本发明专利技术公开了一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置。它具有反应器本体，在反应器本体下端设有进水管和升流反应室，升流反应室底部设有导碱管，中部设有导酸管，升流反应室经渐扩管与沉淀室相连，沉淀室内设有三相分离器和溢流堰，溢流堰与出水管相连，集气室位于沉淀室上部，通过导气管连通，集气室顶部设有排气管和密封管。本发明专利技术可强化接种污泥中异养菌的水解自溶，减少异养菌在污泥中的密度；可控制反应液pH值处于厌氧氨氧化菌的最适范围，确保厌氧氨氧化菌的生长与增殖；可迅速洗出颗粒污泥水解消亡产生的絮状污泥，增加装置内厌氧氨氧化菌的密度，最终实现厌氧氨氧化的快速启动。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置。它具有反应器本体，在反应器本体下端设有进水管和升流反应室，升流反应室底部设有导碱管，中部设有导酸管，升流反应室经渐扩管与沉淀室相连，沉淀室内设有三相分离器和溢流堰，溢流堰与出水管相连，集气室位于沉淀室上部，通过导气管连通，集气室顶部设有排气管和密封管。本专利技术可强化接种污泥中异养菌的水解自溶，减少异养菌在污泥中的密度；可控制反应液pH值处于厌氧氨氧化菌的最适范围，确保厌氧氨氧化菌的生长与增殖；可迅速洗出颗粒污泥水解消亡产生的絮状污泥，增加装置内厌氧氨氧化菌的密度，最终实现厌氧氨氧化的快速启动。【专利说明】—种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置
本专利技术涉及废水生物脱氮领域，特别涉及一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置。
技术介绍
“十一五”期间，化学需氧量排放得到有效控制，氨氮上升为地表水的主要污染物，全国地表水氨氮超标现象普遍存在，所致的水体富营养化十分严重，严重危及居民的身心健康和社会稳定。我国已将氨氮纳入“十二五”污染物总量控制体系。水体氮素污染控制已成为当前亟待解决的重大环保课题。厌氧氨氧化是20世纪90年代发现的新型氮素转化途径，其是指在厌氧条件下，通过一类浮霉菌属细菌，以亚硝酸盐为电子受体氧化氨，最终产生氮气和少量硝酸盐的过程(式 I)。NH4"+1.31Ν02>0.0425C02 — 1.045N2+0.22N03>1.87H20+0.090F+0.0425CH20 (式I)该过程无需添加有机碳源和氧源，且污泥产量低，相比于传统生物脱氮工艺，处理成本大幅降低，被认为是迄今最具可持续发展特性的新型废水脱氮技术。但是，厌氧氨氧化菌为自养型细菌，细胞产率很低，倍增时间很长，对环境条件(如水质、温度等)敏感，导致反应器的启动过程十分缓慢。此外，由于厌氧氨氧化菌在自然生态系统中的丰度很低，通常要在反应器中接种常规活性污泥来富集培育厌氧氨氧化污泥。其中厌氧颗粒污泥因其来源广、易获取，且可直接转变为厌氧氨氧化颗粒污泥而备受关注。但厌氧颗粒污泥中含有大量的异``养菌，会对厌氧氨氧化菌的富集培育过程产生竞争影响；在启动过程中，同时还涉及菌体自溶、反硝化等异养型反应，导致启动过程的反应液PH不断变化，进一步导致了厌氧氨氧化反应器的启动时间过长，限制了该工艺的工程化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置，包括中空的反应器本体和升流反应室，反应器本体的下部为沉淀室，上部为集气室，沉淀室与集气室之间由隔板隔开，沉淀室内中心部分设有下大上小呈倒漏斗状的三相分离器并通过导气管连通上部的集气室，沉淀室的内壁上设有向沉淀室中心突出的溢流堰，沉淀室的外壁上设有连通溢流堰的出水管，集气室的顶部设有排气管和密封管，升流反应室的底端设有进水管，升流反应室下部侧壁上设有导碱管，中部侧壁上设有导酸管，升流反应室与反应器本体通过漏斗状的渐扩管连接。所述的一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置，所述的升流反应室上设有3~5根均匀分布的取样管。所述的一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置，所述的升流反应室为圆筒形，径高比为1:10~1:15，升流反应室与沉淀室的直径比为1:2~1:4，升流反应室与三相分离器下沿的直径比为1: 1.2~1:1.6。