常溫下厭氧氨氧化快速啟動裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術常溫下厭氧氨氧化快速啟動裝置，該裝置基于固定床反應器構建而成，包括裝置本體、進水箱、水封結構和集水箱，所述裝置本體為柱體，裝置本體包括內層管和外層管，內層管和外層管之間形成空氣夾層，內層管的柱體空間為主反應區，在內層管主反應區的中部和底部均設有帶孔隔板，每個帶孔隔板上均鋪設有無紡布，中部和底部的帶孔隔板將內層管主反應區分成上下兩層，即位于中部帶孔隔板和底部帶孔隔板之間的區域為下層填料層，位于中部帶孔隔板以上的區域為上層填料層；下層填料層和上層填料層均填充生物巢式填料；所述主反應區下部為漏斗形污泥斗，污泥斗底端設有進水口和污泥循環底部出口，主反應區上部設有污泥循環頂部入口和出水口。

Anaerobic ammonia oxidation quick starting device under normal temperature

Start up of anaerobic ammonia oxidation device of the utility model under normal temperature, the device of fixed bed reactor based on, including a device body, a water inlet tank, water seal structure and the water collecting tank, wherein the device body is a cylinder, the device body including the inner pipe and the outer pipe, air layer formed between the inner pipe and the outer pipe. The column space of the inner layer pipe main reaction zone, a baffle with a hole is arranged in the main reaction zone of the middle and bottom of inner tube, with each hole of the partition board are paved with non-woven fabric, the middle and bottom baffle with a hole the inner tube main reaction is divided into upper and lower two layers, which is located between the baffle with a hole with a central hole the partition and the bottom of the area for the lower filler layer, is located in the area above the middle hole partition with filler for the upper layer; the lower layer and the upper filler filler layer is filled with biological nested filler; the lower part of the main reaction zone The bottom of the sludge bucket is provided with a water inlet and a sludge circulation bottom outlet, and the upper part of the main reaction zone is provided with a sludge circulation top entrance and a water outlet.

【技術實現步驟摘要】
常溫下厭氧氨氧化快速啟動裝置
本技術涉及新型污水脫氮
，具體涉及常溫下厭氧氨氧化快速啟動方法及啟動裝置。
技術介紹
