用于好氧颗粒污泥培养及研究的自动化序批式反应装置制造方法及图纸

一种用于好氧颗粒污泥培养及研究的自动化序批式反应装置，其特征在于它包括反应器主体、搅拌系统、曝气系统和控制系统，反应器主体高度与筒体直径之比大于１０，其上设有可由控制系统控制其启闭之进水口、取样口和排水口，底部设有排泥口；搅拌系统置于反应器主体内腔；曝气系统之微孔曝气头置于反应器主体底部，通过输气管路与由控制系统控制之鼓风机和氮气系统相连。在反应器主体中下部位置，还设有加热系统，它包括包覆于反应器主体中下部之加热套，该加热套上设有进水口和出水口，通过管路与水泵和恒温热水源相连。本发明专利技术可快速实现颗粒污泥的形成，同时可实现颗粒污泥的研究、培养、硝化反硝化和反硝化除磷等不同试验目的，其操作简单易行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废水生物处理领域内实验装置，具体涉及一种用于好氧颗粒污泥培养及研究的自动化序批式反应装置。
技术介绍
利用好氧颗粒污泥去除废水中的各种有害物质是近年来废水生物处理领域研究的热点。颗粒污泥与普通絮状活性污泥相比，沉降性能更好，污泥浓度更高，更加能够适应废水水质的突然变化。而且通过一定的定向培养，颗粒污泥不但可以去除废水中有机物质，还能实现同步硝化反硝化、除磷和去除难降解有机物。因此利用颗粒污泥的脱氮除磷能力来解决水体污染的富营养化问题，和利用颗粒污泥来降解工业生产中产生的难降解有机物，是目前相当有前途的研究方向。近年研究表明反应器中的水力剪切力和污泥沉降时间等污泥驯化方式对能否形成或快速形成颗粒污泥起到了决定性的作用。由于普通的自动化序批式实验装置不是以培养颗粒污泥和研究颗粒污泥的特性为试验目的，没有考虑培养条件对颗粒形成的影响，因此不适用于以颗粒污泥为研究对象的试验研究，有的即使能够形成颗粒污泥，所需培养时间也相当长，有的达到半年以上，浪费了许多人力物力。目前，以培养颗粒污泥和利用颗粒污泥开展科学研究为目的的反应器还未有涉及。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种可快速实现颗粒污泥的形成，同时可实现颗粒污泥的研究、培养、硝化反硝化和反硝化除磷等不同试验目的的自动化序批式实验装置。本专利技术是通过下面的技术方案解决上述技术问题的。其特征在于它包括反应器主体、搅拌系统、曝气系统和控制系统，所述反应器主体高度与筒体直径之比大于10，其上设有可由控制系统控制其启闭之进水口、取样口和排水口，底部设有排泥口；所述搅拌系统置于反应器主体内腔；曝气系统之微孔曝气头置于反应器主4本底部，通过输气管路与由控制系统控制之鼓风机和氮气系统相连。在反应器主体中下部位置，还设有加热系统，它包括包覆于反应器主体中下部之加热套，该加热套上设有进水口和出水口，通过管路与水泵和恒温热水源相连。本专利技术搅拌系统可有三种形式，其一为置于反应器主体内腔且由电机驱动转动之搅拌轴，该搅拌轴上装有一级或一级以上搅拌叶片；其二可为一中空内筒体，固于反应器主体中间，微孔曝气头置于该内筒体底部内腔；其三为置于反应器主体内腔且由电机驱动转动之搅拌轴，该搅拌轴为中空管，上端与进气管相连，下端连接微孔曝气管，其上装有一级或一级以上搅拌叶片。本专利技术具有下列技术效果1)本专利技术采用从中空搅拌轴到穿孔管的进气、内外层筒体间环流和曝气头曝气的方式，有利于颗粒污泥的形成；反应器主体高径比设计得较大(大于10)，有利于絮状污泥的排出，可加速颗粒污泥的形成。2)本专利技术所设置的氮气系统和搅拌系统可控制溶液中溶解氧浓度在一定的范围内，从而满足硝化反硝化和除磷的需要。3)本专利技术控制系统可以灵活地改变操作模式，从而实现颗粒污泥培养、硝化反硝化和反硝化除磷等各种试验目的，且操作简单易行。4)本专利技术设有循环水浴加热套，温度可以控制在20-30℃，从而满足废水处理中微生物代谢的温度需要。附图说明图1为本专利技术实施例组成示意图；图2为本专利技术搅拌轴实施例一示意图；图3为本专利技术搅拌系统实施例二示意图；图4为本专利技术搅拌系统实施例三示意图；图5为本专利技术控制系统电路图；图6为本专利技术工艺流程示意图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术由反应器、搅拌系统、曝气系统和控制系统组成，所述反应器包括反应器主体26，它为一中空之筒体结构，可采用有机玻璃材料制作，其高度与筒体直径之比大于10，可延长污泥沉降时间，有利于沉降性能较差的絮状污泥的排出，和沉降性能较好的颗粒状污泥的筛选和富集。