所述的一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置，所述的导碱管由升流反应室的外壁水平伸入至升流反应室的中心，数量为2~5根，互相平行等距分布于由底部起占升流反应室总高度1/3处，相邻导碱管的间距为I~4cm，导碱管在升流反应室垂直距离上的分布总高度11与升流式反应室的高度之比为1:25~1:10。所述的一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置，所述的导酸管由升流反应室的外壁水平伸入至升流反应室的中心，数量为2~5根，互相平行等距分布于由底部起占升流反应室总高度1/2~2/3处，相邻导酸管的间距为2~5cm，导酸管在升流反应室垂直距离上的分布总高度I2与升流式反应室的高度之比为1:20~1:8。所述的一种基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置，所述的溢流堰设置于沉淀池内，堰高I~3cm，溢流堰到导气管底端的垂直距离h为2~4cm，溢流堰所形成的内空心圆筒的半径A与沉淀池圆筒的半径r3之比为1:2~1: 3，与三相分离器下沿圆筒半径r2之比为 1:1.05-1:1.2。本专利技术的优点是:1)所设置的升流反应室具有较高的高径比，可保证在启动过程中，升流反应室从下至上分别主要进行菌体自溶、反硝化作用。2)导碱管位于升流反应室底部，在启动过程中，可沿其分布高度向升流反应室定量流加稀碱液，保证菌体水解自溶所需的碱度，以强化污泥水解酸化反应， 使接种污泥内的异养菌快速水解消亡，同时适当提高底部反应液的PH值，增强反应液的缓冲性能，防止反应液酸化；3)导酸管位于反应器的中上部，在启动过程中，可沿其分布高度向升流反应室定量流加稀酸液，以中和该区段反应液因进行反硝化作用而导致的高pH值,使反应液pH值维持在7.5~8.3，有利于厌氧氨氧化菌的生长与增殖；4)出水采用溢流堰，经三相分离后的泥水混合物在上升过程中与溢流堰底板碰撞后，可进一步增强泥水分离效果，溢流堰还有利于因细胞水解消亡而解体的絮状污泥迅速流出反应器，防止反应器堵塞，且客观上增加了装置内功能菌的数量，最终加快厌氧氨氧化的启动过程。下面结合附图对本专利技术作进一步说明。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1A-A，向剖视图；图3为基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置启动过程的出水pH值变化；图4为基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置启动过程的进出水基质浓度变化；图5为基于酸碱调控的厌氧氨氧化快速启动装置启动过程的污染物去除率变化；其中，进水管1、升流式反应室2、沉淀室3、集气室4、溢流堰5、三相分离器6、密封口 7、排气管8、取样管9、导酸管10、导碱管11、出水管12、导气管13。【具体实施方式】如附图1所示，本专利技术包括中空的反应器本体和升流反应室，反应器本体的下部为沉淀室，上部为集气室，沉淀室与集气室之间由隔板隔开，沉淀室内中心部分设有下大上小呈倒漏斗状的三相分离器并通过导气管连通上部的集气室，沉淀室的内壁上设有向沉淀室中心突出的溢流堰，沉淀室的外壁上设有连通溢流堰的出水管，集气室的顶部设有排气管和密封管，升流反应室的底端设有进水管，升流反应室下部侧壁上设有导碱管，中部侧壁上设有导酸管，升流反应室与反应器本体通过漏斗状的渐扩管连接。升流反应室上设有3~5根均匀分布的取样管。升流反应室为圆筒形，径高比为1:10~1:15，升流反应室与沉淀室的直径比为1:2~1: 4，升流反应室与三相分离器下沿的直径比为1: 1.2~1: 1.6。导碱管由升流反应室的外壁水平伸入至升流反应室的中心，数量为2~5根，互相平行等距分布于由底部起占升流反应室总高度1/3处，相邻导碱管的间距为I~4cm，导碱管在升流反应室垂直距离上的分布总高度11与升流式反应室的高度之比为1:25~1:10。导酸管由升流反应室的外壁水平伸入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐崇俭，柴立元，闵小波，彭兵，杨志辉，王海鹰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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