应器内的温控器、pH计以及溶解氧监测仪调整反应器内的反应环境运行参数；S30、从反应器的取样排水口来检验监测原水的处理情况，满足要求后用待处理的原水换处理达标的水；换水完成后，进入下一个循环。在上述气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化方法中，在步骤S30中，在开始换水前，先关闭气体循环泵，待污泥沉降至1/4V以下后，打开相连接的排水口一和进水口二的阀门，在将反应器内已处理达标的水排入循环气体存储器的同时，循环气体存储器里的无氧气体压回到反应器，直至放水直反应器体积1/4时，关闭阀门；以及循环气体存储器的排水口二在排水的同时会将反应器顶部的无氧气体抽回，反应器产生的真空将待处理的原水通过进水口一吸进反应器。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术通过采用循环曝气的方式，通过无氧气体在反应器内的循环流动起到搅拌污泥的作用，避免了传统厌氧污泥培养过程中采用机械搅拌所带来的污泥颗粒化程度低的问题；同时如果对溶解氧有需求，就可以通过流量计添加适当的空气，既防止了污泥沉降，又避免了传统气体搅拌过程中存在的由于曝气量过大导致的溶解氧过高使得菌的活性受抑制，以及由于曝气量过小导致的污泥沉降以及反应不充分的问题，同时也提高了搅拌气体的利用率，降低了经济成本，气体升力产生的剪切力也有利于颗粒污泥的形成。附图说明当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本专利技术。此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置的结构示意图。图中：1、反应器2、气体循环泵3、循环气体存储器4、气体流量计5、曝气头6、排水口a7、气体收集器8、进水口a9、进水口b10、排水口b11、进气口具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细的说...
【技术保护点】
一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，其特征在于，包括作为水处理主体的反应器、对反应器实现气体搅拌的气体循环泵以及提供搅拌气体并虹吸排水的循环气体储存器，所述反应器的顶部设有气体收集器，侧面设有若干个排水口一，底部设有曝气头；其中：所述气体循环泵的进气端和出气端分别通过管道与所述气体收集器和所述曝气头相连接，使得所述反应器和所述气体循环泵之前形成一个封闭的循环单元；所述循环气体储存器与所述气体收集器和其中一个所述排水口一相连接，使得所述循环气体储存器和所述反应器之前形成一个封闭的循环单元。
【技术特征摘要】
1.一种气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，其特征在于，包括作为
水处理主体的反应器、对反应器实现气体搅拌的气体循环泵以及提供搅
拌气体并虹吸排水的循环气体储存器，所述反应器的顶部设有气体收集
器，侧面设有若干个排水口一，底部设有曝气头；其中：
所述气体循环泵的进气端和出气端分别通过管道与所述气体收集
器和所述曝气头相连接，使得所述反应器和所述气体循环泵之前形成
一个封闭的循环单元；
所述循环气体储存器与所述气体收集器和其中一个所述排水口一
相连接，使得所述循环气体储存器和所述反应器之前形成一个封闭的
循环单元。
2.根据权利要求1所述的气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，其特
征在于，所述反应器内设置有温控器、pH计以及溶解氧监测器；其中：
所述温控器用于维持设定的反应温度；
所述pH计用于将反应环境调控至设定的pH水平；
所述溶解氧监测器则用于实时监控反应器内的溶解氧是否处于设
设定范围内。
3.根据权利要求1所述的气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，其特
征在于，所述循环气体储存器的顶部设有进气口，侧面设有进水口二，，
所述进气口与所述进水口二分别与所述气体收集器和其中的一个所述
\t排水口一相连接。
4.根据权利要求1所述的气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，其特
征在于，所述循环气体储存器的侧面设有排水口，用于排出处理达标的
水。
5.根据权利要求1所述的气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，其特
征在于，所述气体收集器和所述气体循环泵之间设有气体流量计，用于
监测曝气量和曝气强度。
6.根据权利要求1所述的气体循环搅拌式厌氧菌培养驯化装置，其特
征在于，所述气体循环泵为通过变频来控制风量的真空泵，所述气体循
环泵与所述曝气头之间的管道上接有三通，用于直接向所述反应器内充
入无氧气体。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚宏，马金元，于海琴，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。