專利名稱：一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)及方法，屬于一種污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的污水處理工藝中，生物脫氮主要依靠硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌完成，其中硝化細(xì)菌為好氧自養(yǎng)菌，世代長(zhǎng)，增殖速度慢，污泥產(chǎn)率低，對(duì)外界環(huán)境條件較為敏感，難以維持較高生物濃度。硝化功能啟動(dòng)慢、硝化能力不足已成為制約 眾多污水處理廠脫氮效果的瓶頸?，F(xiàn)有的污水廠啟動(dòng)，要使出水氨氮達(dá)標(biāo)即系統(tǒng)具有完全硝化功能一般需30d以上，而在冬季氣溫較低等不利條件下完全啟動(dòng)需要更長(zhǎng)的時(shí)間。在遇上沖擊負(fù)荷時(shí)硝化功能容易崩潰，恢復(fù)所需時(shí)間很長(zhǎng)，加上往往還要花很長(zhǎng)時(shí)間查找造成沖擊負(fù)荷的原因并相應(yīng)調(diào)整操作條件，由此導(dǎo)致硝化功能恢復(fù)所需的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。向污水生物處理系統(tǒng)中投加硝化菌通常認(rèn)為是強(qiáng)化硝化功能的有效方法。目前硝化強(qiáng)化技術(shù)主要分為兩類一類是使用由一種或幾種硝化菌組成的純硝化菌劑。純菌劑通過(guò)發(fā)酵制備，其優(yōu)點(diǎn)是富集培養(yǎng)速度快、菌種純度高、密度高，缺點(diǎn)是制備成本高，且存在菌種變異和退化，另外由于菌種組成相對(duì)單一，與實(shí)際水處理系統(tǒng)的生物群落結(jié)構(gòu)相似相容性差，因此在實(shí)際應(yīng)用中適應(yīng)能力較差，不容易有效發(fā)揮生物強(qiáng)化功能。另一類是使用高度富集硝化細(xì)菌的活性污泥。此種方式克服了純菌制劑中存在的問(wèn)題，制備成本低，不存在菌種變異和退化，另外硝化種群具有多樣性，因此在實(shí)際應(yīng)用中與實(shí)際水處理系統(tǒng)的生物群落結(jié)構(gòu)相似相容性好，更能有效發(fā)揮生物強(qiáng)化功能。但是目前普遍使用開(kāi)放式培養(yǎng)方法，且進(jìn)水基質(zhì)中有機(jī)物含量高，硝化菌易流失，較純發(fā)酵培養(yǎng)的富集培養(yǎng)速度減慢，且菌種的純度和密度相對(duì)不高。中國(guó)發(fā)明專利200910219411公開(kāi)了一種以污泥水為培養(yǎng)基，采用倒置A/0工藝的硝化菌活性污泥富集方法，中國(guó)發(fā)明專利201136825公開(kāi)了一種以處理垃圾滲濾液為主的硝化菌富集裝置。其特點(diǎn)均為培養(yǎng)基質(zhì)中有機(jī)物含量高、開(kāi)放式富集系統(tǒng)，因此存在富集純度小、速度慢等不足。中國(guó)發(fā)明專利CN101973628A公開(kāi)了一種序批式發(fā)酵富集培養(yǎng)硝化菌的方法，將活性污泥與高氨氮廢水以I : 7比例混合發(fā)酵，5天為一周期，之后對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行離心，以此方式連續(xù)運(yùn)行4周期，獲得硝化菌種。該方法存在氨氮負(fù)荷突變，對(duì)硝化菌易產(chǎn)生基質(zhì)抑制作用；且大批量生產(chǎn)時(shí)，離心發(fā)酵成本較高且不利于連續(xù)富集連續(xù)投加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)及方法，它能使硝化菌實(shí)現(xiàn)低成本、高純度、高濃度培養(yǎng)的同時(shí)，最大限度地保持了硝化種群的多樣性及其與強(qiáng)化對(duì)象系統(tǒng)硝化種群結(jié)構(gòu)的相似相容性，更有利于提高硝化強(qiáng)化效果。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)，它包括一內(nèi)裝有攪拌器的氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐，該氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐通過(guò)一輸液泵連接膜生物反應(yīng)器；一 PH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐通過(guò)一 pH調(diào)節(jié)液輸送泵也連接所述膜生物反應(yīng)器；在所述膜生物反應(yīng)器上分別設(shè)置有連接進(jìn)水泵的進(jìn)水口和連接出水泵的出水口，以及連接排泥泵的排泥口。