隨著工業化、城市化進程的加快，大量含氮廢水排放到自然環境中，水體氮污染形勢日益嚴峻。水環境中的氮循環遭到破壞，誘發水體氮素污染。氨氮是我國排放廢水中主要污染物之一，氮污染控制特別是高氨氮廢水處理是成為我國水污染治理的當務之急。傳統的生物脫氮技術是基于硝化-反硝化反應，在硝化階段氨氮轉化為亞硝酸氮或硝酸氮，在反硝化階段亞硝酸氮或硝酸氮再轉化為氮氣，從而實現廢水脫氮。隨著氮污染形勢日趨嚴峻和污水排放標準提高，傳統脫氮工藝表現出諸多不足，例如，在處理高氨氮廢水時，需在硝化階段大量供氧、在反硝化階段大量外加有機電子供體且需要在兩個階段進行酸堿調節，大大增加物耗能耗，且處理效果不夠理想。厭氧氨氧化(Anammox)是一種適合高氨氮廢水處理的新型生物脫氮技術，是當前水體氮污染控制的重要支撐技術之一。Anammox即Anammox菌在厭氧條件下以亞硝酸氮為電子受體將氨氮氧化為氮氣的生物化學過程。Anammox工藝是一種厭氧自養的生化過程，無需供氧和外加有機電子供體，脫氮效率極高且反應不產生二氧化碳。因而，Anammox是一種高效、經濟、環境友好型的脫氮技術，引起研究界廣泛關注。然而，Anammox菌生長緩慢，世代時間長(約11天)，且易受外界環境條件(溫度、pH、溶解氧等)影響，因而Anammox裝置啟動難度較大。為了快速啟動Anammox工藝，反應器的選擇尤為重要。Anammox工藝啟動實質是Anammox菌富集及其活性提高的過程。選擇的反應器應具有高效的生物截留率，適合緩慢生長的Anammox菌的長期富集培養。固定床反應器是適合Anammox工藝啟動的裝置之一。Strous等人(StrousM.,VanGervenE.,ZhengP.,etal.,1997.Ammoniumremovalfromconcentratedwastestreamswiththeanaerobicammoniumoxidation(anammox)processindifferentreactorconfigurations.WaterResearch,31:1955-1962.)首次采用上流式固定床反應器成功啟動Anammox工藝，然而，該試驗的填料為燒結玻璃珠，導致了反應中產生的大量氣泡難以排出和填料層堵塞等問題，該固定床在運行60天之后，性能不夠穩定。Fujii等人(FujiiT.,SuginoH.,RouseJ.D.,etal.,2002.Characterizationofthemicrobialcommunityinananaerobicammonium-oxidizingbiofilmculturedonanonwovenbiomasscarrier.JournalofBioscienceandBioengineering,94(5):412-418.)采用無紡布填料提高了上流式固定床反應器對Anammox菌的截留效率，也提高了Anammox工藝運行的穩定性，其不足之處在于以無紡布作為填料，無紡布上Anammox生物膜過厚會影響底物傳質而導致生物膜發黑或者細胞自溶。目前，Anammox啟動周期仍較長(一般大于3個月)且Anammox啟動裝置大多控制在35-37℃，通過加熱棒和溫度控制儀來獲得該溫度范圍的恒溫熱水，再通過恒溫熱水水浴來實現溫度控制，這種的溫度控制系統長期運行會帶來大量電能的消耗，增加了運行成本；此外，溫控儀要出現故障，導致加熱棒失控，會影響裝置性能，甚至帶來安全隱患。因此，需要對填料的選擇、結構和運行策略進一步優化以提高固定床啟動Anammox工藝的性能。同時，為了節省溫度控制帶來的能耗、提高裝置運行的安全性和穩定性、拓寬Anammox工藝的適用條件，亟需建立一種在常溫下運行的高效能Anammox啟動裝置。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本技術擬解決的技術問題是，提供一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動方法及啟動裝置。該啟動方法在常溫條件下接種普通活性污泥先啟動限氧自養硝化反硝化(OLAND)工藝培養OLAND生物膜，再以該生物膜富集Anammox菌啟動Anammox工藝。該方法能夠大大縮短Anammox工藝的啟動時間，提高含氮污水的處理能力，節約能耗。該啟動裝置按照上述啟動方法構建，可以加快啟動進程、提高啟動有效性，同時，可以實現在無溫度控制的常溫條件下達到穩定高效的脫氮性能。該啟動裝置無需溫控儀和加熱棒，通過設置生物巢式填料、帶孔隔板，并在帶孔隔板上鋪設無紡布，顯著提高了主反應區的功能菌種量，改善功能菌與底物之間的傳質，保證了裝置的運行效果，裝置結構簡單，操作控制更加方便，且長期運行的安全性高，運行過程更加可靠，因此，可大大降低Anammox工藝在工程應用中的投資和運行成本，滿足實際生產需要。