其筒壁不同位置分别设置有进水口1、排水口2、溢流口3和取样口4，底部设有排泥口5，其中进水口1通过进水管与安放在蓄水池6中的潜水泵12连接，排水口2经排水管与排水槽7连接，进水口1和排水口2的开启和关闭分别由控制系统之电磁阀18、时间控制器34和电磁阀19、时间控制器37控制，溢流口3、取样口4和排泥口5分别由球阀21、22、23控制。所述搅拌系统置于反应器主体26内腔，可使反应器主体26内之水和颗粒污泥形成环流，有利于加速形成好氧颗粒污泥；曝气系统之微孔曝气头25置于反应器主体26底部，空气在曝气机的作用下可经输气管路和微孔曝气头25进入反应器主体26内。该微孔曝气头25外接一输气管路，输气管路在进入反应器主体26之前，被三通管27分成两条通路，一条与鼓风机14相连，其管路上设有电磁阀20，鼓风机14和电磁阀20的开启和关闭均由时间控制器35控制；另一条连接氮气瓶28，当需要调控反应器主体26内溶解氧时，氮气通路打开，氮气瓶28中的氮气经减压阀24减压后与空气一并流入反应器主体26内，空气与氮气的配比分别由各支路上所设的气体流量计16、17的读数大小控制。本专利技术搅拌系统可设置三种形式。如图2所示，它包括安装于反应器主体26内腔之搅拌轴32，该搅拌轴32由与其相联之电动机10带动转动，由螺母固定在反应器主体26上，可拆卸，其轴上装有一级或一级以上搅拌叶片15，通过电动机10带动搅拌轴32转动，由搅拌叶片15推动水形成环流。如图3所示，本专利技术搅拌系统之搅拌轴32为一中空金属管，由与其相联之电动机10带动转动，其轴上装有一级或一级以上搅拌叶片15，通过电动机10带动搅拌轴32转动，由搅拌叶片15推动水形成环流。搅拌轴32上端设一气盒43，可通过该气盒43与外界进气管相连，下端连接一段微孔曝气管45，空气经过中空的搅拌轴32和微孔曝气管45进入反应器主体26内。如图4所示，本专利技术搅拌系统可为一中空内筒体46，与反应器主体26形成双层筒体结构，通过螺母固于反应器主体26中间，并与反应器主体26底部形成一定的空隙，且可以拆卸，微孔曝气头25置于该内筒体46底部内腔。在颗粒污泥的培养过程中，空气在曝气机的作用下经输气管路和微孔曝气头25进入反应器主体26内，并在上述两双层筒体间推动水形成环流。当颗粒污泥培养成功后，要利用其进行除磷研究时，可拆除内筒46体，安装上搅拌轴和搅拌电机，即可实现好氧、厌氧和缺氧搅拌等多重动作。如图1所示，本专利技术在反应器主体26之中下部位置设有加热系统，以满足废水处理中微生物代谢的温度需要，它包括包覆于反应器主体中下部之加热套9，该加热套9内可盛恒温热水，其侧下方设有进水口29，侧上方设有出水口30，通过管路与水泵13和恒温热水源8相连，形成连通管路，可保证热水的循环使用，控温插口31设在恒温热水源8的侧壁上。如图5所示，本专利技术控制系统由时间控制器34、35、36和控制开关40、41、42组成，可按照试验要求发出控制信息来决定各个不同泵、曝气机和电磁阀的开启和关闭，从而实现反应器的周期性工作。当需要改变操作模式时，只需相应更改控制系统中时间控制和程序控制既可方便地实现。本专利技术工作过程根据试验目的选择自动化序批式的运行流程，下面分述各过程图6①所示为培养颗粒污泥试验试验流程。具体实施过程为将接和污泥——普通絮状活性污泥和水按一定比例从反应器主体26顶端注入其内腔，安装固定好搅拌轴32和电动机10，然后接通循环水浴的电源开关，加热系统开启。按下控制面板11上的“开始”按钮33，电磁阀18开启，蓄水池6中的模拟废水在水泵12的提升作用下进入反应器主体26内。当时间继电器34指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于好氧颗粒污泥培养及研究的自动化序批式反应装置，其特征在于它包括反应器主体、搅拌系统、曝气系统和控制系统，所述反应器主体高度与筒体直径之比大于１０，其上设有可由控制系统控制其启闭之进水口、取样口和排水口，底部设有排泥口；所述搅拌系统置于反应器主体内腔；曝气系统之微孔曝气头置于反应器主体底部，通过输气管路与由控制系统控制之鼓风机和氮气系统相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢珊，李小明，曾光明，杨麒，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]