一種氣體循環攪拌式厭氧菌培養馴化裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及水處理過程中菌種培養馴化技術，具體設及一種氣體循環攬拌式厭氧 菌培養馴化裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 厭氧菌屬于一種缺乏完整代謝酶體系的細菌，其能量代謝W無氧發酵的方式進 行。厭氧菌不但不能利用分子氧，而且游離氧對其還有毒性作用。因此在厭氧菌培養過程中 降低氧分壓是十分必要的。
[0003] Anammox(anae;robic ammonium oxidation,厭氧氨氧化菌）作為浮霉菌口的一類 厭氧菌，通過將亞硝氮還原為NOW及進一步利用氨氮還原過程中產生的電子將NO還原成氮 氣，改變了傳統只能通過硝化和反硝化途徑脫氮的過程。作為化能自養型細菌，在將其應用 于污水脫氮領域時，只需W二氧化碳作為唯一碳源而不需要添加有機碳源，運行費用低，污 泥產率低，且無化〇、C〇2等二次污染產生。但是，該類菌只能在氧分壓低于5%氧飽和條件下 生存，一旦氧分壓超過18%氧飽和，其活性即受抑制厭，生長周期比較長(一般為lld-13d)， 而且如果其在培養過程中W絮體形式存在，沉降速率較慢，污泥流失嚴重，增加了培養馴化 的成本和難度。
[0004] 顆粒污泥是由細菌構成的自凝聚體，除了具有污泥量大、沉降速度快、微生物種類 豐富、抗有機負荷沖擊能力強和較好地去除有毒、重金屬污染物等優點，還可W降低污泥流 失量，能確保生化過程穩定高效地運行。上升流提供的水利剪切力是形成顆粒污泥的一個 主要原因之一。
[0005] 傳統的在厭氧氨氧化菌培養過程中，通常采用攬拌器攬拌或用氮氣曝氣來產生攬 動的方式來解決污泥沉降和溶解氧控制的問題，但是采用機械攬拌的方式，會使污泥與反 應器壁之間產生摩擦和碰撞，不利于污泥顆粒的形成;采用氮氣曝氣的方式雖然避免了溶 解氧過高和污泥顆粒化問題，但其氮氣利用率低，攬拌不充分而且成本明顯增加。
【發明內容】
[0006] 有鑒于此，本發明提供一種氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置及方法，旨在實 現循環氣體對待處理原水的攬拌。
[0007] 本發明采用的技術方案具體為：
[000引一種氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置，包括作為水處理主體的反應器、對反 應器實現氣體攬拌的氣體循環累W及提供攬拌氣體并虹吸排水的循環氣體儲存器，所述反 應器的頂部設有氣體收集器，側面設有若干個排水口一，底部設有曝氣頭;其中：
[0009] 所述氣體循環累的進氣端和出氣端分別通過管道與所述氣體收集器和所述曝氣 頭相連接，使得所述反應器和所述氣體循環累之前形成一個封閉的循環單元；
[0010] 所述循環氣體儲存器與所述氣體收集器和其中一個所述排水口一相連接，使得所 述循環氣體儲存器和所述反應器之前形成一個封閉的循環單元。
[0011] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置中，所述反應器內設置有溫控器、pH 計W及溶解氧監測器;其中：
[0012] 所述溫控器用于維持設定的反應溫度；
[001引所述抑計用于將反應環境調控至設定的抑水平；
[0014] 所述溶解氧監測器則用于實時監控反應器內的溶解氧是否處于設設定范圍內。
[0015] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置中，所述循環氣體儲存器的頂部設有 進氣口，側面設有進水口二，，所述進氣口與所述進水口二分別與所述氣體收集器和其中的 一個所述排水口一相連接。
[0016] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置中，所述循環氣體儲存器的側面設有 排水口，用于排出處理達標的水。
[0017] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置中，所述氣體收集器和所述氣體循環 累之間設有氣體流量計，用于監測曝氣量和曝氣強度。
[0018] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置中，所述氣體循環累為通過變頻來控 制風量的真空累，所述氣體循環累與所述曝氣頭之間的管道上接有Ξ通，用于直接向所述 反應器內充入無氧氣體。
[0019] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置中，所述反應器為柱形結構，所述柱 形結構的徑高比介于5~10之間。
[0020] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置中，所述反應器的頂部設有進水口 二，待處理的原水經所述進水口二進入所述反應器。
