[发明专利]一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的培养装置及快速培养方法

权利要求书

1.一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，该装置包括SBAR反应器、数控水浴锅、ACO电磁式空气压缩机、气体转子流量计、电子继电器、砂芯曝气头；所述SBAR反应器从内而外由三部分组成：最内层是SBAR反应器上升管，其内管直径5cm，高70cm，内管底部与反应器底面留有2cm的空隙；中间层是内循环部分的沉降管，其内管直径8cm，高100cm；最外层是控温层，控温层通过管道与数控水浴锅连接形成循环水路；砂芯曝气头位于反应器底部的中心位置，通过空气压缩机进行曝气并由气体流量计控制曝气量，使SBAR反应器内的水流形成从内管上升，外管下降的一个循环回路；SBAR反应器外侧分别设有5个不同高度的出水取样口、1个配水进水口、1个水浴水进水口和1个水浴水出水口，出水取样口、配水进水口及水浴水进水口分别连接一蠕动泵，通过蠕动泵控制进水、出水和水浴循环水的流量和流速，通过电子继电器控制蠕动泵和空气压缩机的工作，以实现对整个运行周期的自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的培养装置，其特征在于，SBAR反应器的总高度为105cm，直径16cm，有效容积为4L。

3.一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)富集营养液的配置：每1L所述富集培养液中包括0.8g磷酸二氢钾、0.2g磷酸氢二钾、0.1g硫酸镁、0.1g硫酸钙、0.005g七水合硫酸亚铁、0.0033g钼酸钠。调节溶液pH值至7.0左右，并用灭菌锅进行高温灭菌，得到所需培养液；

步骤(2)模拟废水的配置；

步骤(3)接种菌液的富集培养；

步骤(4)反应器的启动及运行；

步骤(5)好氧颗粒污泥的形成。

4.根据权利要求3所述的一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于，步骤(2)所述模拟废水的具体组分如下：

5.根据权利要求3所述的一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于，步骤(3)所述接种菌液是以堆放烟草废料的土壤为原料，经富集培养得到的，具体是：取堆放烟草废料的土壤于步骤(1)所述富集营养液中，并添加一定浓度的烟碱，在恒温振荡培养箱中30℃、150rpm条件下对菌液进行连续培养，并且每隔4天对培养中的微生物进行转接，共转接2次，合计培养15天，得富集培养菌液。

6.根据权利要求3所述的一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于，为了使土壤中的微生物逐渐适应被较高浓度烟碱污染的环境，三次培养的富集培养液中添加的烟碱浓度逐渐提高，分别为100mg/L、200mg/L和300mg/L。

7.根据权利要求3所述的一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于，步骤(4)反应器培养的温度控制在25℃左右、初始pH值应控制在7.0左右。

8.根据权利要求3所述的一种高效降解烟碱的好氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于，各阶段具体运行周期、时间分配以及烟碱浓度如下：

反应器运行各阶段具体运行周期和时间分配

在整个培养期间，均通过控温层控制反应器的温度保持在25℃左右，通过气体流量计控制曝气量保持在170L/h，体积交换率维持在50％；另外，投加4g粉末状活性炭，使得反应器内活性炭浓度达到1000mg/L；同时每周对反应器进行一次清洗，清除反应器内壁上生成的沉积物、结皮等，为反应器中的污泥提供良好的环境条件；培养至第V阶段即可收获好氧颗粒污泥产品。