所述的膜生物反應(yīng)器采取外置式或一體浸沒(méi)式結(jié)構(gòu)，其中的膜形式為平板膜、卷式膜、中空纖維膜、管式膜中的一種濾膜；整個(gè)系統(tǒng)可分排泥和不排泥兩種模式運(yùn)行。不排泥模式下可批次生產(chǎn)與市售純硝化菌劑同等濃度的復(fù)合硝化菌劑；排泥模式下可在極小的容積中為強(qiáng)化對(duì)象污水生物工藝連續(xù)生產(chǎn)并提供高濃度的硝化菌，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水生物工藝硝化功能的持續(xù)強(qiáng)化。所述的膜生物反應(yīng)器的底部設(shè)置有連接曝氣泵的曝氣裝置，在膜生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè) 置有PH在線檢測(cè)儀和液位計(jì)并分別連接于一由微電腦構(gòu)成的自控裝置，所述的自控裝置分別連接被控的輸液泵、PH調(diào)節(jié)液輸送泵、排泥泵以及進(jìn)水泵和出水泵。一種利用如上所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)的富集培養(yǎng)方法，該方法是使用膜生物反應(yīng)器對(duì)硝化污泥進(jìn)行半封閉式富集培養(yǎng)，進(jìn)水通過(guò)進(jìn)水泵從進(jìn)水口送入膜生物反應(yīng)器，且此時(shí)的進(jìn)水為污水生物處理工藝稀釋進(jìn)水或出水，并添加富集基質(zhì)，且所述進(jìn)水中含有含有的無(wú)機(jī)氮磷，另外在氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐內(nèi)人工投加硫酸銨、氯化銨無(wú)機(jī)氮源，磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉含磷無(wú)機(jī)物，以及微量元素，并通過(guò)輸液泵送入膜生物反應(yīng)器，投加后C/N彡0. 5，氮磷質(zhì)量比范圍I 10 ;在pH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐內(nèi)加入碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀來(lái)調(diào)節(jié)PH值，通過(guò)pH調(diào)節(jié)液輸送泵送入膜生物反應(yīng)器內(nèi)，使PH值維持在7.0 8. 5 ;由上述進(jìn)水、氨氮與微量元素以及pH調(diào)節(jié)液共同組成的混合液由膜生物反應(yīng)器中的膜進(jìn)行泥水分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)硝化菌的完全截留。所述的膜生物反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)不斷提高進(jìn)水中氨氮濃度來(lái)刺激硝化菌生長(zhǎng)，氨氮提高幅度在20 100mg/L之間，并以出水氨氮、亞硝態(tài)氮濃度均小于5mg/L為準(zhǔn)。所述的膜生物反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)的水力停留時(shí)間為2 15h，最佳為4h ;D0不低于2mg/L ;系統(tǒng)的污泥齡可根據(jù)需要控制在3 100d，常規(guī)5 20d。本發(fā)明采用低碳源、高氮源為主的培養(yǎng)基質(zhì)，以完全混合式膜生物反應(yīng)器為富集裝置的半封閉式硝化菌富集培養(yǎng)技術(shù)、工藝和設(shè)備，避免了硝化菌富集過(guò)程中出現(xiàn)流失，保證了硝化污泥富集的效率和純度。作為旁路系統(tǒng)用于富集投加時(shí)，減少了旁路系統(tǒng)的建設(shè)體積和富集時(shí)間，節(jié)省費(fèi)用。本發(fā)明的有益效果是(I)使用膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)硝化污泥進(jìn)行半封閉式富集培養(yǎng)，與硝化菌劑的發(fā)酵培養(yǎng)相比，大幅度降低了硝化菌的培養(yǎng)成本，并有效避免了硝化菌在培養(yǎng)過(guò)程中的不必要流失。(2)培養(yǎng)基以無(wú)機(jī)氮源為主，可同時(shí)投加污水生物處理工藝稀釋進(jìn)水或出水，使硝化污泥實(shí)現(xiàn)高純度、高濃度培養(yǎng)的同時(shí)，最大限度地使硝化種群保持了多樣性及與強(qiáng)化對(duì)象系統(tǒng)的相似相容性，有利于提高硝化強(qiáng)化效果。(3)該系統(tǒng)不排泥模式下可批次生產(chǎn)與市售純硝化菌劑同等濃度的復(fù)合硝化菌劑；排泥模式下可在極小的容積中為污水生物工藝連續(xù)生產(chǎn)并提供高濃度的硝化菌進(jìn)行硝化功能的強(qiáng)化。(4)采用完全混合式反應(yīng)器連續(xù)進(jìn)出水，含高氨氮濃度的基質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器后得以稀釋和硝化，降低了高氨氮濃度對(duì)硝化菌的基質(zhì)抑制作用，更有利于硝化菌的富集培養(yǎng)。


