[發(fā)明專利]一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210141918.9
• 申請(qǐng)日: 2012-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN102674539A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉銳;安少鋒;陳呂軍;施漢昌;羅金飛;余素林;文曉剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江清華長(zhǎng)三角研究院
• 主分類號(hào): C02F3/12
• 分類號(hào): C02F3/12
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)及方法，屬于一種污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的污水處理工藝中，生物脫氮主要依靠硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌完成，其中硝化細(xì)菌為好氧自養(yǎng)菌，世代長(zhǎng)，增殖速度慢，污泥產(chǎn)率低，對(duì)外界環(huán)境條件較為敏感，難以維持較高生物濃度。硝化功能啟動(dòng)慢、硝化能力不足已成為制約眾多污水處理廠脫氮效果的瓶頸。現(xiàn)有的污水廠啟動(dòng)，要使出水氨氮達(dá)標(biāo)即系統(tǒng)具有完全硝化功能一般需30d以上，而在冬季氣溫較低等不利條件下完全啟動(dòng)需要更長(zhǎng)的時(shí)間。在遇上沖擊負(fù)荷時(shí)硝化功能容易崩潰，恢復(fù)所需時(shí)間很長(zhǎng)，加上往往還要花很長(zhǎng)時(shí)間查找造成沖擊負(fù)荷的原因并相應(yīng)調(diào)整操作條件，由此導(dǎo)致硝化功能恢復(fù)所需的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

向污水生物處理系統(tǒng)中投加硝化菌通常認(rèn)為是強(qiáng)化硝化功能的有效方法。目前硝化強(qiáng)化技術(shù)主要分為兩類：一類是使用由一種或幾種硝化菌組成的純硝化菌劑。純菌劑通過發(fā)酵制備，其優(yōu)點(diǎn)是富集培養(yǎng)速度快、菌種純度高、密度高，缺點(diǎn)是制備成本高，且存在菌種變異和退化，另外由于菌種組成相對(duì)單一，與實(shí)際水處理系統(tǒng)的生物群落結(jié)構(gòu)相似相容性差，因此在實(shí)際應(yīng)用中適應(yīng)能力較差，不容易有效發(fā)揮生物強(qiáng)化功能。

另一類是使用高度富集硝化細(xì)菌的活性污泥。此種方式克服了純菌制劑中存在的問題，制備成本低，不存在菌種變異和退化，另外硝化種群具有多樣性，因此在實(shí)際應(yīng)用中與實(shí)際水處理系統(tǒng)的生物群落結(jié)構(gòu)相似相容性好，更能有效發(fā)揮生物強(qiáng)化功能。但是目前普遍使用開放式培養(yǎng)方法，且進(jìn)水基質(zhì)中有機(jī)物含量高，硝化菌易流失，較純發(fā)酵培養(yǎng)的富集培養(yǎng)速度減慢，且菌種的純度和密度相對(duì)不高。

中國(guó)發(fā)明專利200910219411公開了一種以污泥水為培養(yǎng)基，采用倒置A/O工藝的硝化菌活性污泥富集方法，中國(guó)發(fā)明專利201136825公開了一種以處理垃圾滲濾液為主的硝化菌富集裝置。其特點(diǎn)均為培養(yǎng)基質(zhì)中有機(jī)物含量高、開放式富集系統(tǒng)，因此存在富集純度小、速度慢等不足。

中國(guó)發(fā)明專利CN101973628A公開了一種序批式發(fā)酵富集培養(yǎng)硝化菌的方法，將活性污泥與高氨氮廢水以1∶7比例混合發(fā)酵，5天為一周期，之后對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行離心，以此方式連續(xù)運(yùn)行4周期，獲得硝化菌種。該方法存在氨氮負(fù)荷突變，對(duì)硝化菌易產(chǎn)生基質(zhì)抑制作用；且大批量生產(chǎn)時(shí)，離心發(fā)酵成本較高且不利于連續(xù)富集連續(xù)投加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)及方法，它能使硝化菌實(shí)現(xiàn)低成本、高純度、高濃度培養(yǎng)的同時(shí)，最大限度地保持了硝化種群的多樣性及其與強(qiáng)化對(duì)象系統(tǒng)硝化種群結(jié)構(gòu)的相似相容性，更有利于提高硝化強(qiáng)化效果。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)，它包括一內(nèi)裝有攪拌器的氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐，該氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐通過一輸液泵連接膜生物反應(yīng)器；一pH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐通過一pH調(diào)節(jié)液輸送泵也連接所述膜生物反應(yīng)器；在所述膜生物反應(yīng)器上分別設(shè)置有連接進(jìn)水泵的進(jìn)水口和連接出水泵的出水口，以及連接排泥泵的排泥口。

所述的膜生物反應(yīng)器采取外置式或一體浸沒式結(jié)構(gòu)，其中的膜形式為平板膜、卷式膜、中空纖維膜、管式膜中的一種濾膜；整個(gè)系統(tǒng)可分排泥和不排泥兩種模式運(yùn)行。不排泥模式下可批次生產(chǎn)與市售純硝化菌劑同等濃度的復(fù)合硝化菌劑；排泥模式下可在極小的容積中為強(qiáng)化對(duì)象污水生物工藝連續(xù)生產(chǎn)并提供高濃度的硝化菌，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水生物工藝硝化功能的持續(xù)強(qiáng)化。

所述的膜生物反應(yīng)器的底部設(shè)置有連接曝氣泵的曝氣裝置，在膜生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有pH在線檢測(cè)儀和液位計(jì)并分別連接于一由微電腦構(gòu)成的自控裝置，所述的自控裝置分別連接被控的輸液泵、pH調(diào)節(jié)液輸送泵、排泥泵以及進(jìn)水泵和出水泵。