[发明专利]一种多通道厌氧好氧交替反应实验装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种多通道厌氧好氧交替反应实验装置及实验方法；装置由进气装置、密封反应器、恒温水浴摇床组成。进气装置中的玻璃转子流量计定量控制气体流速，多孔塑料气体分流器将气流均分为多股分气流；密封反应器主体为锥形瓶，橡胶塞密封，玻璃管进气、出气；恒温水浴摇床控制所有密封反应器的温度和转速，当反应装置中通氮气时，为厌氧环境，通空气或氧气时，为好氧环境。该多通道厌氧好氧交替反应及实验方法克服了现有序批式活性污泥法实验装置单通道、反应量大、难清洗等缺陷，多套反应体系同时进行，实现微污染物对序批式活性污泥法工艺中微生物的毒性作用及其吸附降解机理的多变量平行实验研究。

技术领域

本发明属于模拟序批式活性污泥法的废水生物处理实验装置和实验方法领域，具体涉及一种多通道厌氧、好氧交替反应实验装置及实验方法。

背景技术

序批式活性污泥法是一种在同一反应池中，厌氧、好氧生物处理过程交替发生的活性污泥污水处理方法，广泛应用于城市污水及工业废水处理。污水中的微量污染物，如纳米粒子、药物、内分泌干扰物等，虽然含量低，但是仍然对人体健康和环境构成威胁，因此，急需实验研究微量污染物在污水处理过程中的去除机理及其对污水处理生物的毒性作用，从而为实际污水处理工程的优化提供方法理论和数据基础，提高微量污染物的去除率，降低对水处理微生物及环境的毒性。现有序批式活性污泥法反应实验装置如图2所示，为单通道固定装置，单次实验只能研究一个影响因素，且不能设置平行实验，适合于单因素、多周期的长期模拟实验，当研究影响因素多时，需要耗费大量时间。现有序批式活性污泥法反应实验装置反应液体积为2L，由于反应液体积大，对生物量要求高，仅用于研究活性污泥的水处理效果，不适用于研究单种微生物的水处理效果，且反应体积大，加入的微污染物量大，不仅成本高，而且对水环境造成危害；现有序批式活性污泥法反应实验装置不易拆卸，不易清洗，无法达到无菌要求。为模拟序批式活性污泥法工艺，同时研究多种微污染物的毒性及多因素的影响，需要一种多通道厌氧好氧交替反应装置和实验方法，以达到多变量、平行实验的目的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有序批式活性污泥法实验装置单通道、反应量大、难清洗等缺陷，提供一种模拟序批式活性污泥法，能够在同一反应器中实现厌氧好氧交替反应，并能够定量控制反应器中液体的溶解氧含量，通过多通道设置，实现多套反应体系同时进行的实验装置和实验方法，保证模拟微污染物对序批式活性污泥法工艺中微生物的毒性作用及其吸附降解机理的多变量平行实验研究顺利进行。

本发明的技术方案如下：

一种多通道厌氧好氧交替反应实验装置，由进气装置、密封反应器、恒温水浴摇床组成。所述的进气装置包括进气管、玻璃转子流量计、多孔塑料气体分流器，进气管一端连接气瓶减压器出气口或气泵出气口，另一端连接玻璃转子流量计进气口；玻璃转子流量计出气口由出气管与多孔塑料气体分流器进气口连接，分流器每个出气孔分别与出气管连接，出气管另一端与密封反应器进气口连接。所述的密封反应器包括橡胶塞、玻璃进气管、玻璃出气管、锥形瓶，橡胶塞塞紧锥形瓶瓶口，橡胶塞打两孔，分别插入玻璃进气管和玻璃出气管；玻璃进气管一端与分流器通过塑料管相连，另一端深入液面以下，玻璃出气管一端在液面以上，靠近瓶口，另一端将气体排入空气中。所述的恒温水浴摇床通过弹簧将锥形瓶固定，通过恒温水浴槽给密封反应器加热并调控温度，通过振荡器带动密封反应器往复回旋运动，使反应体系充分混匀。实验开始时，首先按所述方案连接实验装置，所述气瓶或气泵输出气体为氮气时，为密封反应器内提供厌氧环境，为氧气或空气时，为密封反应器提供好氧环境。

上述方案中，所述气体流量计可以控制气体流速，从而定量控制密封反应器液体中的溶解氧。

上述方案中，所述进气管和出气管选用软的乳胶或硅胶塑料管，便于拆装和移动。与气瓶和气体流量计相连的出气管通常为8×11mm规格，其余通气管规格由玻璃进气管和分流器出口直径决定。

上述方案中，所述多孔塑料气体分流器根据通道数量需求选用不同规格，通过分流器将气体均分到多个密封反应器中。