圖I是本發(fā)明所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹圖I所示，本發(fā)明所述的基于膜生物反應(yīng)器的高效富集硝化菌的培養(yǎng)系統(tǒng)，它主要包括氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐I、攪拌器2、輸液泵3、pH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)藏罐4、pH調(diào)節(jié)液輸送泵5、進(jìn)水泵6、進(jìn)水流量計(jì)7、膜生 物反應(yīng)器8、曝氣裝置9、曝氣泵10、曝氣閥門(mén)11、氣體流量計(jì)12、液位計(jì)13、pH在線檢測(cè)儀14、出水泵15、出水流量計(jì)16、真空壓力計(jì)17、排泥泵18。具體是它包括一內(nèi)裝有攪拌器2的氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐1，該氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐I通過(guò)一輸液泵3連接膜生物反應(yīng)器8 ;一 pH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐4通過(guò)一 pH調(diào)節(jié)液輸送泵5也連接所述膜生物反應(yīng)器8 ;在所述膜生物反應(yīng)器8上分別設(shè)置有連接進(jìn)水泵6的進(jìn)水口和連接出水泵15的出水口，以及連接排泥泵18的排泥口。所述的膜生物反應(yīng)器8采取外置式或一體浸沒(méi)式結(jié)構(gòu)，其中的膜形式為平板膜、卷式膜、中空纖維膜、管式膜中的一種濾膜；整個(gè)系統(tǒng)可分排泥和不排泥兩種模式運(yùn)行。不排泥模式下可批次生產(chǎn)與市售純硝化菌劑同等濃度的復(fù)合硝化菌劑；排泥模式下可在極小的容積中為強(qiáng)化對(duì)象污水生物工藝連續(xù)生產(chǎn)并提供高濃度的硝化菌，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水生物工藝硝化功能的持續(xù)強(qiáng)化。所述的膜生物反應(yīng)器8的底部設(shè)置有連接曝氣泵10的曝氣裝置9，在膜生物反應(yīng)器8內(nèi)設(shè)置有pH在線檢測(cè)儀14和液位計(jì)13并分別連接于一由微電腦構(gòu)成的自控裝置，所述的自控裝置分別連接被控的輸液泵3、pH調(diào)節(jié)液輸送泵5、排泥泵18以及進(jìn)水泵6和出水泵15。本發(fā)明所述利用如上所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)的富集培養(yǎng)方法，該方法是使用膜生物反應(yīng)器對(duì)硝化污泥進(jìn)行半封閉式富集培養(yǎng)，進(jìn)水通過(guò)進(jìn)水泵從進(jìn)水口送入膜生物反應(yīng)器，且此時(shí)的進(jìn)水為污水生物處理工藝稀釋進(jìn)水或出水，并添加富集基質(zhì)，且所述進(jìn)水中含有含有的無(wú)機(jī)氮磷，另外在氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐內(nèi)人工投加硫酸銨、氯化銨無(wú)機(jī)氮源，磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉含磷無(wú)機(jī)物，以及微量元素，并通過(guò)輸液泵送入膜生物反應(yīng)器，投加后C/N彡0. 5，氮磷質(zhì)量比范圍I 10 ;在pH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐內(nèi)加入碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀來(lái)調(diào)節(jié)PH值，通過(guò)pH調(diào)節(jié)液輸送泵送入膜生物反應(yīng)器內(nèi)，使PH值維持在7.0 8. 5 ;由上述進(jìn)水、氨氮與微量元素以及pH調(diào)節(jié)液共同組成的混合液由膜生物反應(yīng)器中的膜進(jìn)行泥水分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)硝化菌的完全截留。所述的膜生物反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)不斷提高進(jìn)水中氨氮濃度來(lái)刺激硝化菌生長(zhǎng)，氨氮提高幅度在20 100mg/L之間，并以出水氨氮、亞硝態(tài)氮濃度均小于5mg/L為準(zhǔn)。
