[發(fā)明專利]一種異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌劑的載體附著式循環(huán)培養(yǎng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310718629.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103739059A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫井梅;陳育超;李檬;于浩鵬;席兆勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/02
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/02;C02F3/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張宏祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程水處理微生物菌劑培養(yǎng)的，尤其涉及一種異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌劑的載體附著式循環(huán)培養(yǎng)裝置。

背景技術(shù)

循環(huán)培養(yǎng)是通過(guò)某種方式將細(xì)胞保留在培養(yǎng)罐中加以循環(huán)利用的培養(yǎng)方式，一般通過(guò)沉降、離心和膜過(guò)濾等方式進(jìn)行。這些方式都各有一些優(yōu)缺點(diǎn)，沉降法設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗低，但由于培養(yǎng)基較稠密，尤其是培養(yǎng)后期，生物體和培養(yǎng)基混合在一起呈果凍狀，難以沉降，培養(yǎng)廢液難以分離；離心法適用于含多種粒子的工業(yè)培養(yǎng)基，對(duì)于大型系統(tǒng)比較合適，但工藝比較復(fù)雜，能耗較高；膜過(guò)濾法去除廢液較徹底，但膜容易被堵塞，且需要添加泵等設(shè)備，能耗較高。這幾種循環(huán)培養(yǎng)方式不但在培養(yǎng)階段存在一些缺陷，在菌劑保存階段也會(huì)有一些問(wèn)題，由于菌劑含水率很高，且不易使用風(fēng)干等方法除去水分，菌劑的干燥保存比較困難。

載體附著法是高密度培養(yǎng)方式的一種，在培養(yǎng)基中加入載體后，大部分生物體會(huì)附著在載體內(nèi)外表面生長(zhǎng)，可以解決傳統(tǒng)的菌劑培養(yǎng)方法中，生物體分散生長(zhǎng)、固體含水率高而導(dǎo)致固液分離困難的問(wèn)題，采用合適的方法就能高效地分離廢液，從而可以改善沉降、離心和膜過(guò)濾等方式在分離廢液中存在的缺點(diǎn)。菌劑保存方面，載體附著式循環(huán)培養(yǎng)也可以克服傳統(tǒng)循環(huán)培養(yǎng)的缺陷，由于菌劑附著在載體上，生物體有了支撐，并且載體孔隙率很高，使得風(fēng)干保存方便且迅速。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是針對(duì)傳統(tǒng)菌劑循環(huán)培養(yǎng)方式，如沉降、離心和膜過(guò)濾等在廢液分離和干燥保存中的不足，將載體附著與循環(huán)培養(yǎng)相結(jié)合，提供一種實(shí)現(xiàn)菌劑高效培養(yǎng)的新的培養(yǎng)裝置。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌劑的載體附著式循環(huán)培養(yǎng)裝置，包括反應(yīng)器、儲(chǔ)液池、離心泵和循環(huán)管路，其特征在于，所述的反應(yīng)器為主反應(yīng)器（1）和預(yù)反應(yīng)器（2）；

主反應(yīng)器（1）的內(nèi)部設(shè)置有外筒A（2）和內(nèi)筒A（3），其頂部設(shè)置有補(bǔ)料口A（11）和培養(yǎng)基注入口A（12），其下部設(shè)置有曝氣裝置A（5），并設(shè)置有沉淀區(qū)A(6)，在沉淀區(qū)A(6)的底部設(shè)置有排料閥門(mén)A(7)；主反應(yīng)器通過(guò)排料閥門(mén)A(7)與固液分離器A（8）相連接；固液分離器A（8）的下部一側(cè)設(shè)置有格柵A（29）和殘液排放口A（30），固液分離器A（8）的底部設(shè)置有固液分離器閥門(mén)A（9），固液分離器閥門(mén)A（9）的下面呈錐型漏斗狀，在錐型漏斗的末端設(shè)置有飽和載體排放口A（10）；主反應(yīng)器（1）外表面的中間部位還設(shè)置有液位計(jì)A（4）；

預(yù)反應(yīng)器（2）的內(nèi)部設(shè)置有外筒B（17）和內(nèi)筒B（18），其頂部設(shè)置有補(bǔ)料口B（25）和培養(yǎng)基注入口B（26），其下部設(shè)置有曝氣裝置B（20），并設(shè)置有沉淀區(qū)B(21)，在沉淀區(qū)B(21)的底部設(shè)置有排料閥門(mén)B(22)；預(yù)反應(yīng)器通過(guò)排料閥門(mén)B(22)與固液分離器B（23）相連接；固液分離器B（24）的下部一側(cè)設(shè)置有格柵B（27）和廢液排放口B（28），固液分離器B（23）的底部設(shè)置有固液分離器閥門(mén)B（24），固液分離器閥門(mén)B（24）的下面呈錐型漏斗狀，錐型漏斗的末端與主反應(yīng)器（1）頂部的補(bǔ)料口A（11）相連接；預(yù)反應(yīng)器（2）外表面的中間部位還設(shè)置有液位計(jì)B（19）；

主反應(yīng)器（1）固液分離器A（8）下部的殘液排放口A（30）連接儲(chǔ)液池（15），儲(chǔ)液池（15）中的培養(yǎng)基液通過(guò)離心泵(14)和培養(yǎng)基循環(huán)管（13）與預(yù)反應(yīng)器（2）的頂部相連通，使兩個(gè)反應(yīng)器中的培養(yǎng)基液通過(guò)離心泵(14)的作用實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的循環(huán)；

所述主反應(yīng)器（1）和預(yù)反應(yīng)器（2）皆為氣升式反應(yīng)器。

所述主反應(yīng)器（1）和預(yù)反應(yīng)器（2）的有效容積分別為0.8m³。

所述主反應(yīng)器（1）和預(yù)反應(yīng)器（2）的內(nèi)筒A（3）、內(nèi)筒B（18）的直徑均為0.5m，外筒A（2）、外筒B（17）的直徑均為1m，兩反應(yīng)器的高度均為2m。

所述格柵A（29）、格柵B（27）的柵條間距為2cm。

本發(fā)明與傳統(tǒng)的沉降、離心和膜過(guò)濾循環(huán)培養(yǎng)裝置相比較，大部分菌劑附著在載體上，可利用格柵輕易將廢液分離掉，避免了菌劑過(guò)多流失，風(fēng)干保存更為方便快捷，還能夠保護(hù)微生物細(xì)胞不受水流剪切力的影，獲得了較高的細(xì)胞濃度，提高了菌劑的穩(wěn)定性和耐受能力。另外，本發(fā)明將主反應(yīng)器的培養(yǎng)基廢液在預(yù)反應(yīng)器中繼續(xù)利用，既充分利用了培養(yǎng)基，又為載體提供了預(yù)附著的過(guò)程，提高了載體附著的效率，兩個(gè)反應(yīng)器構(gòu)成了載體和培養(yǎng)基的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制和連續(xù)運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明載體附著式循環(huán)培養(yǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中的附圖標(biāo)記如下：