[实用新型]一种快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理和生物技术结合的交叉技术领域，尤其涉及一种快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养装置。

背景技术

亚硝酸盐的污染来源广泛，主要存在于化工、化肥、医药、食品、橡胶工业、染料工业、油漆颜料、纺织工业和电镀行业的生产废水中。亚硝酸盐是一种致癌物质，亚硝酸盐进入人体后在特定条件下可转化成致癌物质—亚硝胺，同时人体吸入0.2-0.5g的亚硝酸盐能够引起高铁血红蛋白症，导致组织缺氧，使血管扩张和血压降低，出现中毒症状。近年来我国水体大面积亚硝酸盐污染引发的中毒事件频发，直接或间接造成了我国经济的巨大损失。因此对含亚硝酸盐废水的处理已经引起广泛关注。

目前国内外常用的处理高亚硝酸盐废水的方法包括还原法、化学氧化、电渗析法、离子交换法等物化法以及生物法。一般来说，物化方法存在反应条件苛刻、催化剂二次污染和费用较高等问题。相比之下，生物法是一种处理亚硝酸盐废水的经济高效方法。同时，国内市场上大多数硝化菌产品为低效混合微生物的替代产品，如光合细菌、芽孢杆菌和酿酒酵母等其它种类微生物。因此研究和开发亚硝酸盐细菌富集纯化方法和过程控制装置至关重要。

一般来说，市政废水或生活污水中的亚硝酸盐主要通过传统的硝化反硝化工艺进行处理，该过程中硝化阶段主要通过亚硝酸盐氧化菌（NOB）将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，然后在反硝化阶段反硝化异养菌以有机碳源为电子供体将亚硝酸盐还原为氮气，最终实现亚硝酸盐氮的有效去除。然而作为两类硝化功能菌之一的亚硝酸盐氧化菌（NOB）是化能自养菌，亚硝酸盐还原菌的世代时间长、繁殖速度慢，从而污水处理厂中的普通活性污泥所含的亚硝酸盐氧化菌含量特别低（<5%）甚至没有硝化菌。普通活性污泥的亚硝酸盐氧化菌难以用于处理高浓度的亚硝酸盐工业废水。

因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提出一种有效的措施，以解决现有技术中存在的不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养装置，培养可直接用于处理高亚硝酸盐浓度的工业废水的亚硝酸盐氧化菌，用于处理亚硝酸盐含量高、有机物含量低的工业污水，使工业污水能够安全排放。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养装置，包括：

微生物培养反应器（4）连接进水管（3）、中间出水管（12）、回流管（13）、曝气管（7）；进水管（3）上设置进水泵（2）；中间出水管（12）上设置中间出水阀（11）；回流管（13）上设置回流泵（14）；曝气管（7）上设置进气阀门（6），曝气管（7）进口处与空气压缩机（5）相连；培养液储水箱（1）通过进水管（3）连接微生物培养反应器（4）；中间水箱（15）通过回流管（13）连接微生物培养反应器（4）；中间水箱（15）上设置出水管（17），出水管（17）上设置出水阀（16）；在微生物培养反应器（4）内设置搅拌器（10）、曝气管（7）、曝气头（8）、溶解氧浓度DO传感器（19）、pH传感器（20）、温度传感器（21）、加热器（18），上述传感器经导线分别与DO测定仪（23）、pH测定仪（24）和温度测定仪（25）连接后与可编程过程控制器（22）数据信号接口一（33）、数据信号接口二（34）、数据信号接口三(35)连接，可编程过程控制器（22）内置的搅拌器继电器（26）、加热继电器（27）、进水继电器（28）、曝气继电器（29）、中间出水继电器（30）、回流继电器（31）、出水继电器（32）经接口分别与搅拌器（10）、加热器（18）、进水泵（2）、曝气管进气阀门（6）、中间出水阀门（11）、回流泵（14）和出水阀门（16）相连接。

综上，本实用新型提供的快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养装置，针对亚硝酸盐含量高（NO₂^--N<1000mg/L）、有机物含量少（COD含量低于20mg/L）的特殊类型的工业废水，通过逐渐提高微生物亚硝酸盐氮负荷的方法，并采用以无机盐为主要成分的培养液，且培养液中不投加其它外加碳源的情况下，使污泥中的原生动物、后生动物、真菌、异养菌和氨氧化菌的生长受到明显抑制，有利于亚硝酸盐氧化菌成为活性污泥种群中的优势菌群，并耐受越来越高的亚硝酸盐浓度，最终达到处理浓度高达1000mg/L的亚硝酸盐污水，使污水中亚硝酸盐浓度降到0.2mg/L以下，甚至检测不到。

同时，本实用新型所培养的亚硝酸盐氧化菌优势菌种为硝化杆菌（Nitrobacter），原位荧光杂交技术（FISH）分析结果显示：亚硝酸盐氧化菌占活性污泥微生物全菌总数量的85-90%。