申请日2011.11.28
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号C12M1/02; C12M1/00
摘要
本实用新型涉及一种检测活性污泥反硝化除磷特性的装置，由厌氧罐式SBR反应器、恒温磁力搅拌器、好氧罐式SBR反应器、曝气泵和缺氧罐式SBR反应器组成，恒温磁力搅拌器位于厌氧罐式SBR反应器下方，厌氧罐式SBR反应器的出水口通过管道连接好氧罐式SBR反应器的进水口，曝气泵通过管道连接好氧罐式SBR反应器顶部的进气管，所述进气管另一端插入好氧罐式SBR反应器底部;厌氧罐式SBR反应器的出水口通过管道连接缺氧罐式SBR反应器的进水口。本装置通过对不同阶段的反应条件控制，使污泥在厌氧/好氧和厌氧/缺氧的情况下反应，测定不同阶段的TP的连续变化量，运用内插法对TP量进行处理，得到污泥的释磷能力和吸磷能力，进一步得到活性污泥的反硝化除磷特性。
权利要求书
1.一种检测活性污泥反硝化除磷特性的装置，由厌氧罐式SBR反应器(1)、恒温磁力搅拌器、好氧罐式SBR反应器(3)、曝气泵(4)和缺氧罐式SBR反应器(5)组成，其特征在于：恒温磁力搅拌器(2)位于厌氧罐式SBR反应器(1)下方，厌氧罐式SBR反应器(1)的出水口通过管道连接好氧罐式SBR反应器(3)的进水口，曝气泵(4)通过管道连接好氧罐式SBR反应器(3)顶部的进气管，所述进气管另一端插入好氧罐式SBR反应器(3)底部;厌氧罐式SBR反应器(1)的出水口通过管道连接缺氧罐式SBR反应器(5)的进水口，恒温磁力搅拌器(6)位于厌氧罐式SBR反应器(5)下方。
说明书
一种检测活性污泥反硝化除磷特性的装置
技术领域
本实用新型属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种检测污泥反硝化除磷活性的装置。
背景技术
随着人类生活水平的不断提高和工业生产的快速发展，带来越来越严重的水质污染问题。目前，污水生物脱氮主要是通过硝化反硝化过程来实现的，而生物除磷则主要通过聚磷菌(Phosphorus Accumulating Organism，简称PAO)过量摄磷和排泥来实现。其反应过程主要是厌氧释磷和好氧(缺氧)吸磷两个过程，即：在厌氧条件下PAOs降解体内的聚磷颗粒(poly-P)产生能量，释放出磷酸盐，同时吸收水中的有机物，并将其转化为聚β-羟基链烷酸盐(PHAs)贮存于细胞内; 好氧或缺氧条件下，PAOs氧化分解体内PHAs，合成糖原，同时过量吸收水中的磷酸盐合成聚磷酸盐，从而达到去除水中磷的目的。尽管A2/O、UCT等传统的生物脱氮除磷工艺兼顾了除磷和脱氮作用，但由于存在碳源供求的矛盾和泥龄控制的问题，除磷过程和脱氮过程相互制约，实际的运行效果并不理想。近年来，国内外有不少学者对一体化生物脱氮除磷技术进行了深入的研究并却得了一些成果，如同步硝化反硝化、短程反硝化、反硝化除磷等。反硝化脱氮除磷技术是现阶段污水生物处理技术研究的热点问题。传统的生物除磷技术认为：由于反硝化细菌与聚磷菌进行碳源的竞争，从而影响聚磷菌对污水中磷的吸收。然而目前的研究表明自然界中存在着另一类反硝化除磷菌，即反硝化除磷菌(Denitrifying phosphate Removal Bacteria，DPB)，这种细菌的发现很好地解决了传统生物脱氮除磷所存在的问题。反硝化除磷菌在缺氧条件下能够以硝酸盐和亚硝酸盐作为最终电子受体，实现水中磷的过量吸收。反硝化除磷突破了传统生物除磷工艺中厌氧释磷、好氧吸磷的机理，化解了反硝化菌和聚磷菌之间的矛盾。从而可以利用兼性厌氧反硝化菌在缺氧环境下以硝酸盐作为电子受体，在过量吸磷的同时实现反硝化脱氮。
