高效的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及高效的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置。

背景技术：

厌氧氨氧化工艺是目前新兴的生物脱氮技术，成功培养厌氧氨氧化颗粒污泥对反应速率提高和该技术更广的适用范围有着重要作用。

在现有技术中，uasb反应器由于其上流式的进水方式可以提高水力剪切力和增强生物量截留能力的特点，正被广泛应用于颗粒污泥培养。但是，传统的uasb反应器底部进水不均，存在短流、死区等缺点，应用于厌氧氨氧化污泥培养时还存在接种污泥易流失，生长速率慢等问题。因此，uasb反应器的合理设计对于厌氧氨氧化污泥的培养至关重要。

近年来，为成功、快速培养厌氧氨氧化颗粒污泥，一些研究者对uasb反应器做了一些改进，例如公开号位cn208747760u的实用新型专利公开了一种常见的uasb反应器培养厌氧氨氧化颗粒污泥的工艺，通过设置循环系统达到较大的上升流速。然而，较大的上升流速虽有利于提高水力剪切力从而有助于颗粒污泥形成，但是也会出现絮状或小粒径颗粒污泥被洗出反应器，实际运行时较难控制。现有用于培养厌氧氨氧化颗粒污泥的uasb反应器整体上进步较小，和传统设计差距不大，上升流速一般不超过1m/h，水流在升流方向上仍旧存在不均匀性，使反应器内基质及中间产物沿反应器高度分布不均匀。而反应器内普遍存在的死角和沟流(死角指反应器中液体不流动或者流动缓慢的区域，沟流是由于颗粒粘结后局部收缩或在反应器壁间形成的裂缝中的水流)，影响着污泥团聚，进而阻碍了颗粒污泥的形成。此外，uasb反应器内不合适的填料填充导致颗粒污泥成团困难，进出水管道堵塞，使得现有的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养技术效率较低。因此，需要对现有的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置进行改进，克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供高效的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，实现的目的是提高反应器容积利用率，能够促进污泥团聚并有效地持留在反应区内，减少颗粒污泥培养成功所需的时间，克服现有技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型公开了高效的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，包括从下向上依次连通的进水区、反应区和三相分离区。

其中，所述进水区的下面设有进水口用于接入原水，顶部设有配水盘；所述原水经过所述配水盘进入所述反应区；

所述反应区的底部设有一层用于保证布水均匀并过滤碎小污泥的砾石；所述反应区位于所述砾石上方的空间内设有若干附有活性炭粉末的悬浮填料；所述反应区的外面设有保温区，所述保温区外部包裹有保温岩棉；

所述反应区的上端与所述三相分离区之间设有筛网；

所述三相分离区的顶部设有气体排放口和出水口。

优选的，所述配水盘上设有若干透水小孔，且所述配水盘采用亚克力材料制成。

更优选的，每一所述透水小孔的孔径2毫米至4毫米，所述配水盘上设有50至60个所述透水小孔。

优选的，所述反应区设有若干取样口，在所述培养装置运行时，若干所述取样口均用于检测水中基质浓度。

优选的，所述保温区籍由保温区进水口与外部温度控制设备连接。

更优选的，所述外部温度控制设备为水浴锅或者循环冷却器。

优选的，所述附有活性炭粉末的悬浮填料是塑料材质的载有活性炭粉末的蜂窝状k3填料，直径2.4厘米至2.6厘米，涂覆活性炭粉末，粒度200目至300目。

优选的，所述筛网为20目至25目。

优选的，水流上升流速在0.093米/小时至0.18米/小时之间，若干所述附有活性炭粉末的悬浮填料的体积占所述反应区有效容积的60％至65％。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过底部亚克力材质的多孔配水盘和一定粒径的砾石，实现均匀布水，也提高了进水基质在反应器底部的混合效果，并有效防止污泥、杂质等堵塞进水管道，提高了培养效率。

2、本实用新型通过选择塑料材质的载有活性炭粉末的蜂窝状k3填料，提高了反应器容积利用率，使得反应区存在的死角和沟流等传统问题得以解决，相比于一般的悬浮填料，更有助于接种的絮状污泥在填料内部团聚，颗粒污泥培养时间更短。

3、本实用新型中三相分离区和反应区间设置筛网，填料全部悬浮充满于uasb反应器内，有利于洗出絮状污泥而持留住颗粒污泥，保证了反应区的颗粒污泥含量。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本实用新型一实施例的结构示意图。

图2示出本实用新型一实施例中配水盘的结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1和图2所示，高效的厌氧氨氧化颗粒污泥培养装置，包括从下向上依次连通的进水区、反应区7和三相分离区9。

其中，进水区的下面设有进水口1用于接入原水，顶部设有配水盘10；原水经过配水盘10进入反应区7；

反应区7的底部设有一层用于保证布水均匀并过滤碎小污泥的砾石2；反应区7位于砾石2上方的空间内设有若干附有活性炭粉末的悬浮填料5；反应区7的外面设有保温区6，保温区6外部包裹有保温岩棉；

反应区7的上端与三相分离区9之间设有筛网8；

三相分离区9的顶部设有气体排放口和出水口。

在某些实施例中，配水盘10上设有若干透水小孔，且配水盘10采用亚克力材料制成。

在某些实施例中，每一透水小孔的孔径2毫米至4毫米，配水盘10上设有50至60个透水小孔。

在某些实施例中，反应区7设有若干取样口4，在培养装置运行时，若干取样口4均用于检测水中基质浓度。

在某些实施例中，保温区6籍由保温区进水口3与外部温度控制设备连接。

在某些实施例中，外部温度控制设备为水浴锅或者循环冷却器。

在某些实施例中，附有活性炭粉末的悬浮填料5是塑料材质的载有活性炭粉末的蜂窝状k3填料，直径2.4厘米至2.6厘米，涂覆活性炭粉末，粒度200目至300目。

在某些实施例中，筛网8为20目至25目。

在某些实施例中，水流上升流速在0.093米/小时至0.18米/小时之间，若干附有活性炭粉末的悬浮填料5的体积占反应区7有效容积的60％至65％。

在实际应用中，反应区7内进水上升流速设置在0.094m/h，从接种厌氧消化污泥开始，初始总氮容积负荷为0.116mgn/(l×d)，30天为一个周期，进水氨氮和亚硝态氮去除率稳定大于90％，便将进水总氮容积负荷提高一倍，例如第31天系统总氮容积负荷为0.232mgn/(l×d)，依次逐步提高进水总氮负荷，驯化厌氧氨氧化污泥，最终系统在第86天的时候系统进水各基质去除率稳定大于90％，且总氮去除负荷超过500mgn/(l×d)，可以认为厌氧氨氧化系统成功启动，通过对填料内形成的红色颗粒污泥取样分析，得到颗粒污泥平均粒径在0.711-2.693mm之间。整个系统培养时间短，颗粒污泥粒径大，沉降性好，与现有培养技术相比，效率大大提高。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。