常温下厌氧氨氧化快速启动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术常温下厌氧氨氧化快速启动装置，该装置基于固定床反应器构建而成，包括装置本体、进水箱、水封结构和集水箱，所述装置本体为柱体，装置本体包括内层管和外层管，内层管和外层管之间形成空气夹层，内层管的柱体空间为主反应区，在内层管主反应区的中部和底部均设有带孔隔板，每个带孔隔板上均铺设有无纺布，中部和底部的带孔隔板将内层管主反应区分成上下两层，即位于中部带孔隔板和底部带孔隔板之间的区域为下层填料层，位于中部带孔隔板以上的区域为上层填料层；下层填料层和上层填料层均填充生物巢式填料；所述主反应区下部为漏斗形污泥斗，污泥斗底端设有进水口和污泥循环底部出口，主反应区上部设有污泥循环顶部入口和出水口。

Anaerobic ammonia oxidation quick starting device under normal temperature

Start up of anaerobic ammonia oxidation device of the utility model under normal temperature, the device of fixed bed reactor based on, including a device body, a water inlet tank, water seal structure and the water collecting tank, wherein the device body is a cylinder, the device body including the inner pipe and the outer pipe, air layer formed between the inner pipe and the outer pipe. The column space of the inner layer pipe main reaction zone, a baffle with a hole is arranged in the main reaction zone of the middle and bottom of inner tube, with each hole of the partition board are paved with non-woven fabric, the middle and bottom baffle with a hole the inner tube main reaction is divided into upper and lower two layers, which is located between the baffle with a hole with a central hole the partition and the bottom of the area for the lower filler layer, is located in the area above the middle hole partition with filler for the upper layer; the lower layer and the upper filler filler layer is filled with biological nested filler; the lower part of the main reaction zone The bottom of the sludge bucket is provided with a water inlet and a sludge circulation bottom outlet, and the upper part of the main reaction zone is provided with a sludge circulation top entrance and a water outlet.