所述的膜生物反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)的水力停留時(shí)間為2 15h，最佳為4h ;D0不低于2mg/L ;系統(tǒng)的污泥齡可根據(jù)需要控制在3 100d，常規(guī)5 20d。本發(fā)明將氨氮與微量元素⑴與pH調(diào)節(jié)液⑷分開(kāi)，其目的在于防止高pH值條件下游離氨的產(chǎn)生，從而保證最大的富集效率。在培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐中安裝攪拌器，避免出現(xiàn)基質(zhì)沉淀現(xiàn)象，保證富集的穩(wěn)定性。實(shí)施例高濃度硝化污泥富集方法⑴采用接種培菌法，按完全混合式連續(xù)進(jìn)、出水方式運(yùn)行，進(jìn)水為污水生物處理工藝稀釋進(jìn)水或出水，并添加富集基質(zhì)，保證微生物必需的生長(zhǎng)元素，最大限度保持了硝化種群的多樣性及與強(qiáng)化對(duì)象系統(tǒng)的相似相容性，有利于提高硝化強(qiáng)化效果。⑵HRT為2 15h，DO > 2mg/L,以碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值，pH值維持在7. 0 8.5?；旌弦河赡みM(jìn)行泥水分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)硝化菌的完全截留。(3)通過(guò)不斷提高進(jìn)水中氨氮濃度來(lái)刺激硝化菌生長(zhǎng)，氨氮提高幅度在20 100mg/L之間，以出水氨氮、亞硝態(tài)氮濃度均 小于5mg/L為準(zhǔn)。(4)該系統(tǒng)可分排泥和不排泥兩種模式，不排泥模式下可實(shí)現(xiàn)高濃度硝化菌批序生產(chǎn)；排泥模式下可在極小的容積中為強(qiáng)化對(duì)象污水生物工藝連續(xù)生產(chǎn)并提供高濃度的硝化菌。污泥齡可根據(jù)需要控制在3 100d，常規(guī)5 20d。經(jīng)過(guò)上述步驟處理后，旁路系統(tǒng)富集的硝化污泥中的硝化菌數(shù)量可達(dá)I. 1*1013個(gè)/L，硝化活性達(dá)4000-7000mgN/L d以上。投加強(qiáng)化方法在主體工藝附近建極小體積的旁路系統(tǒng)，該旁路系統(tǒng)實(shí)施硝化菌的富集。將旁路系統(tǒng)每天排出的剩余污泥作為菌種連續(xù)投加到主體工藝好氧區(qū)中，則主體工藝系統(tǒng)硝化活性有較大提高，出水氨氮達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例I某市政污水處理廠，采用A2/0處理工藝，處理水量2. 5萬(wàn)m3/d，好氧池有效容積約為7000m3，進(jìn)出水氨氮濃度分別為50mg/L和15mg/L，硝化活性為120mgN/L d?，F(xiàn)預(yù)把出水氨氮降低至5mg/L，達(dá)到國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) —級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。在該污水處理工藝(主體工藝)附近建體積為310m3的旁路系統(tǒng)(約占主體工藝體積的4. 5% )，實(shí)施硝化菌連續(xù)富集并對(duì)主體工藝連續(xù)投加。該旁路系統(tǒng)接種污水廠活性污泥，起始MLSS控制在5g/L，按完全混合式連續(xù)進(jìn)、出水方式運(yùn)行，進(jìn)水為該市政污水處理廠稀釋進(jìn)水或二沉池出水，并添加富集基質(zhì)，保證進(jìn)水基質(zhì)中初始氨氮濃度30mg/L，磷酸鹽濃度20mg/L和微生物必需的微量元素。將培養(yǎng)基基質(zhì)混勻后進(jìn)入完全混合式膜生物反應(yīng)器，HRT為4h, DO > 2mg/L,以碳酸氫鈉條件pH值，pH值維持在7. 0 8. 5,當(dāng)出水氨氮、亞硝態(tài)氮濃度小于5mg/L時(shí)逐步提高進(jìn)水氨氮濃度至700mg/L，提高幅度在20 50mg/L之間。SRT維持15d左右。按上述方法富集培養(yǎng)50d后，旁路系統(tǒng)富集的硝化污泥中的硝化菌數(shù)量可達(dá)I. 1*1013個(gè)/L，硝化活性達(dá)4000mgN/L d以上，將該旁路系統(tǒng)每天排出的剩余污泥投加到主體工藝好氧區(qū)中5d后，主體工藝系統(tǒng)硝化活性逐步提高至160mgN/L d，出水氨氮低于5mg/L，達(dá)到國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) —級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2某工業(yè)園區(qū)的污水處理廠，處理水量I萬(wàn)m3/d，采用水解酸化-好氧活性污泥處理工藝，好氧池有效容積I萬(wàn)m3。