本发明专利技术公开了一种富集厌氧氨氧化污泥的厌氧膨胀颗粒床(EGSB)反应装置，所述装置的结构如下：在EGSB反应器(1)外增加一夹套层(2)；EGSB反应器(1)连接进水管、排水管，回流管道；夹套层(2)内经回流管道连接恒温水槽(6)；模拟废水从进水箱(3)经蠕动泵(4)进入EGSB反应器(1)的布水装置(11)，而后从出水口(9)流入中间水箱(7)；部分出水流入最终水箱(8)，其他部分经蠕动泵(5)回流至反应器布水装置(11)。三相分离器(10)位于反应器顶部，在反应器右侧开有取样孔(12，13)。通过本发明专利技术富集得到的厌氧氨氧化污泥，其容积效能大，具有更高的厌氧氨氧化活性，具有高效、稳定的脱氮性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水生物处理
，具体涉及一种厌氧氨氧化启动的装置及方法。
技术介绍
厌氧氨氧化作为一种新型生物脱氮工艺，因其运行费用低，污泥产量少，运行负荷高，无需外加碳源等优势，自发现之初便受到科研工作者的广泛研究。受限于厌氧氨氧化菌的长倍增时间，污泥低产率系数，厌氧氨氧化的推广应用受到很大限制。国内外关于厌氧氨氧化快速启动及厌氧氨氧化菌富集的研究，主要集中于：接种污泥的选取，反应器的设计和改进方面。厌氧膨胀颗粒床反应器(EGSB)是以上流式厌氧污泥床反应器(UASB)为基础开发的第三代厌氧反应器，相比与传统UASB反应器，其设有回流系统，提高了生化反应速度，大大提高了反应器的处理效能。其高生物持留，良好的泥水混合条件，高能效的性质，非常适用于厌氧氨氧化污泥的富集培养。
技术实现思路
本专利技术提供了一种富集厌氧氨氧化污泥的厌氧膨胀颗粒床(EGSB)反应装置。启动和培养厌氧氨氧化的EGSB反应装置，其结构如下：在EGSB反应器(1)外增加一夹套层(2)；EGSB反应器(1)连接进水管、排水管，回流管道；夹套层(2)内经回流管道连接恒温水槽(6)；模拟废水从进水箱(3)经蠕动泵(4)进入EGSB反应器(1)的布水装置(11)，而后从出水口(9)流入中间水箱(7)；部分出水流入最终水箱(8)，其他部分经蠕动泵(5)回流至反应器布水装置(11)。三相分离器(10)位于反应器顶部，在反应器右侧开有取样孔(12，13)。启动并提高厌氧氨氧化能效的方法，将活性污泥作为种泥，以人工模拟含氮废水为培养液，连续运行反应器110天以上。通过严格控制反应器条件，筛除杂生菌种，促进厌氧氨氧化菌的生长，加快厌氧氨氧化反应速率，提高基质氮去除负荷，从而为优化厌氧氨氧化提供新的技术指导。其具体步骤如下：步骤一：首先在厌氧膨胀颗粒床反应器(EGSB)内填充活性污泥，在底部形成活性污泥区，然后在夹套管(2)内通过恒温水槽(6)导入水，通过恒温水槽(6)调整温度，控制反应体系温度在35±2℃。优选地，所述活性污泥泥龄2-10d；使其适合积磷菌、反硝化菌在其中生长。步骤二：接种经磷酸盐缓冲液冲洗过的活性污泥，使反应器内污泥浓度为15-20g/L，通过蠕动泵(4)从进水箱(3)泵水。模拟含氮废水先经曝气至DO浓度小于0.3mg/L，pH调整在7-8.5间，其组分为：氨氮30-300mg/L，亚硝酸盐氮30-400mg/L，碳酸氢钠500mg/L，磷酸二氢钾35mg/L，硫酸铁2.5-4.5mg/L，微量元素浓缩液I和II各1.25mg/L，微量元素浓缩液I的组成(g/L)：EDTA5，FeSO45；微量元素浓缩液II的组成(g/L)为：EDTA15，H3BO40.014，MnCl2·4H2O0.99，CuSO4·5H2O0.25，ZnSO4·7H2O0.43，NiCl2·6H2O0.19，NaSeO4·10H2O0.21，NaMoO4·2H2O0.22。优选地，所述进水箱(3)内由下而上依次叠置带有网孔的托盘、塑料网和无纺布，形成三层过滤结构。污泥开始驯化时，氨氮及亚硝酸盐氮浓度在40mg/L左右，而后NH4+浓度每5d提高10mg/L，NO2-浓度等比例提升，其比例在NH4+∶NO2-＝1∶1.32，水力停留时间(HRT)为1天。步骤三：EGSB反应器(1)内的污泥经3-4月的驯化，表现出较好的厌氧氨氧化活性，氨氮和亚硝酸盐氮去除率在90％左右，总氮去除率在80％以上，出水水质稳定。其中，人工模拟废水的主要组分为：氨氮30-300mg/L，亚硝酸盐氮30-400mg/L，碳酸氢钠500mg/L，磷酸二氢钾35mg/L，硫酸铁0.2-4.5mg/L，尤为重要的是氨氮与亚硝酸盐氮的投加比例在1∶1.2-1∶1.4之间。本专利技术的有益效果(1)铁元素在厌氧氨氧化菌的生长和代谢过程中起到了极其重要的作用。作为多种功能酶的组成成分和活性中心，几乎参与了厌氧氨氧化菌所有重要代谢反应。