[發明專利]磁攪氣升式內循環反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置及方法

有效

• 申請號: 201210014841.9
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102533529A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 胡寶蘭;何嶄飛;沈李東;樓莉萍;鄭平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/04;C12M1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種磁攪氣升式內循環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本體（1）、反應容器（2）、反應器蓋板（3）、恒溫磁力攪拌器（4）、攪拌磁子（5）、進水泵（6）、進水管（7）、出水生物量截留環（8）、出水管（9）、出水泵（10）、循環氣出氣管（11）、循環泵（12）、進氣管（13）、進氣泵（14）、循環氣進氣管（15）、曝氣管（16）、導流筒（17）、排氣管（18）、溫度探頭（19）；反應器本體（1）下端設有恒溫磁力攪拌器（4），反應器本體（1）底部設有攪拌磁子（5）、曝氣管（16），反應器本體（1）內設有出水生物量截留環（8）、導流筒（17），其中導流筒（17）將反應器本體（1）分為升氣區和降液區，升氣區位于反應容器（2）與導流筒（17）之間，降液區位于導流筒（17）內，反應器本體（1）上端設有反應器蓋板（3），在反應器蓋板（3）上設有循環氣進氣管（15）、循環氣出氣管（11）、排氣管（18）、進水管（7）、溫度探頭（19），出水管（9）一端與出水泵（10）相連，出水管（9）另一端與出水生物量截留環（8）相連，進水管（7）一端與進水泵（6）相連，進水管（7）另一端通至反應器本體（1）的底部，循環氣進氣管（15）上端的外側經進氣管（4）與進氣泵（13）相連，上端的內側經循環泵（12）與循環氣出氣管（11）相連，下端與曝氣管（16）相連，攪拌磁子（5）和溫度探頭（19）由恒溫磁力攪拌器（4）控制。

2.根據權利要求1所述的一種磁攪氣升式內循環反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的反應器本體（1）為圓柱體，其高徑比為1.5～2:1。

3.根據權利要求1所述的一種磁攪氣升式內循環反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的降液區與升氣區的體積比為0.5～1:1。

4.根據權利要求1所述的一種磁攪氣升式內循環反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的反應容器（2）下端中間為圓柱形凹陷，恒溫磁力攪拌器（4）的攪拌盤為圓柱形，圓柱形凹陷的深度與恒溫磁力攪拌器（4）攪拌盤的高度相等，圓柱形凹陷的直徑與恒溫磁力攪拌器（4）攪拌盤的直徑相等。

5.根據權利要求1所述的一種磁攪氣升式內循環反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的出水生物量截留環（8）為圓環形，導流筒（17）為圓筒形，曝氣管（16）為圓環形，導流筒（17）高度與反應器本體（1）高度比為0.6～0.7:1，曝氣管（16）高度與反應容器（2）下端中間圓柱形凹陷的深度相等。

6.根據權利要求1所述的一種磁攪氣升式內循環反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集裝置，其特征在于：所述的進水管（7）位于反應容器（2）的軸線上，其出水口與攪拌磁子（5）之間的距離為1～1.5?cm。

7.一種使用如權利要求1所述裝置的磁攪氣升式內循環反硝化型甲烷厭氧氧化菌富集方法，其特征在于：反應器本體（1）內培養基中逸出的氣體一部分經排氣管（18）排至反應器本體（1）外，另一部分經循環氣出氣管（11）、循環泵（12），在循環氣進氣管（15）中與經進氣泵（13）、進氣管（14）進入循環氣進氣管（15）的甲烷氣體混合，混合氣通過曝氣管（16）以微小氣泡的形式進入反應器本體（1）內的培養基中；新鮮培養基經進水泵（6）、進水管（7）至反應器本體（1）的底部，在攪拌磁子（5）的攪拌作用下與反應器本體（1）內原有的培養基混合，再在攪拌磁子（5）的離心力和氣升區與降液區壓力差的共同作用下進入反應容器（2）與導流筒（17）環隙的氣升區，并自下而上流動，其中一部分繞過導流筒（17）的上端返回到降液區，另一部分通過出水生物量截留環（8）、出水管（9）和出水泵（10）排至反應器本體（1）外；當反應器本體（1）內的生物量達到1.5～2gVSS/L后，關閉恒溫磁力攪拌器（4）、循環泵（12）、進氣泵（13）、進水泵（6）和出水泵（10），靜置6h時后，通過進水管（7）、進水泵（6）取出40～50%的富集培養物，取完后，開啟恒溫磁力攪拌器（4）、循環泵（12）、進氣泵（13）、進水泵（6）和出水泵（10），重新開始新一輪富集培養；其中出水泵（10）控制的出水流量與進水泵（6）控制的進水流量相等，進氣泵（13）控制的進氣流量與進水泵（6）控制的進水流量的比值為0.2～0.3:?1，進氣泵（13）控制的進氣流量與循環泵（12）控制的循環氣流量的比值為0.02～0.03:?1，攪拌磁子（5）的攪拌速率控制為50～100rpm。