受園區(qū)內(nèi)入網(wǎng)企業(yè)廢水排放的影響，進(jìn)水的水質(zhì)水量變化大，經(jīng)常對(duì)活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，導(dǎo)致硝化功能崩潰，重新恢復(fù)硝化性能往往需要兩個(gè)月以上時(shí)間，周期較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了該污水廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。在該污水廠內(nèi)好氧池附近修建有效容積為450m3 (好氧段有效容積的4. 5% )的硝化菌旁路富集系統(tǒng)，接種主體工藝活性污泥，起始MLSS控制在5g/L，按完全混合式連續(xù)進(jìn)、出水方式運(yùn)行。進(jìn)水為該污水處理廠稀釋進(jìn)水或二沉池出水，并添加富集基質(zhì)，保證進(jìn)水基質(zhì)中初始氨氮濃度30mg/L，磷酸鹽濃度20mg/L和微生物必需的生長(zhǎng)元素，將培養(yǎng)基質(zhì)混勻后進(jìn)入完全混合式旁路系統(tǒng)。HRT為4h，DO > 2mg/L,以碳酸氫鈉條件pH值，pH值維持在7. 0 8. 5，當(dāng)出水氨氮、亞硝態(tài)氮濃度小于5mg/L時(shí)逐步提高進(jìn)水氨氮濃度至700mg/L,提高幅度在20 50mg/L0期間采取不 排泥模式，經(jīng)過(guò)I個(gè)月富集，旁路系統(tǒng)富集的硝化污泥中的硝化菌數(shù)量可達(dá)I. 1*1013個(gè)/L，硝化活性達(dá)4000mgN/L d以上，在污水廠主體工藝調(diào)整后的再啟動(dòng)或硝化功能崩潰時(shí)，將富集的硝化污泥投入到主體工藝中，可在3 IOd內(nèi)完成污水廠硝化功能的啟動(dòng)和恢復(fù)。在污水廠運(yùn)行正常時(shí)，重復(fù)該方法進(jìn)行批式試驗(yàn)，富集的硝化菌種可在4°C條件下保存，在主體系統(tǒng)運(yùn)行異常時(shí)用于投加。本發(fā)明的基本特點(diǎn)是(I)使用膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)硝化污泥進(jìn)行半封閉式富集培養(yǎng)，與硝化菌劑的發(fā)酵培養(yǎng)相比，大幅度降低了硝化菌的培養(yǎng)成本，并實(shí)現(xiàn)了硝化菌與培養(yǎng)基質(zhì)的徹底分離，有效避免了硝化菌在培養(yǎng)過(guò)程中的不必要流失；(2)培養(yǎng)基中有機(jī)碳源含量低，以無(wú)機(jī)氮源為主，可同時(shí)投加污水生物處理工藝稀釋進(jìn)水或出水，使硝化污泥實(shí)現(xiàn)高純度、高濃度培養(yǎng)的同時(shí)，最大限度地保持了硝化種群的多樣性及其與強(qiáng)化對(duì)象系統(tǒng)硝化種群結(jié)構(gòu)的相似相容性，更有利于提高硝化強(qiáng)化效果；(3)該系統(tǒng)可分排泥和不排泥兩種模式運(yùn)行；不排泥模式下可批次生產(chǎn)與市售純硝化菌劑同等濃度的復(fù)合硝化菌劑；排泥模式下可在極小的容積中實(shí)現(xiàn)對(duì)污水生物工藝硝化功能的持續(xù)強(qiáng)化。
權(quán)利要求
1.一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)，它包括一內(nèi)裝有攪拌器的氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐，該氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐通過(guò)ー輸液泵連接膜生物反應(yīng)器；一 PH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐通過(guò)ー pH調(diào)節(jié)液輸送泵也連接所述膜生物反應(yīng)器；在所述膜生物反應(yīng)器上分別設(shè)置有連接進(jìn)水泵的進(jìn)水口和連接出水泵的出水ロ，以及連接排泥泵的排泥ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的膜生物反應(yīng)器采取外置式或一體浸沒(méi)式結(jié)構(gòu)，其中的膜形式為平板膜、卷式膜、中空纖維膜、管式膜中的一種濾膜；整個(gè)系統(tǒng)可分排泥和不排泥兩種模式運(yùn)行。