[發明專利]外置式甲烷無泡曝氣生物膜反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置及方法

有效

• 申請號: 201110443608.8
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102559480A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 胡寶蘭;何嶄飛;蔡琛;沈李東;樓莉萍;鄭平;劉帥
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12M1/16
• 分類號: C12M1/16;C12M1/04;C12M1/02;C12N1/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種外置式甲烷無泡曝氣生物膜反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于包括反應器主體（1）、甲烷無泡曝氣膜組件（6）、控溫系統（23）、攪拌系統（4）和液封裝置（7）；反應器主體（1）具有反應器蓋板（21）、反應容器（2）、生物填料（22）、出水生物量截留球（17）、循環液生物量截留球（12）和生物填料支架（3），反應器蓋板（21）上穿有出水管（18）、排氣管（19）、循環液出水管（13）和循環液進水管（16），生物填料支架的支撐板（25）將反應容器（2）分為生物填料區和完全混合區兩部分，生物填料區內設有生物填料（22）、出水生物量截留球（17）和循環液生物量截留球（12），完全混合區設有生物填料支架的支柱（24）和攪拌磁子（5），其中循環液進水管（16）一端穿過反應器蓋板（21）、生物填料（22）和生物填料支架的支撐板（25）與完全混合區相連，循環液進水管（16）另一端與甲烷無泡曝氣膜組件（6）上部相連，出水生物量截留球（17）通過出水管（18）與出水泵（11）相連，循環液生物量截留球（12）通過循環液出水管（13）和循環泵（10）與甲烷無泡曝氣膜組件（6）底部相連，排氣管（19）與液封裝置（7）相連，生物填料（22）由生物填料支架（3）支撐，甲烷無泡曝氣膜組件（6）內設有中空纖維膜（20），甲烷無泡曝氣膜組件（6）上端設有進氣管（8）和進氣泵（15），甲烷無泡曝氣膜組件（6）底部設有進水管（14）和進水泵（9）。

2.根據權利要求1所述的一種外置式甲烷無泡曝氣生物膜反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的反應器主體（1）為圓柱體，其高徑比為1.5～2:1。

3.根據權利要求1所述的一種外置式甲烷無泡曝氣生物膜反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的生物填料區與完全混合區的體積比為8～10:1。

4.根據權利要求1所述的一種外置式甲烷無泡曝氣生物膜反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的甲烷無泡曝氣膜組件（6）采用外置式，其與反應器主體（1）的體積比為1:?1.5～2。

5.根據權利要求1所述的一種外置式甲烷無泡曝氣生物膜反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的生物填料支架的支柱（24）是長方體，其長邊與生物填料支架的支撐板（25）的半徑方向的偏角為50～70°，生物填料支架的支撐板（25）是穿有小孔的薄板，其小孔孔徑為4～6mm。

6.一種使用如權利要求1所述裝置的外置式甲烷無泡曝氣生物膜反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集方法，其特征在于：反應器主體（1）內的培養液經循環液生物量截留球（12）截留下反硝化型甲烷厭氧氧化菌生物量后，通過循環液出水管（13）和循環泵（10）進入甲烷無泡曝氣膜組件（6）的底部，并與通過進水泵（9）和進水管（14）進入甲烷無泡曝氣膜組件（6）底部的新鮮培養液混合，混合液由下而上通過甲烷無泡曝氣膜組件（6）內的中空纖維膜（20）的外部，甲烷氣體通過進氣泵（15）和進氣管（8）進入中空纖維膜（20）的內部，經中空纖維膜（20）上的微孔快速溶解至混合液中，溶有甲烷的混合液通過循環液進水管（16）進入完全混合區，在攪拌磁子（5）的攪拌作用下與反應器主體（1）內的培養液進一步混合，并由反應器主體（1）的完全混合區向生物填料區流動，其中一部分通過循環液生物量截留球（12）進入循環液出水管（13）循環使用，另一部分通過出水生物量截留球（17）、出水管（18）和出水泵（11）排出，反應器主體（1）內析出的氮氣和未反應的甲烷氣體通過排氣管（19）和液封裝置（7）排出；當反應器主體（1）內生物量達到6～8gVSS/L后，打開反應器蓋板（21），取出40～50%附著有生物量的生物填料（22），并補充等量新鮮的生物填料（22），蓋上反應器蓋板（21），重新開始新一輪富集培養；其中出水泵（11）控制的出水流量與進水泵（9）控制的進水流量相等，進水泵（9）控制的進水流量與循環泵（10）控制的循環液流量的比值為1:?10～20，進氣泵（15）控制的進氣流量與循環泵（10）控制的循環液流量的比值為1:?40～50，攪拌磁子（5）的攪拌方向與生物填料支架的支柱（24）的偏轉方向一致，攪拌磁子（5）的攪拌速率控制為50～100rpm。