【技术实现步骤摘要】
常温下厌氧氨氧化快速启动装置
本技术涉及新型污水脱氮
，具体涉及常温下厌氧氨氧化快速启动方法及启动装置。
技术介绍
随着工业化、城市化进程的加快，大量含氮废水排放到自然环境中，水体氮污染形势日益严峻。水环境中的氮循环遭到破坏，诱发水体氮素污染。氨氮是我国排放废水中主要污染物之一，氮污染控制特别是高氨氮废水处理是成为我国水污染治理的当务之急。传统的生物脱氮技术是基于硝化-反硝化反应，在硝化阶段氨氮转化为亚硝酸氮或硝酸氮，在反硝化阶段亚硝酸氮或硝酸氮再转化为氮气，从而实现废水脱氮。随着氮污染形势日趋严峻和污水排放标准提高，传统脱氮工艺表现出诸多不足，例如，在处理高氨氮废水时，需在硝化阶段大量供氧、在反硝化阶段大量外加有机电子供体且需要在两个阶段进行酸碱调节，大大增加物耗能耗，且处理效果不够理想。厌氧氨氧化(Anammox)是一种适合高氨氮废水处理的新型生物脱氮技术，是当前水体氮污染控制的重要支撑技术之一。Anammox即Anammox菌在厌氧条件下以亚硝酸氮为电子受体将氨氮氧化为氮气的生物化学过程。Anammox工艺是一种厌氧自养的生化过程，无需供氧和外加有机电子供体，脱氮效率极高且反应不产生二氧化碳。因而，Anammox是一种高效、经济、环境友好型的脱氮技术，引起研究界广泛关注。然而，Anammox菌生长缓慢，世代时间长(约11天)，且易受外界环境条件(温度、pH、溶解氧等)影响，因而Anammox装置启动难度较大。为了快速启动Anammox工艺，反应器的选择尤为重要。Anammox工艺启动实质是Anammox菌富集及其活性提高的过程。选择的反应器应具有高效的生物截留率，适合缓慢生长的Anammox菌的长期富集培养。固定床反应器是适合Anammox工艺启动的装置之一。Strous等人(StrousM.,VanGervenE.,ZhengP.,etal.,1997.Ammoniumremovalfromconcentratedwastestreamswiththeanaerobicammoniumoxidation(anammox)processindifferentreactorconfigurations.WaterResearch,31:1955-1962.)首次采用上流式固定床反应器成功启动Anammox工艺，然而，该试验的填料为烧结玻璃珠，导致了反应中产生的大量气泡难以排出和填料层堵塞等问题，该固定床在运行60天之后，性能不够稳定。Fujii等人(FujiiT.,SuginoH.,RouseJ.D.,etal.,2002.Characterizationofthemicrobialcommunityinananaerobicammonium-oxidizingbiofilmculturedonanonwovenbiomasscarrier.JournalofBioscienceandBioengineering,94(5):412-418.)采用无纺布填料提高了上流式固定床反应器对Anammox菌的截留效率，也提高了Anammox工艺运行的稳定性，其不足之处在于以无纺布作为填料，无纺布上Anammox生物膜过厚会影响底物传质而导致生物膜发黑或者细胞自溶。目前，Anammox启动周期仍较长(一般大于3个月)且Anammox启动装置大多控制在35-37℃，通过加热棒和温度控制仪来获得该温度范围的恒温热水，再通过恒温热水水浴来实现温度控制，这种的温度控制系统长期运行会带来大量电能的消耗，增加了运行成本；此外，温控仪要出现故障，导致加热棒失控，会影响装置性能，甚至带来安全隐患。因此，需要对填料的选择、结构和运行策略进一步优化以提高固定床启动Anammox工艺的性能。同时，为了节省温度控制带来的能耗、提高装置运行的安全性和稳定性、拓宽Anammox工艺的适用条件，亟需建立一种在常温下运行的高效能Anammox启动装置。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种常温下厌氧氨氧化快速启动方法及启动装置。该启动方法在常温条件下接种普通活性污泥先启动限氧自养硝化反硝化(OLAND)工艺培养OLAND生物膜，再以该生物膜富集Anammox菌启动Anammox工艺。该方法能够大大缩短Anammox工艺的启动时间，提高含氮污水的处理能力，节约能耗。该启动装置按照上述启动方法构建，可以加快启动进程、提高启动有效性，同时，可以实现在无温度控制的常温条件下达到稳定高效的脱氮性能。该启动装置无需温控仪和加热棒，通过设置生物巢式填料、带孔隔板，并在带孔隔板上铺设无纺布，显著提高了主反应区的功能菌种量，改善功能菌与底物之间的传质，保证了装置的运行效果，装置结构简单，操作控制更加方便，且长期运行的安全性高，运行过程更加可靠，因此，可大大降低Anammox工艺在工程应用中的投资和运行成本，满足实际生产需要。本技术解决所述技术问题采用的技术方案是，一种常温下厌氧氨氧化快速启动方法，该方法包括以下过程：1)在反应器中接种普通活性污泥，所述普通活性污泥为好氧活性污泥、硝化污泥或反硝化污泥，接种污泥混合液悬浮固体浓度MLSS为2000-3000mg/L，且MLVSS/MLSS＝0.6-0.85；2)常温低基质条件下，启动限氧自养硝化反硝化(OLAND)工艺：按OLAND培养基配置模拟废水并经进水泵连续流入反应器，进水初始NH4+-N浓度范围为20-30mg/L，此阶段溶解氧(DO)控制在0.5-1mg/L，水力停留时间为2-4天，逐步提高进水中的NH4+-N浓度，当进水NH4+-N浓度提高到100mg/L，出水氨氮和总氮的去除率均在90％以上，实现常温下OLAND工艺启动，获得OLAND生物膜，实现厌氧氨氧化(Anammox)菌的预富集；3)常温条件下，启动Anammox工艺：按Anammox培养基配置模拟废水，反应器运行采取连续进水模式，NH4+-N和NO2--N初始浓度均为60～80mg/L，水力停留时间为2-4天，通过逐步提高进水中NH4+-N和NO2--N浓度，逐步富集Anammox菌，当出水NH4+-N和NO2--N的去除率均大于95％，实现了OLAND生物膜向Anammox生物膜过渡，厌氧氨氧化工艺在常温下成功启动。一种常温下厌氧氨氧化快速启动装置，其特征在于该装置应用上述的启动方法，基于固定床反应器构建而成，该装置包括装置本体、进水箱、水封结构和集水箱，所述装置本体为柱体，装置本体包括内层管和外层管，内层管和外层管之间形成空气夹层，内层管的柱体空间为主反应区，在内层管主反应区的中部和底部均设有带孔隔板，每个带孔隔板上均铺设有无纺布，中部和底部的带孔隔板将内层管主反应区分成上下两层，即位于中部带孔隔板和底部带孔隔板之间的区域为下层填料层，位于中部带孔隔板以上的区域为上层填料层；下层填料层和上层填料层均填充生物巢式填料；所述主反应区下部为漏斗形污泥斗，污泥斗底端设有进水口和污泥循环底部出口，主反应区上部设有污泥循环顶部入口和出水口，所述进水口通过进水泵和进水管与进水箱相连，所述污泥循环底部出口通过外部污泥管路与污泥循环顶部入口相连，所述出水口与出水管的一端连接，出水管的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常温下厌氧氨氧化快速启动装置，其特征在于该装置基于固定床反应器构建而成，包括装置本体、进水箱、水封结构和集水箱，所述装置本体为柱体，装置本体包括内层管和外层管，内层管和外层管之间形成空气夹层，内层管的柱体空间为主反应区，在内层管主反应区的中部和底部均设有带孔隔板，每个带孔隔板上均铺设有无纺布，中部和底部的带孔隔板将内层管主反应区分成上下两层，即位于中部带孔隔板和底部带孔隔板之间的区域为下层填料层，位于中部带孔隔板以上的区域为上层填料层；下层填料层和上层填料层均填充生物巢式填料；所述主反应区下部为漏斗形污泥斗，污泥斗底端设有进水口和污泥循环底部出口，主反应区上部设有污泥循环顶部入口和出水口，所述进水口通过进水泵和进水管与进水箱相连，所述污泥循环底部出口通过外部污泥管路与污泥循环顶部入口相连，所述出水口与出水管的一端连接，出水管的另一端没入集水箱的水中，使所述装置本体与空气隔离；所述主反应区顶部设有气体排放口，气体排放口经排气管与水封结构相连。

【技术特征摘要】
1.一种常温下厌氧氨氧化快速启动装置，其特征在于该装置基于固定床反应器构建而成，包括装置本体、进水箱、水封结构和集水箱，所述装置本体为柱体，装置本体包括内层管和外层管，内层管和外层管之间形成空气夹层，内层管的柱体空间为主反应区，在内层管主反应区的中部和底部均设有带孔隔板，每个带孔隔板上均铺设有无纺布，中部和底部的带孔隔板将内层管主反应区分成上下两层，即位于中部带孔隔板和底部带孔隔板之间的区域为下层填料层，位于中部带孔隔板以上的区域为上层填料层；下层填料层和上层填料层均填充生物巢式填料；所述主反应区下部为漏斗形污泥斗，污泥斗底端设有进水口和污泥循环底部出口，主反应区上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪涛，张典典，王志强，马江红，董博颖，袁路子，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12