已有的研究证明了二价铁离子可以有效提高厌氧氨氧化菌的代谢率，加快菌体的富集速率，缩短厌氧氨氧化的启动时间。本专利技术论证了在进水中添加三价铁离子有类似的效果，大大提高了反应器内基质氮负荷。(2)通过本专利技术富集得到的厌氧氨氧化污泥，其容积效能较大，具有更高的厌氧氨氧化活性，因此反应器具有高效、稳定的脱氮性能。(3)本技术提供了一种适用于厌氧氨氧化污泥富集培养的ESGB装置，该装置简单易操作，适用于实验室规模的厌氧氨氧化富集培养。(4)本技术操作简单易行，无需任何额外的能量消耗，所需的三价铁元素来源丰富，是一种实用、高效、环保的微生物富集技术。附图说明图1为本专利技术的装置结构示意图图中，1、EGSB反应器；2、夹套管；3、进水水箱；4、蠕动泵；5、蠕动泵；6、恒温水槽；7、中间水箱；8、出水水箱；9、出水阀门；10、三相分离器；11、布水装置；12、取样口；13、取样口图2为不同浓度Fe3+条件下，反应器进出水基质浓度对比图其中，A为实施例1(三价铁离子浓度为0.2mg/L)，B为实施例2(三价铁离子浓度为2.5mg/L)，C为实施例3(三价铁离子为4.5mg/L)图3为各反应器的基质氮负荷对比图其中A为实施例1，(三价铁离子浓度为0.2mg/L)，B为实施例2(三价铁离子浓度为2.5mg/L)，C为实施例3(三价铁离子为4.5mg/L)具体实施方式下面结合附图和具体的实例对本专利技术作进一步说明。下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例1一种富集厌氧氨氧化污泥的厌氧膨胀颗粒床(EGSB)反应装置，其特征在于，所述装置的结构如下：在EGSB反应器(1)外增加一夹套层(2)；EGSB反应器(1)连接进水管、排水管，回流管道；夹套层(2)内经回流管道连接恒温水槽(6)；模拟废水从进水箱(3)经蠕动泵(4)进入EGSB反应器(1)的布水装置(11)，而后从出水口(9)流入中间水箱(7)；部分出水流入最终水箱(8)，其他部分经蠕动泵(5)回流至反应器布水装置(11)。三相分离器(10)位于反应器顶部，在反应器右侧开有取样孔(12，13)。一种启动并提高厌氧氨氧化能效的反应装置和方法，包括如下步骤：(a)接种污泥的选取：选取南京某市政污水处理厂氧化沟缺氧段活性污泥作为种泥，反应器内污泥浓度M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种富集厌氧氨氧化污泥的厌氧膨胀颗粒床(EGSB)反应装置，其特征在于，所述装置的结构如下：在EGSB反应器(1)外增加一夹套层(2)；EGSB反应器(1)连接进水管、排水管，回流管道；夹套层(2)内经回流管道连接恒温水槽(6)；模拟废水从进水箱(3)经蠕动泵(4)进入EGSB反应器(1)的布水装置(11)，而后从出水口(9)流入中间水箱(7)；部分出水流入最终水箱(8)，其他部分经蠕动泵(5)回流至反应器布水装置(11)。三相分离器(10)位于反应器顶部，在反应器右侧开有取样孔(12，13)。
【技术特征摘要】
1.一种富集厌氧氨氧化污泥的厌氧膨胀颗粒床(EGSB)反应装置，其特征在
于，
所述装置的结构如下：在EGSB反应器(1)外增加一夹套层(2)；EGSB反应
器(1)连接进水管、排水管，回流管道；夹套层(2)内经回流管道连接恒温水
槽(6)；模拟废水从进水箱(3)经蠕动泵(4)进入EGSB反应器(1)的布水装置
(11)，而后从出水口(9)流入中间水箱(7)；部分出水流入最终水箱(8)，其他部
分经蠕动泵(5)回流至反应器布水装置(11)。三相分离器(10)位于反应器顶部，
在反应器右侧开有取样孔(12，13)。
2.一种启动并提升厌氧氨氧化能效的方法，其特征在于，所述方法包括以
下步骤：
步骤一：首先在权利要求1所述的富集厌氧氨氧化污泥的厌氧膨胀颗粒床
(EGSB)反应装置内填充活性污泥，在底部形成活性污泥区，然后在夹套管(2)内
通过恒温水槽(6)导入水，通过恒温水槽(6)调整温度，控制反应体系温度在35
±2℃。
步骤二：接种经磷酸盐缓冲液冲洗过的活性污泥，使反应器内污泥浓度为
15-20g/L，通过蠕动泵(4)从进水箱(3)泵水；模拟含氮废水先经曝气至DO浓度
小于0.3mg/L，pH调整在7-8.5间，其组分为...
【专利技术属性】
技术研发人员：许柯，毛念佳，任洪强，耿金菊，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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