一种DAMO-Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器及方法技术

本发明专利技术公开一种DAMO

【技术实现步骤摘要】
一种DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器及方法


[0001]本专利技术属污水处理环保工程领域，具体涉及一种DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器及快速富集方法。

技术介绍

[0002]含氮废水的排放会引起富营养化，危害人类健康。生物硝化和异养反硝化被广泛应用于含氮废水的处理。在这些过程中，亚硝酸盐产生并可能转化为亚硝胺，从而导致癌症风险增加。此外，当水中碳氮比过低时，通常需要额外的碳作为电子供体来实现反硝化。由于一个甲烷分子可以提供八个电子，因此甲烷可以作为废水脱氮过程中的有效电子供体。反硝化型甲烷厌氧氧化(DAMO)工艺可填补甲烷排放量与脱氮碳源需求之间的缺口。
[0003]在反硝化型甲烷厌氧氧化(DAMO)微生物培养的过程中，因为其污泥培养富集时间较长和脱氮速率不高，难以实现工程化的应用。所以目前减少DAMO污泥富集培养时间，加快脱氮速率是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器及方法，本专利技术采用上流式反应器结合无纺布膜生物反应器和电解池快速富集反硝化型厌氧氨氧化颗粒化污泥，实现DAMO
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Anammox耦合污泥反应器的快速启动。
[0005]本专利技术的目的在于在现有上流式厌氧反应污泥床的基础上引进生物膜和电解池，加快种间电子传递的同时给予微生物适宜的生长环境，在通过菌种流加的方式，将高浓度的DAMO<br/>‑
Anammox絮凝污泥流加到装有成熟Anammox颗粒污泥的UASB反应器中，实现DAMO
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Anammox颗粒污泥的快速形成，缩短DAMO微生物的富集时间，从而提高脱氮速率。
[0006]一种DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器，包括水箱、种泥储存箱、气瓶和上流式的反应器主体，所述水箱通过泵与所述种泥储存箱相连通，所述种泥储存箱通过泵与反应器主体底部的进水口相连通；
[0007]所述反应器主体包括：
[0008]立式设置的壳体，所述进水口位于该壳体的底部；
[0009]沿水流方向间隔设置于所述壳体内的至少两组无纺布膜组件，所述无纺布膜组件包括位于中心的无纺布膜、环绕所述无纺布膜并与所述无纺布膜接触连接的电极对以及置于所述无纺布膜表面的中空纤维管，所述无纺布膜组件以所述无纺布膜垂直于所述壳体的轴线安装，无纺布膜组件与壳体底部之间以及相邻无纺布膜组件之间均为污泥形成区；
[0010]以及延伸至所述壳体内的电气一体管，所述电气一体管包括空心绝缘管以及置于所述空心绝缘管内的电线和气管，所述空心绝缘管沿着所述壳体的内壁设置，所述电线分别连接电极对和电源，所述气管分别连接中空纤维管和所述气瓶。
[0011]本专利技术设置多层无纺布膜组件，可以截留来自种泥储存箱的污泥，给予污泥良好的生长环境，同时成熟的Anammox(厌氧氨氧化(Anaerobic ammoniumoxidizing,ANAMMOX))
颗粒污泥向DAMO微生物提供了充足的EPS，在泵的上升流作用下更易于形成颗粒污泥。同时高浓度菌种的流加使得耦合污泥能够更快的产生脱氮效果，在电解池的作用下，电子传递加快，耦合颗粒污泥形成时间进一步缩短。中空纤维能够使得释放甲烷时不产生气泡，减少甲烷的逸散，促进微生物的利用效率。当耦合颗粒污泥形成时，不仅可以提高脱氮效率，更有利于DAMO微生物缩短倍增时间，加快富集，为之后的工程化应用提供储备种泥。
[0012]以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
[0013]可选的，所述无纺布膜为圆形膜，所述电极对采用一对均呈半圆环状的石墨电极；作为接触连接的一种实施方式，所述石墨电极均置于所述无纺布膜的上表面并贴靠无纺布膜的外边缘处。
[0014]可选的，所述壳体内设置3～5组无纺布膜组件；进一步优选地，所述壳体内设置3组无纺布膜组件。多层无纺布膜组件的设置还可避免菌种的流失、保证充足的电场范围。
[0015]可选的，每层无纺布膜组件独立地配置跨膜压差传感器。
[0016]可选的，底层无纺布膜组件距离壳体底部的间距以及相邻无纺布膜组件之间的间距为35～45cm，进一步优选为40cm
[0017]鉴于无纺布膜对污泥的截留作用，可选的，所述无纺布膜采用等效孔径小于等于1μm的无纺布；进一步优选等效孔径等于1μm的无纺布。
[0018]可选的，所述空心绝缘管包括内外两层空心玻璃管，所述气管位于内层空心玻璃管中，所述电线位于内外层空心玻璃管的夹层中。
