一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，包括污水原水箱、膜生物反应器、曝气机构以及氨氮调节机构，膜生物反应器包括反应桶、聚乙烯中空纤维膜组件、进水管以及出水管，污水原水箱将低钙镁浓度污水输送到反应桶内，反应桶内的活性污泥与低钙镁污水中的钙镁离子以及氨氮底物进行反应，通过设置的曝气机构和氨氮调节机构对反应桶内的溶解氧以及氨氮浓度进行实时调节，为完全硝化菌的生长提供低氧、低氨氮浓度的均匀介质生长环境，实现游离态高丰度完全硝化菌的有效富集，同时通过设置的聚乙烯中空纤维膜组件，可以最大程度的截留微生物，最终所培养的完全硝化菌可以为研究完全硝化菌的生理生化特性提供试验基础。完全硝化菌的生理生化特性提供试验基础。完全硝化菌的生理生化特性提供试验基础。

【技术实现步骤摘要】
一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置


[0001]本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置。

技术介绍

[0002]19世纪末俄国微生物学家Sergei Winogradsky分离出将硝化过程分成两个部分的微生物，这两个过程分别是AOB(ammonia oxidizing bacteria)将氨氮氧化成亚硝态氮，然后是NOB(nitrite oxidizing bacteria)将亚硝态氮氧化成硝态氮，这个理论在一百多年来一直占据氮循环中硝化过程的权威地位，自2015年Nature上先后发出两篇培养出了完全硝化菌的论文之后，硝化作用被证实可以通过一种细菌完成“一站式”硝化过程，无需经历两种细菌，在经历了多年的研究发现，完全硝化菌在世界各地分布广泛，伴随研究技术的发展，越来越多的完全硝化菌被发现，富集培养出高纯度、高丰度的完全硝化菌对研究其生理生化特性、在生物脱氮过程中的作用与地位有着极其重要的意义。
[0003]最近的许多研究均表明完全硝化菌在低基质、低氧环境下与AOB、NOB相比具有竞争优势，长期实验中丰度会逐渐升高，占据优势地位，但目前仍没有完全硝化菌的纯培养物，无法对完全硝化菌的生理生化特性进行研究，揭示完全硝化菌具有竞争优势过程的研究不易开展，且游离态细菌因其粒径的特殊性有利于对微生物生理生化反应的研究，有研究表明游离态相较于其他形态而言更接近微生物自身的生理生化性质，受其他环境因素影响较小，从完全硝化菌被发现的这几年来，尚未有人进行过游离态完全硝化菌的培养。/>
技术实现思路