不排泥模式下可批次生產(chǎn)與市售純硝化菌劑同等濃度的復(fù)合硝化菌劑；排泥模式下可在極小的容積中為強(qiáng)化對(duì)象污水生物エ藝連續(xù)生產(chǎn)并提供高濃度的硝化菌，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水生物エ藝硝化功能的持續(xù)強(qiáng)化。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的膜生物反應(yīng)器的底部設(shè)置有連接曝氣泵的曝氣裝置，在膜生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有PH在線檢測(cè)儀和液位計(jì)并分別連接于一由微電腦構(gòu)成的自控裝置，所述的自控裝置分別連接被控的輸液泵、PH調(diào)節(jié)液輸送泵、排泥泵以及進(jìn)水泵和出水泵。
4.ー種利用如權(quán)利要求I或2或3所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)的富集培養(yǎng)方法，該方法是使用膜生物反應(yīng)器對(duì)硝化污泥進(jìn)行半封閉式富集培養(yǎng)，其特征在于進(jìn)水通過(guò)進(jìn)水泵從進(jìn)水口送入膜生物反應(yīng)器，且此時(shí)的進(jìn)水為污水生物處理エ藝稀釋進(jìn)水或出水，并添加富集基質(zhì)，且所述進(jìn)水中含有含有的無(wú)機(jī)氮磷，另外在氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐內(nèi)人工投加硫酸銨、氯化銨無(wú)機(jī)氮源，磷酸氫ニ鈉、磷酸ニ氫鈉含磷無(wú)機(jī)物，以及微量元素，并通過(guò)輸液泵送入膜生物反應(yīng)器，投加后C/N ^ O. 5，氮磷質(zhì)量比范圍I 10 ;在pH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐內(nèi)加入碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀來(lái)調(diào)節(jié)pH值，通過(guò)Ph調(diào)節(jié)液輸送泵送入膜生物反應(yīng)器內(nèi)，使pH值維持在7. O 8. 5 ;由上述進(jìn)水、氨氮與微量元素以及PH調(diào)節(jié)液共同組成的混合液由膜生物反應(yīng)器中的膜進(jìn)行泥水分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)硝化菌的完全截留。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)方法，其特征在于所述的膜生物反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)不斷提高進(jìn)水中氨氮濃度來(lái)刺激硝化菌生長(zhǎng)，氨氮提高幅度在20 100mg/L之間，并以出水氨氮、亞硝態(tài)氮濃度均小于5mg/L為準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)方法，其特征在于所述的膜生物反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)的水力停留時(shí)間為2 15h，最佳為4h ；D0不低于2mg/L ;系統(tǒng)的污泥齡可根據(jù)需要控制在3 100d，常規(guī)5 20d。
全文摘要
一種基于膜生物反應(yīng)器的硝化污泥高效富集培養(yǎng)系統(tǒng)及方法，它包括一內(nèi)裝有攪拌器的氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐，該氨氮與微量元素儲(chǔ)存罐通過(guò)一輸液泵連接膜生物反應(yīng)器；一pH調(diào)節(jié)液儲(chǔ)存罐通過(guò)一pH調(diào)節(jié)液輸送泵也連接所述膜生物反應(yīng)器；在所述膜生物反應(yīng)器上分別設(shè)置有連接進(jìn)水泵的進(jìn)水口和連接出水泵的出水口，以及連接排泥泵的排泥口；本發(fā)明的基本特點(diǎn)是使用膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)硝化污泥進(jìn)行半封閉式富集培養(yǎng)，與硝化菌劑的發(fā)酵培養(yǎng)相比，大幅度降低了硝化菌的培養(yǎng)成本，并實(shí)現(xiàn)了硝化菌與培養(yǎng)基質(zhì)的徹底分離，有效避免了硝化菌在培養(yǎng)過(guò)程中的不必要流失。
文檔編號(hào)C02F3/12GK102674539SQ201210141918
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者余素林, 劉銳, 安少鋒, 文曉剛, 施漢昌, 羅金飛, 陳呂軍 申請(qǐng)人:浙江清華長(zhǎng)三角研究院