[0019]可选的，还设置气体压力调节阀，控制所述枝状中空纤维内的气体压力在50kPa。通过气体压力调节阀进行调节。
[0020]可选的，所述中空纤维管呈枝状固定于无纺布膜的上表面。
[0021]可选的，所述中空纤维管的孔径为0.08～0.12μm；进一步优选孔径为0.1μm。
[0022]可选的，所述无纺布膜组件通过绝缘的载体模具与电气一体管固定连接。可防止无纺布膜组件脱落的问题。
[0023]可选的，所述载体模具可选择玻璃模具。
[0024]可选的，还设置用于回流的蠕动泵，所述蠕动泵的进口连通反应器主体的顶部出液口，所述蠕动泵的出口接入所述反应器主体的底部进口。将上清液通过蠕动泵从反应器顶部循环至底部。
[0025]可选的，石墨电极与电源的接口处，对双层玻璃管进行防水处理，避免漏电。
[0026]本专利技术还提供一种DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集方法，利用所述的DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集装置，包括如下步骤：
[0027](1)将成熟Anammox颗粒污泥置于反应器主体内的污泥形成区，将含有DAMO古菌菌种DAMO古菌和Anammox混合絮凝污泥储存在种泥储存箱中，采用菌种流加的方式向反应器主体提供活性菌种，在蠕动泵的作用下，含有DAMO古菌菌种的污泥进入存在着成熟Anammox颗粒污泥的反应器主体中；
[0028](2)在蠕动泵的作用下，污泥中的DAMO古菌菌种由反应器主体的下部逐渐向上部移动，遇到第一层无纺布膜组件，DAMO古菌菌种生长所需要的甲烷由气瓶经由气管和中空
纤维管提供，电极对分别作为正负极接通电源，发生电解池反应，在上升流的作用下，DAMO古菌菌种与成熟的Anammox颗粒污泥混合，在电刺激下，成熟的Anammox颗粒污泥提供了充足的胞外聚合物，逐渐形成外部是Anammox菌内部是DAMO古菌的耦合颗粒污泥；
[0029](3)运行一定时间后，成熟的Anammox颗粒污泥完全转换成DAMO
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Anammox耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器，包括水箱、种泥储存箱、气瓶和上流式的反应器主体，其特征在于，所述水箱通过泵与所述种泥储存箱相连通，所述种泥储存箱通过泵与反应器主体底部的进水口相连通；所述反应器主体包括：立式设置的壳体，所述进水口位于该壳体的底部；沿水流方向间隔设置于所述壳体内的至少两组无纺布膜组件，所述无纺布膜组件包括位于中心的无纺布膜、环绕所述无纺布膜并与所述无纺布膜接触连接的电极对以及置于所述无纺布膜表面的中空纤维管，所述无纺布膜组件以所述无纺布膜垂直于所述壳体的轴线安装，无纺布膜组件与壳体底部之间以及相邻无纺布膜组件之间均为污泥形成区；以及延伸至所述壳体内的电气一体管，所述电气一体管包括空心绝缘管以及置于所述空心绝缘管内的电线和气管，所述空心绝缘管沿着所述壳体的内壁设置，所述电线分别连接电极对和所述电源，所述气管分别连接中空纤维管和所述气瓶。2.根据权利要求1所述的DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器，其特征在于，所述无纺布膜为圆形膜，所述电极对采用一对均呈半圆环状的石墨电极，所述石墨电极均置于所述无纺布膜的上表面并贴靠无纺布膜的外边缘处。3.根据权利要求1所述的DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器，其特征在于，所述壳体内设置3～5组无纺布膜组件；每层无纺布膜组件独立地配置跨膜压差传感器；底层无纺布膜组件距离壳体底部的间距以及相邻无纺布膜组件之间的间距均为35～45cm；所述无纺布膜采用等效孔径小于等于1μm的无纺布。4.根据权利要求1所述的DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器，其特征在于，所述空心绝缘管包括内外两层空心玻璃管，所述气管位于内层空心玻璃管中，所述电线位于内外层空心玻璃管的夹层中。5.根据权利要求1所述的DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器，其特征在于，所述中空纤维管呈枝状固定于无纺布膜的上表面；所述中空纤维管的孔径为0.08～0.12μm。6.根据权利要求1所述的DAMO
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Anammox耦合颗粒污泥快速富集反应器，其特征在于，所述无纺布膜组件通过绝缘的载体模具与电气一体管固定连接；还设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冉，楼菊青，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：