[0004]鉴以此，本专利技术提出一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，通过营造适合的环境供完全硝化菌培养，最终达到富集培养游离态高丰度完全硝化菌的目的，进而达到更好的研究完全硝化菌生理生化特性的目的。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，包括污水原水箱、膜生物反应器、曝气机构以及氨氮调节机构，所述污水原水箱中存储有低钙镁浓度污水，所述膜生物反应器包括反应桶、聚乙烯中空纤维膜组件、进水管以及出水管，所述反应桶内存储有活性污泥，所述进水管和出水管分别与反应桶侧壁连接，所述聚乙烯中空纤维膜组件设置在反应桶内部，且位于出水管一侧；所述曝气机构包括曝气头以及第一空气泵，所述曝气头设置在反应桶内部，其通过进气管与第一空气泵连接；所述氨氮调节机构包括上位机以及氨氮传感器，所述进水管上设置在进水泵，所述氨氮传感器设置在反应桶内部，所述上位机分别与氨氮传感器以及进水泵电连接。
[0007]优选的，还包括曝气控制机构，所述曝气控制机构包括气体流量计、气量调节阀、溶解氧传感器以及溶解氧控制器，所述溶解氧传感器设置在反应桶内部，所述气量调节阀以及气体流量计均设置在进气管上，所述气体流量计位于气泵和气量调节阀之间，所述溶
解氧控制器分别与气量调节阀以及溶解氧传感器电连接。
[0008]优选的，还包括开关阀，所述污水原水箱底部设置有放空管，所述开关阀设置在放空管、进水管以及出水管上。
[0009]优选的，还包括溢流管，所述溢流管设置在污水原水箱侧壁以及反应桶侧壁，所述反应桶侧壁上的溢流管位于出水管上方。
[0010]优选的，还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴以及搅拌叶片，所述搅拌电机输出轴与搅拌轴顶端连接，所述搅拌轴底端伸入到反应桶中，所述搅拌叶片设置在搅拌轴外侧壁上。
[0011]优选的，还包括钙镁浓度调节机构，所述钙镁浓度调节机构包括钙镁离子含量检测机构、第一通气管、第二空气泵以及二氧化碳存储箱，所述钙镁离子含量检测机构用于检测污水原水箱中污水的钙镁离子含量，所述第一通气管一端伸入到污水原水箱中，另一端与第二空气泵的出气端连通，所述第二空气泵的进气端与二氧化碳存储箱内部连通。
[0012]优选的，所述钙镁离子含量检测机构包括取样箱、取样管、第一三通电磁阀、第二通气管、第二三通电磁阀、钙镁浓度控制器、称重传感器以及排水机构，所述第一三通电磁阀设置在进水管上，所述取样管一端与第一三通电磁阀连接，另一端位于取样箱上方，所述第二三通电磁阀与第二空气泵连接，所述第一通气管和第二通气管均与第二三通电磁阀连接，所述第二通气管伸入到取样箱内部，所述称重传感器设置在取样箱内底面，所述排水机构包括排水管、排水电磁阀以及过滤网，所述排水管与取样箱底面连接，所述过滤网设置取样箱内底面，并位于排水管上方，所述排水电磁阀设置在排水管上，所述钙镁浓度控制器设置在取样箱外侧壁上，其分别与第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、第二空气泵、称重传感器以及排水电磁阀电连接。
[0013]优选的，所述钙镁浓度调节机构还包括气体流量传感器，所述气体流量传感器设置在第一通气管以及第二通气管内部，所述钙镁浓度控制器与气体流量传感器电连接。
[0014]优选的，还包括沉淀物去除机构，所述沉淀物去除机构分别设置在污水原水箱以及取样箱中，所述沉淀物去除机构包括旋转电机、拉绳、升降板以及挡板，所述升降板设置在污水原水箱以及取样箱底面，所述称重传感器设置在升降板内部，所述旋转电机设置在污水原水箱以及取样箱侧壁顶部，所述拉绳一端缠绕在旋转电机输出轴上，另一端向下延伸与升降板顶面连接，所述挡板设置在污水原水箱内侧壁上方以及取样箱内侧壁上方，且位于所述升降板的上升路径上，所述钙镁浓度控制器与旋转电机电连接，所述升降板上设置有若干通孔。
[0015]优选的，所述沉淀物去除机构还包括加高台，所述加高台设置在污水原水箱以及取样箱侧壁顶部，所述旋转电机设置在加高台顶面。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术提供了一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，将污水原水箱中存储的低钙镁污水输送到膜生物反应器中，污水中的钙镁离子和氨氮底物会与膜生物反应器中的活性污泥发生反应，在此过程中，通过设置的曝气机构和氨氮调节机构可以对膜生物反应器中的溶解氧以及氨氮浓度进行调节，使膜生物反应器中的环境适合于完全硝化菌的生长，同时通过所设置的聚乙烯中空膜组件可以最大程度的起到截留微生物的作用，经过长时间的培养后，可以在膜生物反应器内获得大量的完全硝化菌，为研究完全硝化菌的生理
生化特性提供试验基础。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术的一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置的示意图；
[0020]图2为本专利技术的一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置的取样箱与沉淀物去除机构的连接结构示意图；
[0021]图中，1为污水原水箱，2为反应桶，3为聚乙烯中空纤维膜组件，4为进水管，5为出水管，6为曝气头，7为第一空气泵，8为上位机，9为氨氮传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，其特征在于，包括污水原水箱、膜生物反应器、曝气机构以及氨氮调节机构，所述污水原水箱中存储有低钙镁浓度污水，所述膜生物反应器包括反应桶、聚乙烯中空纤维膜组件、进水管以及出水管，所述反应桶内存储有活性污泥，所述进水管和出水管分别与反应桶侧壁连接，所述聚乙烯中空纤维膜组件设置在反应桶内部，且位于出水管一侧；所述曝气机构包括曝气头以及第一空气泵，所述曝气头设置在反应桶内部，其通过进气管与第一空气泵连接；所述氨氮调节机构包括上位机以及氨氮传感器，所述进水管上设置在进水泵，所述氨氮传感器设置在反应桶内部，所述上位机分别与氨氮传感器以及进水泵电连接。2.根据权利要求1所述的一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，其特征在于，还包括曝气控制机构，所述曝气控制机构包括气体流量计、气量调节阀、溶解氧传感器以及溶解氧控制器，所述溶解氧传感器设置在反应桶内部，所述气量调节阀以及气体流量计均设置在进气管上，所述气体流量计位于气泵和气量调节阀之间，所述溶解氧控制器分别与气量调节阀以及溶解氧传感器电连接。3.根据权利要求1所述的一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，其特征在于，还包括开关阀，所述污水原水箱底部设置有放空管，所述开关阀设置在放空管、进水管以及出水管上。4.根据权利要求1所述的一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，其特征在于，还包括溢流管，所述溢流管设置在污水原水箱侧壁以及反应桶侧壁，所述反应桶侧壁上的溢流管位于出水管上方。5.根据权利要求1所述的一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，其特征在于，还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴以及搅拌叶片，所述搅拌电机输出轴与搅拌轴顶端连接，所述搅拌轴底端伸入到反应桶中，所述搅拌叶片设置在搅拌轴外侧壁上。6.根据权利要求1所述的一种培养游离态高丰度完全硝化菌的装置，其特征在于，还包括钙镁浓度调节机构，所述钙镁浓度调节机构包括钙镁离子含量检测机构、第一通气管、第二空气泵以及二氧化碳存储箱，所述钙镁离子含量检测机构用于检测污水原水箱中污水的钙镁离子含量，所述第一通气管一端伸入到污...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，粟润，委燕，王旭，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：