申请日2016.09.27
公开(公告)日2017.01.11
IPC分类号C02F3/28; C02F3/34; C02F101/16
摘要
发明公开了一种ANAMMOX反应器，包括进出水系统，反应器筒体，气体缓冲瓶，所述的反应器筒体从下往上包括污泥区、填料层、沉淀区、三相分离器、气室，所述气体缓冲瓶连接气室顶部的排气管，所述进出水系统包括连接三相分离器的出水口及出水桶、依次连接污泥区的进水口、蠕动泵、进水桶，所述的三相分离器包括若干设置在反应器筒体内的漏斗形反射锥，所述填料层上方固定有防止填料过度上浮的纱布。本发明还公开了一种接种混合污泥启动所述反应器的方法。本发明混合污泥有不错的脱氮效果，悬浮海绵填料的添加能起到泥水分离的效果，同时随着海绵表面污泥的聚集对基质也会有去除的效果，能强化反应器的脱氮效能和维持反应器的稳定运行。
权利要求书
1.一种ANAMMOX反应器，其特征在于：包括进出水系统，反应器筒体，气体缓冲瓶(11)，所述的反应器筒体从下往上包括污泥区(6)、填料层(5)、沉淀区(4)、三相分离器(3)、气室(2)，所述气体缓冲瓶(11)连接气室(2)顶部的排气管(1)，所述进出水系统包括连接三相分离器(3)的出水口(15)及出水桶(16)、依次连接污泥区(6)的进水口(7)、蠕动泵(8)、进水桶(9)，所述的三相分离器(3)包括若干设置在反应器筒体内的漏斗形反射锥(14)，所述反射锥(14)与反应器筒体内壁之间以及相邻反射锥(14)之间设置有连通气室(2)的气体通道，所述反射锥(14)底部的开口处设置有分流块(17)，所述反射锥(14)的顶部设置有连接出水口(15)的出水槽(13)，所述的填料层(5)内填充有海绵颗粒，颗粒尺寸为1×1×1cm，总体积为0.5L，所述填料层上方固定有防止填料过度上浮的纱布(18)。
2.根据权利要求1所述的ANAMMOX反应器，其特征在于：所述反射锥(14)内垂直设置有伸出所述反射锥(14)顶部的导流板(12)，所述导流板(12)与所述反射锥(14)的垂直内壁之间设置有连通气室(2)的气体通道。
3.根据权利要求1所述的ANAMMOX反应器，其特征在于：位于所述填料层(5)和沉淀区(4)的反应器筒体外包裹有用于调节反应温度的恒温水浴层(10)。
4.根据权利要求1所述的ANAMMOX反应器，其特征在于：所述的污泥区(6)、填料层(5)、沉淀区(4)、三相分离器(3)均设置有取样口。
5.根据权利要求1所述的ANAMMOX反应器，其特征在于：还包括对反应器筒体进行避光处理的黑布。
6.根据权利要求1所述的ANAMMOX反应器，其特征在于：所述的三相分离器(3)的材料为有机玻璃，所述的污泥区(6)与填料层(5)之间设置有多孔的有机玻璃隔板。
7.一种接种混合污泥启动如权1至权6中任一项所述反应器的方法，其特征在于，包括步骤：
(1)ANAMMOX反应器底部加入由亚硝化污泥和厌氧污泥组成的混合污泥;
(2)污泥区(6)上部的填料区添加与污泥区污泥混合浸泡2h的1×1×1cm的海绵，海绵上方添加纱布以防止海绵上浮至三相分离区，反应器进水后海绵将上浮并悬浮在填料层;
(3)反应器进水为以氨氮和亚硝态氮为基质，以碳酸氢钠为碳源的营养液，其中c(NO2--N)/c(NH4+-N):=1.1-1.3，设置pH值为7.0-7.4，控制水力停留时间6-9h，在常温条件下启动反应器内厌氧氨氧化反应。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的混合污泥包括60%(体积)的亚硝化污泥、20%(体积)的厌氧絮状污泥和20%(体积)厌氧颗粒污泥，混合污泥体积为占反应器总体积的25%-30%。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述进水的pH值用盐酸和碳酸氢钠进行调节。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述进水中还包括NaHCO3(1g/L)、MgSO4(0.3g/L)、CaCl2(0.18g/L)、KH2PO4(0.03g/L)、微量元素I、微量元素II，所述微量元素I包括：EDTA(5g/L)、FeSO4(5g/L)，所述微量元素II(g/L)包括：ZnSO4·7H2O(0.430g/L)，CuSO4·5H2O(0.250g/L)，MnCl2·4H2O(0.990g/L)，NiCl2·6H2O(0.190g/L)，CoCl2·6H2O(0.24g/L)，H3BO4(0.014g/L)和NaMoO4·2H2O(0.22g/L)，微量元素I、微量元素II的加入量均为1mL/L。
说明书
一种ANAMMOX反应器及其接种混合污泥的启动方法
技术领域
本发明涉及一种以亚硝化污泥和厌氧污泥的混合污泥为接种污泥，同时添加悬浮海绵填料启动厌氧氨氧化反应器的方法。
背景技术