近年来，国内外对污泥的反硝化除磷机理和污泥特性进行了大量研究，如Hu J Y等人认为PAOs应该分为三类：一类只能以氧作为电子受体，第二类可以氧或NO3--N作为电子受体，第三类能以氧、NO3--N或NO2--N作为电子受体;Kuba等研究发现厌氧/缺氧驯化的聚磷菌缺氧吸磷速率基本等于好氧吸磷速率，在此基础上Wachteister等提出用缺氧吸磷速率与好氧吸磷速率的比值表征DPB占PAOs的相对百分比;哈尔滨工业大学彭永臻教授通过序批次实验对A2/O污泥的反硝化除磷特性进行了研究;张超等对不同溶解氧浓度下的污泥的释磷能力和吸磷能力也进行了研究。但是对于城市污水处理厂的污泥反硝化除磷特性的报道还很少，特别是对城市污水处理厂污泥反硝化除磷特性的定量检测成套装置的报道更少。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种检测污泥反硝化除磷活性的装置。
本实用新型提出的检测活性污泥反硝化除磷特性的装置，由厌氧罐式SBR反应器1、恒温磁力搅拌器、好氧罐式SBR反应器3、曝气泵4和缺氧罐式SBR反应器5组成，其中：恒温磁力搅拌器2位于厌氧罐式SBR反应器1下方，厌氧罐式SBR反应器1的出水口通过管道连接好氧罐式SBR反应器3的进水口，曝气泵4通过管道连接好氧罐式SBR反应器3顶部的进气管，所述进气管另一端插入好氧罐式SBR反应器3底部;厌氧罐式SBR反应器1的出水口通过管道连接缺氧罐式SBR反应器5的进水口，恒温磁力搅拌器6位于厌氧罐式SBR反应器5下方。
本实用新型的工作过如下：
(1)取污水处理厂适量污泥，加入厌氧罐式SBR反应器1中，打开恒温磁力搅拌器2保证污泥混合均匀，厌氧罐式SBR反应器内密封进行厌氧反应一定时间;
(2)反应完成后，将污水平均分为两部分，一部分加入到好氧罐式SBR反应器3中，采用曝气泵4对好氧罐式SBR反应器3进行充氧曝气，另一部分加入到缺氧罐式SBR反应器5中，打开恒温磁力搅拌器2保证污泥混合均匀。
(3)测定各阶段取样污水的TP和缺氧阶段的NO3--N浓度值，并根据其数据分析TP浓度的变化趋势，求得好氧阶段和缺氧阶段系统的最大吸磷速度Komax和Kanmax，缺氧最大吸磷速率与好氧最大吸磷速率的比值(Kanmax /Komax)即为系统中DPB占PAOs的比例。
本装置结合国内外对反硝化除磷的研究现状，考虑到实际污水处理厂的脱氮除磷一体化的发展，特别是反硝化除磷作用在污水脱氮除磷工艺中的应用，该实验方法将为研究反硝化除磷污泥的特性提供快速、简便和准确是检测方法。
本实用新型的特征及优点在于：
(1)本实用新型主要特点是对存在反硝化聚磷菌的污泥的释磷能力和吸磷能力进行检测，从而得到污泥中反硝化聚磷菌占总聚磷菌的比例，以反映污水处理厂污泥的反硝化除磷特性，为污水处理厂的实际运行管理提供指导。
(2)本装置不需要长时间对污泥的培养，只需将用于除磷污泥的作为测试对象就可以快速检测污泥中反硝化除磷菌所占的比例，操作简单，适合于实验室或者污水处理厂常规分析检测。
