一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置，包括进水池、装置本体、出水池、蠕动泵、三相分离器，所述装置本体为圆筒形，包括内层管和外层管，所述内层管和外层管之间形成空气夹层，所述装置本体内腔上下地设置有填料区和污泥区，所述填料区和污泥区之间设置有带孔隔板，所述带孔隔板上填充设置有软性填料，所述软性填料上方铺设有纱布，所述三相分离器设置在所述装置本体的顶部，所述装置本体的底端设有进水口，所述进水口通过蠕动泵与进水池相连；所述三相分离器的出水口通过管路连接出水池，所述三相分离器顶部的气体排放口与气体缓冲瓶相连。本实用新型专利技术减少了厌氧氨氧化菌的流失，且该装置无需温度控制，大幅度降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置
本技术涉及一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置，具体通过改进UASB反应器的构型，加快厌氧氨氧化菌的富集。
技术介绍
随着社会的快速发展，大量的氮元素被输入水体，引起水体的富营养化，造成水生态系统结构的破坏。为降低氮污染物向收纳水体的排放量，废水生物脱氮技术多年来一直成为社会关注的热点话题。厌氧氨氧化生物脱氮技术是近二十多年来发现的新型生物脱氮技术。与传统的硝化反硝化工艺相比，厌氧氨氧化(anaerobicammoniaoxidation，ANAMMOX)工艺具有无需外加碳源和供氧动力消耗，反应过程中CO2排放量少和剩余污泥产量少等优点。厌氧氨氧化工艺虽然有诸多优点，但厌氧氨氧化菌生长缓慢（倍增时间为7～22d），且极易受环境中的温度、pH、溶解氧和有机物等外界条件的影响，用传统的微生物学方法难以获得富集培养物，因此，研究新的富集方法和装置，对于推动厌氧氨氧化工艺的大规模应用具有重大意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是提供一种在常温下快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置，减少厌氧氨氧化菌的流失，降低运行成本，实现稳定高效的脱氮效率。为解决所述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置，该装置基于上流式厌氧污泥床反应器构建，包括进水池、装置本体、出水池、蠕动泵、三相分离器，所述装置本体为圆筒形，包括内层管和外层管，所述内层管和外层管之间形成空气夹层，所述装置本体内腔上下地设置有填料区和污泥区，所述填料区和污泥区之间设置有带孔隔板，所述带孔隔板上填充设置有软性填料，所述软性填料上方铺设有纱布，所述三相分离器设置在所述装置本体的顶部，所述装置本体的底端设有进水口，所述进水口通过蠕动泵与进水池相连；所述三相分离器的出水口通过管路连接出水池，所述三相分离器顶部的气体排放口与气体缓冲瓶相连。进一步地，所述软性填料采用轻质多孔材料。进一步地，所述软性填料的材料为无纺布、海绵或生物质炭。进一步地，所述填料区的高度为所述装置本体高度的1/4~1/3。进一步地，所述装置本体由有机玻璃制成。进一步地，所述三相分离器顶部的气体排放口与水封结构相连。进一步地，所述污泥区的管壁在不同高度上设置有若干取样口。与现有技术相比，本技术的有益效果为：（1）装置本体的中部设置填料层，采用多空、密度较低的材料作为填料，将填料层与污泥区分离开来，一方面对污泥有很好的截留效果，减少了污泥的流失，有利于厌氧氨氧化菌的富集；另一方面填料层吸收上浮污泥可以形成微生物挂膜，对基质有一定的去除作用。（2）由于采用双层结构，该装置可以在常温下（15~25℃）富集厌氧氨氧化菌，无需温度控制，大幅度降低了能耗和运行成本。（3）装置本体的上方设有三相分离器，实现了良好的污泥、水和气的分离，减少了反应器的堵塞，增强了反应器的稳定性和抗负荷能力。附图说明图1为本技术一种实施例的结构示意图图中：1-进水池2-蠕动泵3-取样口4-污泥区5-填料区、6-三相分离器7-出水池8-气体缓冲瓶。具体实施方式以下结合实施例及附图详细说明本技术，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。