[發明專利]一種厭氧氨氧化菌的富集裝置及方法

在審

• 申請號: 201510848123.5
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105273985A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 張金松;王越興
• 申請（專利權）人: 深圳市水務(集團)有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12N1/36
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 孫偉

技術領域

本發明屬于環境生物技術領域，尤其涉及一種厭氧氨氧化菌的富集裝置及方法。

背景技術

厭氧氨氧化菌是一種新發現的厭氧自養型細菌，它能夠將氨氮和亞硝氮按1：1.32的比例轉化成氮氣。厭氧氨氧化菌具有特殊的細胞結構和生理特征，它的科研價值和開發價值俱佳，倍受生物界和環境工程界的關注。

傳統的生物脫氮工藝主要包括硝化和反硝化兩個階段，這兩個過程獨立運行，需要在不同的反應構筑物內進行，硝化階段硝化菌需要大量的氧氣將氨氮轉化為亞硝氮，進一步轉化為硝酸鹽氮，反硝化階段微生物還原硝酸鹽需要一定的有機物，而且在處理過程中總氮負荷低，因此傳統的生物脫氮工藝，處理高氨氮廢水難度大，而且浪費能量，處理費用高。厭氧氨氧化工藝是厭氧氨氧化菌在缺氧或厭氧的環境下，以亞硝酸氮為電子受體，以氨氮為電子供體，將兩者轉化為氮氣的過程，過程中不需要投加有機物，以二氧化碳或碳酸鹽為碳源，并具有更高的總氮負荷，節約了處理成本及占地面積，處理過程也更環保，是一種低能耗生物脫氮的新思路。

但是，厭氧氨氧化菌生長緩慢，倍增時間長，對氧敏感，但是氧分壓過高，厭氧氨氧化菌的活性或受到抑制。且厭氧氨氧化菌對銨鹽及亞硝酸鹽基質的親和力常數較低，基質濃度過高會抑制其生長。因此，造成厭氧氨氧化反應器啟動緩慢，較難實現純種培養，厭氧氨氧化菌損失率高，其工藝應用受到限制。

發明內容

針對以上技術問題，本發明提供了一種厭氧氨氧化菌的富集裝置及方法，結構簡單，高效的實現了厭氧氨氧化菌的富集，培養的厭氧氨氧化菌損失率小，利用水循環，自動實現了溫度的均勻化，達到節能減排的效果。

對此，本發明的技術方案為：

一種厭氧氨氧化菌的富集裝置，包括裝置本體，所述裝置本體的上部設有填料層，所述填料層的下方為厭氧氨氧化菌的富集區，所述厭氧氨氧化菌的富集區設有加熱裝置；所述裝置本體的下部設有進水管，所述進水管與外部進水系統連接；所述裝置本體在填料層或填料層以下設有回流出水管，所述回流出水管與進水管連接，所述裝置本體在回流出水管的上方設有排水管。

采用此技術方案，在裝置本體的上部設置填料層，水從底部向上流動時經過填料層，厭氧氨氧化菌受到填料層的阻擋，不會隨著水流走，停留在填料層的下部，從而使得培養的厭氧氨氧化菌損失率大大減??；另外，采用內部直接對水進行加熱，利用水循環，自動實現了溫度的均勻化，達到節能減排的效果。

進一步優選的，所述填料為軟性填料。

作為本發明的進一步改進，所述進水管通過進水泵與水箱連接。

作為本發明的進一步改進，所述回流出水管通過回流泵與進水管連接。采用此技術方案，稀釋了進水口處氨氮、亞硝酸氮濃度，使反應器達到更高的總氮去除負荷。

進一步優選的，所述裝置本體的上部設有排水口，所述排水口的高度高于回流出水管的出水口高度。

作為本發明的進一步改進，所述加熱裝置為加熱棒，所述加熱棒從裝置本體的頂部向下穿過填料層。采用此技術方案，結構簡單，便于安裝；采用內部直接對水進行加熱，利用水循環，達到節能減排的效果。

作為本發明的進一步改進，所述加熱裝置為設置在所述裝置本體內的電加熱器。

作為本發明的進一步改進，所述進水管設在所述裝置本體的底部。采用此技術方案，水的回流，自動實現了溫度的均勻化，且水從底部向上回流，使得本裝置沒有死角的地方，提高了效率。

作為本發明的進一步改進，所述填料層的高度為所述裝置本體高度的1/4～1/3。采用此技術方案，在保證足夠大的富集空間的同時，減少了厭氧氨氧化菌的流失，實現了厭氧氨氧化菌的高效富集。

作為本發明的進一步改進，所述裝置本體為圓筒形，所述裝置本體的頂部開口，所述裝置本體的下部為漏斗形。

作為本發明的進一步改進，所述裝置本體的圓筒直徑為10cm，所述裝置本體的高度為90cm。

作為本發明的進一步改進，所述填料層的高度為30cm。

作為本發明的進一步改進，所述填料層頂部與裝置本體的頂部的距離為2～4cm。

作為本發明的進一步改進，所述加熱裝置的加熱溫度為30～45℃。進一步優選的，所述加熱裝置的加熱溫度為35℃。

作為本發明的進一步改進，所述裝置本體的材質為有機玻璃。采用此技術方案，整個裝置為透明材質，便于觀察裝置內部的情況。

本發明還提供了一種厭氧氨氧化菌的富集方法，采用如上所述的厭氧氨氧化菌的富集裝置，包括以下步驟：