本技術解決所述技術問題采用的技術方案是，一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動方法，該方法包括以下過程：1)在反應器中接種普通活性污泥，所述普通活性污泥為好氧活性污泥、硝化污泥或反硝化污泥，接種污泥混合液懸浮固體濃度MLSS為2000-3000mg/L，且MLVSS/MLSS＝0.6-0.85；2)常溫低基質條件下，啟動限氧自養硝化反硝化(OLAND)工藝：按OLAND培養基配置模擬廢水并經進水泵連續流入反應器，進水初始NH4+-N濃度范圍為20-30mg/L，此階段溶解氧(DO)控制在0.5-1mg/L，水力停留時間為2-4天，逐步提高進水中的NH4+-N濃度，當進水NH4+-N濃度提高到100mg/L，出水氨氮和總氮的去除率均在90％以上，實現常溫下OLAND工藝啟動，獲得OLAND生物膜，實現厭氧氨氧化(Anammox)菌的預富集；3)常溫條件下，啟動Anammox工藝：按Anammox培養基配置模擬廢水，反應器運行采取連續進水模式，NH4+-N和NO2--N初始濃度均為60～80mg/L，水力停留時間為2-4天，通過逐步提高進水中NH4+-N和NO2--N濃度，逐步富集Anammox菌，當出水NH4+-N和NO2--N的去除率均大于95％，實現了OLAND生物膜向Anammox生物膜過渡，厭氧氨氧化工藝在常溫下成功啟動。一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動裝置，其特征在于該裝置應用上述的啟動方法，基于固定床反應器構建而成，該裝置包括裝置本體、進水箱、水封結構和集水箱，所述裝置本體為柱體，裝置本體包括內層管和外層管，內層管和外層管之間形成空氣夾層，內層管的柱體空間為主反應區，在內層管主反應區的中部和底部均設有帶孔隔板，每個帶孔隔板上均鋪設有無紡布，中部和底部的帶孔隔板將內層管主反應區分成上下兩層，即位于中部帶孔隔板和底部帶孔隔板之間的區域為下層填料層，位于中部帶孔隔板以上的區域為上層填料層；下層填料層和上層填料層均填充生物巢式填料；所述主反應區下部為漏斗形污泥斗，污泥斗底端設有進水口和污泥循環底部出口，主反應區上部設有污泥循環頂部入口和出水口，所述進水口通過進水泵和進水管與進水箱相連，所述污泥循環底部出口通過外部污泥管路與污泥循環頂部入口相連，所述出水口與出水管的一端連接，出水管的另一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動裝置，其特征在于該裝置基于固定床反應器構建而成，包括裝置本體、進水箱、水封結構和集水箱，所述裝置本體為柱體，裝置本體包括內層管和外層管，內層管和外層管之間形成空氣夾層，內層管的柱體空間為主反應區，在內層管主反應區的中部和底部均設有帶孔隔板，每個帶孔隔板上均鋪設有無紡布，中部和底部的帶孔隔板將內層管主反應區分成上下兩層，即位于中部帶孔隔板和底部帶孔隔板之間的區域為下層填料層，位于中部帶孔隔板以上的區域為上層填料層；下層填料層和上層填料層均填充生物巢式填料；所述主反應區下部為漏斗形污泥斗，污泥斗底端設有進水口和污泥循環底部出口，主反應區上部設有污泥循環頂部入口和出水口，所述進水口通過進水泵和進水管與進水箱相連，所述污泥循環底部出口通過外部污泥管路與污泥循環頂部入口相連，所述出水口與出水管的一端連接，出水管的另一端沒入集水箱的水中，使所述裝置本體與空氣隔離；所述主反應區頂部設有氣體排放口，氣體排放口經排氣管與水封結構相連。

【技術特征摘要】
1.一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動裝置，其特征在于該裝置基于固定床反應器構建而成，包括裝置本體、進水箱、水封結構和集水箱，所述裝置本體為柱體，裝置本體包括內層管和外層管，內層管和外層管之間形成空氣夾層，內層管的柱體空間為主反應區，在內層管主反應區的中部和底部均設有帶孔隔板，每個帶孔隔板上均鋪設有無紡布，中部和底部的帶孔隔板將內層管主反應區分成上下兩層，即位于中部帶孔隔板和底部帶孔隔板之間的區域為下層填料層，位于中部帶孔隔板以上的區域為上層填料層；下層填料層和上層填料層均填充生物巢式填料；所述主反應區下部為漏斗形污泥斗，污泥斗底端設有進水口和污泥循環底部出口，主反應區上部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪濤，張典典，王志強，馬江紅，董博穎，袁路子，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：新型
國別省市：天津,12