如图1所示，一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置，该装置基于上流式厌氧污泥床反应器构建，包括进水池1、装置本体、出水池7、蠕动泵2、三相分离器6，所述装置本体为圆筒形，由有机玻璃制成，包括内层管和外层管，所述内层管和外层管之间形成空气夹层，所述装置本体内腔上下地设置有填料区5和污泥区4，所述填料区5和污泥区4之间设置有带孔隔板，所述带孔隔板上填充设置有软性填料，所述软性填料上方铺设有纱布，所述三相分离器6设置在所述装置本体的顶部，所述装置本体的底端设有进水口，所述进水口通过蠕动泵2与进水池1相连；所述三相分离器6的出水口通过管路连接出水池7，所述三相分离器6顶部的气体排放口与气体缓冲瓶8相连，气体排放口还与水封结构相连。所述软性填料采用轻质多孔材料，如无纺布、海绵或生物质炭。所述填料区5的高度为所述装置本体高度的1/4~1/3，本实施例中，所述填料层的高度为20cm，所述装置本体的高度为66cm。所述污泥区4的管壁在不同高度上设置有两个取样口3。使用时，在上述反应装置的底部接种亚硝化污泥（60%）、厌氧絮状污泥（20%）和厌氧颗粒污泥（20%），污泥总体积为1.06L，接种污泥的MLSS和MLVSS分别为32g/L和12g/L。实验进水采用模拟废水，以氯化铵和亚硝酸钠为氮源，以碳酸氢钠为碳源，HRT控制在6-12h，进水pH用HCl和NaCO3控制在7.0-7.8，通过逐步提高进水氨氮和亚硝酸氮浓度，逐步富集厌氧氨氧化菌，在常温下启动并运行该反应器。废水通过蠕动泵2从反应器底部连续泵入，与污泥充分混合反应后，生成的气体从反应装置顶部的气体排放口排出至气体缓冲瓶8，出水由反应装置上部三相分离器6的溢流堰流出至出水池7，在常温条件下经过近100d的培养，反应装置的底部出现大量的红色颗粒污泥，此时氨氮和亚硝态氮的去除率分别高达95%和90%，∆NO2--N/∆NH4+-N和∆NO3--N/∆NH4+-N逐渐趋向于厌氧氨氧化反应的理论化学计量比。同时采用IlluminaHisepPE250测序平台对厌氧氨氧化反应器内的微生物进行高通量测序，证实反应装置内确实存在以CandidatusKuenenia为主的厌氧氨氧化菌，说明厌氧氨氧化菌富集成功。本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置，其特征在于：包括进水池(1)、装置本体、出水池(7)、蠕动泵(2)、三相分离器(6)，所述装置本体为圆筒形，包括内层管和外层管，所述内层管和外层管之间形成空气夹层，所述装置本体内腔上下地设置有填料区(5)和污泥区(4)，所述填料区(5)和污泥区(4)之间设置有带孔隔板，所述带孔隔板上填充设置有软性填料，所述软性填料上方铺设有纱布，所述三相分离器(6)设置在所述装置本体的顶部，所述装置本体的底端设有进水口，所述进水口通过蠕动泵(2)与进水池(1)相连；所述三相分离器(6)的出水口通过管路连接出水池(7)，所述三相分离器(6)顶部的气体排放口与气体缓冲瓶(8)相连。

【技术特征摘要】
1.一种快速富集厌氧氨氧化菌的反应装置，其特征在于：包括进水池(1)、装置本体、出水池(7)、蠕动泵(2)、三相分离器(6)，所述装置本体为圆筒形，包括内层管和外层管，所述内层管和外层管之间形成空气夹层，所述装置本体内腔上下地设置有填料区(5)和污泥区(4)，所述填料区(5)和污泥区(4)之间设置有带孔隔板，所述带孔隔板上填充设置有软性填料，所述软性填料上方铺设有纱布，所述三相分离器(6)设置在所述装置本体的顶部，所述装置本体的底端设有进水口，所述进水口通过蠕动泵(2)与进水池(1)相连；所述三相分离器(6)的出水口通过管路连接出水池(7)，所述三相分离器(6)顶部的气体排放口与气体缓冲瓶(8)相连。2.根据权利要求1所述的快速富集厌...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉洁，曹雁，任君怡，王桐屿，陈林艺，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44