[发明专利]一种富集亚硝酸盐反硝化聚糖菌的装置和方法

摘要

一种富集亚硝酸盐反硝化聚糖菌的装置和方法，属于环境保护技术领域。将人工配水1泵入到反硝化聚糖菌富集SBR反应器内，厌氧搅拌，反硝化聚糖菌在厌氧条件下分解糖原，为合成PHAs提供能量和还原力NADH2；吸收碳源，合成PHAs储藏在细胞内，但不释放磷。厌氧阶段结束后进行沉淀排水，之后再加入不含磷、不含碳源、含有亚硝酸盐氮的人工配水2，进行缺氧搅拌阶段。缺氧条件下，反硝化聚糖菌氧化胞内PHA用于糖原再生和微生物生长增殖；并通过反硝化过程将亚硝酸盐氮转化为氮气排出系统，达到系统脱氮的目的。缺氧阶段结束后进行沉淀排水。污泥浓度维持在2500～4000mg/L范围内。该方法可实现反硝化聚糖菌快速高效地富集培养。

主权项

1.一种富集亚硝酸盐反硝化聚糖菌的方法，应用如下装置，该装置包括1#进水水箱(1)和2#进水水箱(2)、反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)、出水水箱(4)、在线监测和反馈控制系统(5)；其中所述1#进水水箱(1)通过第一进水泵(1.3)与反硝化聚糖菌高集SBR反应器(3)相连接；2#进水水箱(2)通过第二进水泵(2.3)与反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)相连接；反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)通过电动排水阀(4.3)与出水水箱(4)相连接；所述反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)设置搅拌器(3.1)连接搅拌桨(3.2)、空气压缩机(3.3)、进气阀门(3.4)、气体流量计(3.5)、曝气砂头(3.6)、ORP传感器(3.7)、pH传感器(3.8)、DO传感器(3.9)；所述在线监测和反馈控制系统(5)包括计算机(5.1)和可编程过程控制器(5.2)，可编程过程控制器(5.2)内置信号转换器DA转换接口(5.3)、信号转换器AD转换接口(5.4)、曝气继电器(5.5)、ORP、pH、DO数据信号接口(5.6)、搅拌继电器(5.7)；其中，可编程过程控制器(5.2)上的信号转换器AD转换接口(5.4)通过电缆线与计算机(5.1)相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机(5.1)；计算机(5.1)通过信号转换器DA转换接口(5.3)与可编程过程控制器(5.2)相连接，计算机(5.1)的数字指令传递给可编程过程控制器(5.2)，曝气继电器(5.5)与进气阀门(3.4)相连接，搅拌继电器(5.7)与搅拌器(3.1)相连接，ORP、pH、DO数据信号接口(5.6)通过传感器导线与ORP、pH、DO测定仪(3.10)相连接，ORP传感器(3.7)、pH传感器(3.8)、DO传感器(3.9)分别与ORP、pH、DO测定仪(3.10)相连接；其特征在于，包括以下步骤：1)系统启动：将污水处理厂剩余污泥投加至反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)内，使接种后反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)污泥浓度达到2500～4000mg/L；2)运行过程操作调节如下：I第一进水阶段：利用第一进水泵(1.3)将1#进水水箱(1)中的溶液泵入反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)中；II厌氧阶段：进水的同时启动搅拌器(3.1)带动搅拌桨(3.2)进行搅拌，提供溶液完全混合的动力，控制搅拌时间为120～240min；III第一静置沉淀阶段：控制静置沉淀阶段时间为60～90min；IV第一排水阶段：启动排水阀(4.3)，开将排水时间控制为2～10min，排水比控制为0.4～0.6；排水完成后，关闭排水阀(4.3)；V第二进水阶段：利用第二进水泵(2.3)将2#进水水箱(2)中的溶液泵入反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)中；VI缺氧阶段：启动搅拌器(3.1)带动搅拌桨(3.2)进行搅拌，提供溶液完全混合的动力，机械搅拌时间控制为240～480min；搅拌桨停止搅拌后，由空气压缩机(3.3)将空气由曝气砂头(3.6)鼓入至反硝化聚糖菌富集SBR反应器(3)中，提供短暂好氧环境，维持污泥活性；通入空气时间控制为10～20min；VII第二静置沉淀阶段：控制静置沉淀阶段时间为60～90min；VIII第二排水阶段：启动排水阀(4.3)，开将排水时间控制为2～10min，排水比控制为0.4～0.6；排水完成后，关闭排水阀(4.3)；配水配方说明：1#进水水箱配水中含有300～400mg/L葡萄糖，2mg/L K₂HPO₄·3H₂O，20mg/L NH₄Cl，45mg/L MgSO₄，20mg/L CaCl₂·6H₂O，1mg/L NaHCO₃，1.5mg/L FeCl₃，0.03mg/L CuSO₄，0.18mg/L KI，0.12mg/L MnCl₂，0.12mg/L ZnSO₄，0.15mg/L CoCl₂，0.15mg/L乙二胺四乙酸；2#进水水箱配水中含有2mg/L K₂HPO₄·3H₂O，20mg N/L NH₄Cl，250mg/L NaNO₂，45mg/L MgSO₄，20mg/L CaCl₂，0.1mg/L NaHCO₃，1.5mg/L FeCl₃，0.03mg/L CuSO₄，0.18mg/L KI，0.12mg/L MnCl₂，0.12mg/L ZnSO₄，0.15mg/L CoCl₂，0.15mg/L乙二胺四乙酸。