[0021] -種氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化方法，首先將加有接種菌種的原水充滿整個 反應器，同時在氣體存儲器中充滿無氧氣體，并關閉所有閥口；之后包括如下步驟：
[0022] S10、打開循環氣體存儲器的進水口二、進氣口 W及與進水口二相連接的排水口 一，反應器里的液體排入循環氣體存儲器的同時，循環氣體存儲器里的無氧氣體引入反應 器1，待液體排至(4/5 ± 0.01) V時，關閉排水口 一和進氣口；其中V為反應器的容積；
[0023] S20、開啟氣體循環累，根據氣體流量計的顯示，通過閥口控制循環氣體量的量，從 而調整氣體對原水的攬拌強度；W及
[0024] 通過反應器內的溫控器、P的十W及溶解氧監測儀調整反應器內的反應環境運行參 數；
[0025] S30、從反應器的取樣排水口來檢驗監測原水的處理情況，滿足要求后用待處理的 原水換處理達標的水；
[00%]換水完成后，進入下一個循環。
[0027] 在上述氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化方法中，在步驟S30中，在開始換水前，先 關閉氣體循環累，待污泥沉降至1/4VW下后，打開相連接的排水口一和進水口二的閥口，在 將反應器內已處理達標的水排入循環氣體存儲器的同時，循環氣體存儲器里的無氧氣體壓 回到反應器，直至放水直反應器體積1/4時，關閉閥口； W及循環氣體存儲器的排水口二在 排水的同時會將反應器頂部的無氧氣體抽回，反應器產生的真空將待處理的原水通過進水 口一吸進反應器。
[0028] 本發明產生的有益效果是：
[0029] 本發明通過采用循環曝氣的方式，通過無氧氣體在反應器內的循環流動起到攬拌 污泥的作用，避免了傳統厭氧污泥培養過程中采用機械攬拌所帶來的污泥顆粒化程度低的 問題；同時如果對溶解氧有需求，就可W通過流量計添加適當的空氣，既防止了污泥沉降， 又避免了傳統氣體攬拌過程中存在的由于曝氣量過大導致的溶解氧過高使得菌的活性受 抑制，W及由于曝氣量過小導致的污泥沉降W及反應不充分的問題，同時也提高了攬拌氣 體的利用率，降低了經濟成本，氣體升力產生的剪切力也有利于顆粒污泥的形成。
【附圖說明】
[0030] 當結合附圖考慮時，能夠更完整更好地理解本發明。此處所說明的附圖用來提供 對本發明的進一步理解，實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。
[0031] 圖1為本發明一種氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置的結構示意圖。
[0032] 圖中；
[00削 1、反應器
[0034] 2、氣體循環累
[00巧]3、循環氣體存儲器
[0036] 4、氣體流量計
[0037] 5、曝氣頭
[003引 6、排水口 a
[0039] 7、氣體收集器
[0040] 8、進水口 a
[OOW 9、進水口 b
[0042] 10、排水口 b
[0043] 11、進氣口
【具體實施方式】
[0044] 下面結合附圖及實施例對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。
[0045] 如圖1所示的一種氣體循環攬拌式厭氧菌培養馴化裝置，主要包括作為水處理主 體的反應器1、對反應器實現氣體攬拌并虹吸排水的氣體循環累2W及提供攬拌氣體的循環 氣體儲存器3;其中：
[0046] 柱形結構的反應器1的頂部設有氣體收集器7,氣體收集器7的兩側分別設有進水 口曰8，側面設有若干個排水口 a6，底部設有若干個曝氣頭5;
[0047] 氣體收集器7通過管道與氣體循環累2的進氣端相連接，氣體循環累2的出氣端通 過管道與曝氣頭5相連接，運樣一來，反應器1和氣體循環累2通過首尾相連，形成了 一個封 閉的循環單元；
[0048] 循環氣體儲存器3的頂部設有進氣口 11，側面的頂部和底部分別設有進水口b9底 部設有排水口 bl 0，進氣口 11與氣體收集器7相連接，進水口 b9與其中的一個排水口 a6相連 接。
[0049] 在連接氣體收集器7與氣體循環累2進氣端之間的管道上設有氣體流量計4,氣體 流量計4配有流量控制閥，用于監測曝氣量和曝氣強度。
[0050] 在進水口（8、9)W及排水口（6、10)處均設有流量控制閥，W便實時觀察和調劑進、 排水量。
[0051] 作為一種優先，氣體循環累2選用可W通過變頻來控制風量的真空累，在連接氣體 循環累2的出氣端與曝氣頭5之間的管道上接Ξ通，W便當反應器1出現問題維護后需要重 新恢復無氧狀態時，通過該口直接向反應器1內充入無氧氣體，確保反應器1的穩定運行。
[0052] 反應器1內設置有溫控器、P的十W及溶解氧監測器;其中：
[0053] 溫控器用于維持穩定的反應溫度；
[0054] P的十用于將反應環境調控至適當的抑；
[0055] 溶解氧監測器則