随着工业的快速发展和人们生活水平的提高，导致工业污水和生活废水中大量氨氮排入自然水体中，造成水体富营养化，对水生生态系统造成损害。传统脱氮工艺以硝化-反硝化工艺为主，该工艺需要外加碳源和曝气，产生剩余污泥较多，运行成本较高。因此更加节能的新型生物脱氮工艺成为人们关注的热点问题。
厌氧氨氧化是一种新型生物脱氮反应，厌氧氨氧化(Anaerobic AmmoniumOxidation)是指在厌氧条件下，微生物以NH4+为电子供体，NO2-为电子受体，发生反应生成氮气的过程。其反应时如下：
NH4++1.32NO2-+0.0066HCO3-+0.13H+→0.0066CH2O0.5N0.15+1.02N2↑+0.26 NO3-+2.03H2O (1)
厌氧氨氧化反应无需额外添加有机碳源，剩余污泥少，节约成本等优点。对于C/N比低，可生化性差的废水如垃圾渗滤液、猪场废水、污泥消化液等，厌氧氨氧化技术具有良好的工程应用前景。但厌氧氨氧化菌属于自养厌氧菌，生长速率缓慢，倍增时间长。厌氧氨氧化反应的启动时间也较长，普遍在3个月以上，同时在运行过程中受溶解氧、温度有机物、重金属等因素的影响较大，运行过程中存在不稳定的问题。
目前国内外一般采用絮状污泥作为种泥启动厌氧氨氧化反应器，启动时间较长。通过使用反硝化污泥、硝化污泥、厌氧颗粒污泥均取得了不错的启动效果，通过混合污泥与填料形成生物膜能够有效保留反应器中的微生物，从而可以缩短厌氧氨氧化反应器启动的时间，目前使用较多的填料主要有无纺布、海绵、聚乙烯醇凝珠、生物质炭等，这些比表面积大、阻力小、亲水性强的多孔材料在加快反应器启动的同时，也加强了反应器的脱氮能力。
发明内容
本发明的目的在于针对国内外厌氧氨氧化反应器启动时间较长且运行过程中不稳定的特点，本发明的目的是提供一种快速启动厌氧氨氧化反应器的方法。该方法缩短厌氧氨氧化反应器启动时间，且运行较为稳定，脱氮效果好。
为达到上述发明目的，本发明采取了如下技术方案:
一种ANAMMOX反应器，包括进出水系统，反应器筒体，气体缓冲瓶，所述的反应器筒体从下往上包括污泥区、填料层、沉淀区、三相分离器、气室，所述气体缓冲瓶连接气室顶部的排气管，所述进出水系统包括连接三相分离器的出水口及出水桶、依次连接污泥区的进水口、蠕动泵、进水桶，所述的三相分离器包括若干设置在反应器筒体内的漏斗形反射锥，所述反射锥与反应器筒体内壁之间以及相邻反射锥之间设置有连通气室的气体通道，所述反射锥底部的开口处设置有分流块，所述反射锥的顶部设置有连接出水口的出水槽，所述的填料层内填充有海绵颗粒，颗粒尺寸为1×1×1cm，总体积为0.5L，所述填料层上方固定有防止填料过度上浮的纱布。
进一步地，所述反射锥内垂直设置有伸出所述反射锥顶部的导流板，所述导流板与所述反射锥的垂直内壁之间设置有连通气室的气体通道。
进一步地，位于所述填料层和沉淀区的反应器筒体外包裹有用于调节反应温度的恒温水浴层。
进一步地，所述的污泥区、填料层、沉淀区、三相分离器均设置有取样口。
进一步地，还包括对反应器筒体进行避光处理的黑布。
进一步地，所述的三相分离器的材料为有机玻璃，所述的污泥区与填料层之间设置有多孔的有机玻璃隔板。
一种接种混合污泥启动如所述反应器的方法，包括步骤：
(1)ANAMMOX反应器底部加入由亚硝化污泥和厌氧污泥组成的混合污泥;
(2)污泥区上部的填料区添加与污泥区污泥混合浸泡2h的1×1×1cm的海绵，海绵上方添加纱布以防止海绵上浮至三相分离区，反应器进水后海绵将上浮并悬浮在填料层;
(3)反应器进水为以氨氮和亚硝态氮为基质，以碳酸氢钠为碳源的营养液，其中c(NO2--N)/c(NH4+-N):=1.1-1.3，设置pH值为7.0-7.4，在常温条件下启动反应器内厌氧氨氧化反应。
进一步地，所述的混合污泥包括60%(体积)的亚硝化污泥、20%(体积)的厌氧絮状污泥和20%(体积)厌氧颗粒污泥，混合污泥体积为占反应器总体积的25%-30%。
进一步地，所述进水的pH值用盐酸和碳酸氢钠进行调节。
进一步地，所述进水中还包括NaHCO3(1g/L)、MgSO4(0.3g/L)、CaCl2(0.18g/L)、KH2PO4(0.03g/L)、微量元素I、微量元素II，所述微量元素I包括：EDTA(5g/L)、FeSO4(5g/L)，所述微量元素II(g/L)包括：ZnSO4·7H2O(0.430g/L)，CuSO4·5H2O(0.250g/L)，MnCl2·4H2O(0.990g/L)，NiCl2·6H2O(0.190g/L)，CoCl2·6H2O(0.24g/L)，H3BO4(0.014g/L)和NaMoO4·2H2O(0.22g/L)，微量元素I、微量元素II的加入量均为1mL/L。
本发明混合污泥有不错的脱氮效果，悬浮海绵填料的添加能起到泥水分离的效果，同时随着海绵表面污泥的聚集对基质也会有去除的效果，能强化反应器的脱氮效能和维持反应器的稳定运行。
