本实用新型涉及污水生物处理技术领域，具体涉及一种厌氧氨氧化菌的培养装置。
背景技术：
社会经济高速发展，环境问题日益严重，由氮、磷过量引起的水体富营养化问题越来越突出，我国污水处理的氮、磷排放标准也不断提高，对氮、磷等污染物质的总量控制也日益重视。当前，我国的城市污水处理厂出水必须符合城镇污水排放标准中的一级A标准，出水总氮小于15mg/L。
生物脱氮是目前较为成熟可靠的方法，负责脱氮的微生物主要是硝化菌和反硝化菌，在实际工程应用中，两种菌体的生长环境完全不同，因此一般都将硝化和反硝化过程分开，工艺较复杂；其次，硝化需要大量曝气和额外碱度，反硝化过程额外投加有机碳源，投资和运行费用较高。同时，由于大部分实际污水的可生化性相对较差，以及在硝化过程中易降解有机物被异养菌的降解，使得反硝化过程因碳源不足而导致氮的去除率大大降低，出水中含有大量的硝态氮。
厌氧氨氧化工艺是由荷兰技术大学提出的一种新型高效生物脱氮技术。在厌氧条件下，厌氧氨氧化细菌以亚硝酸盐作为电子受体，直接将氨氮氧化为氮气。与传统工艺相比，厌氧氨氧化工艺无需供氧，无需添加有机碳源，由于厌氧氨氧化菌世代时间长，可以减少污泥产量，是一种经济有效的生物脱氮途径。
尽管国内针对该工艺的实验案例已存在，但现有的案例中厌氧氨氧化菌繁殖缓慢，驯化周期长，且培养装置繁琐。现有的厌氧氨氧化工艺中大多仍需要较高浓度的活性污泥作为接种载体，并配合搅拌的方式运行，同时还需进行泥水分离或者污泥回流等辅助设备，严重限制了该工艺在实际工程中的有效推广。因此，针对该工艺现阶段存在的上述问题，采取简单有效的方法提升工艺运行的可靠性及经济性是目前十分重要的任务。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于，克服现有的培养装置存在的缺陷，而提供一种厌氧氨氧化菌的培养装置及培养方法，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种厌氧氨氧化菌的培养装置，包括生物培养反应器和用于给所述生物培养反应器保温的保温装置，其中，生物培养反应器包括：
反应器本体，所述反应器本体为两端采用法兰密封的柱形腔体，所述反应器本体底部法兰连接进水口、顶部法兰连接排气口、所述反应器本体的上部开设有出水口；
无纺布填料，填充在所述反应器本体的内部。
作为一种优选的技术方案，所述排气口连接进水箱、所述出水口连接外部水箱，均形成液封构造。
作为一种优选的技术方案，所述保温装置包括包覆在所述反应器本体外周侧的保温夹套以及给所述保温夹套提供温水的加热水箱，其中所述保温夹套的保温水进口设置在所述保温夹套的下部，保温水出口设置在所述保温夹套的上部。
作为一种优选的技术方案，所述保温水出口与所述加热水箱连接，形成循环水系统。
作为一种优选的技术方案，所述无纺布填料为条状，两端固定于所述反应器本体两端。
作为一种优选的技术方案，所述无纺布填料单束长度为40～50cm，宽度为 1～5cm，厚度为0.5～1cm，且所述无纺布填料为多根，在所述反应器本体内部的填充率为10％～50％。
作为一种优选的技术方案，所述无纺布填料为垂直悬挂或环绕所述反应器本体内部固定芯材的方式固定在所述反应器本体内部。
作为一种优选的技术方案，所述反应器本体为圆柱形腔体，且所述腔体的内径及有效高度分别为25cm、65cm。
一种厌氧氨氧化菌的培养装置的培养方法，采用厌氧氨氧化菌的培养装置进行厌氧氨氧化菌的培养，包括如下步骤：
S1、打开保温装置，使得所述反应器本体内部温度保持在35-38℃；
S2、通入合成废水，使得所述无纺布填料全部浸没于所述合成废水中；
S3、投入接种污泥，所述接种污泥的投入量为200-2000mg/L；
S4、持续反应7-20d，得到厌氧氨氧化菌。
作为一种优选的技术方案，所述合成废水的氨氮浓度为35～350mg/L，亚硝态氮浓度为30～300mg/L，总氮浓度为75～650mg/L。
作为一种优选的技术方案，所述接种污泥为硝化污泥、厌氧氨氧化污泥及反硝化污泥中的一种或两种的组合。
作为一种优选的技术方案，所述合成废水的溶解氧浓度低于0.6mg/L。
与现有技术相比，本实用新型具有以下突出特点：
1、反应器中悬挂了生物亲和性较好的无纺布填料，且呈束状排列，与水的接触面积较大，厌氧氨氧化菌易粘附在填料上，不易随着水体流失，既大大缩短了菌种富集时间，又降低了出水的固体悬浮物浓度(SS浓度)，有效减少了污泥发生量。因此，在菌种富集过程中，本装置中添加的接种污泥浓度低，无需采用任何形式的混合设备，仅通过水力作用促使厌氧氨氧化反应的进行，同时达到富集厌氧氨氧化菌和脱氮的目的。
2、因厌氧氨氧化菌所需的生长环境较为苛刻，因此本实用新型中采用氮气吹扫的方式针对合成废水进行溶解氧低浓度控制，可为厌氧氨氧化菌的前期驯化提供充分的生长繁殖环境，加快培养进程。随着厌氧氨氧化菌的繁殖，反应器中产生的氮气进入进水装置，一方面形成液封构造，可有效防止空气倒流破坏反应器本体缺氧环境；另一方面，产生的氮气可作为有效吹扫气保护进水箱中的低浓度溶解氧，形成循环利用，节省能耗。
附图说明
图1为本实用新型中厌氧氨氧化菌的培养装置的结构示意图；
其中：1-反应器本体，11-进水口，12-排气口，13-出水口，2-无纺布填料， 3-进水箱，4-外部水箱，5-保温夹套，51-保温水进口，52-保温水出口，6-加热水箱。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,对依据本实用新型提出的厌氧氨氧化菌的培养装置及培养方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
如图1所示，本实用新型公开了一种厌氧氨氧化菌的培养装置，包括生物培养反应器和用于给生物培养反应器保温的保温装置，其中，生物培养反应器包括：
反应器本体1，反应器本体1为两端采用法兰密封的柱形腔体，两端采用法兰进行密封，能够有效维持厌氧或缺氧环境，且柱形腔体竖直放置，反应器本体 1底部法兰连接进水口11、顶部法兰连接排气口12、另外反应器本体1的上部开设有出水口13，投入的合成废水从反应器本体1的底部进入、产生的氮气从反应器本体1的顶部排出，另外合成废水反应完成后从上部设置的出水口13流出反应器本体1。
还包括无纺布填料2，填充在反应器本体1的内部，由于无纺布填料2生物亲和性好，因此水中的微生物易粘附在无纺布填料2上生长繁殖，使厌氧氨氧化菌得以富集。
进一步的，排气口12连接进水箱3、出水口13连接外部水箱4，均形成液封构造。且排气口12排出的氮气排入进水箱3可作为有效吹扫气保护进水箱3 中的低浓度氧，形成循环利用，节省能耗。
作为一种优选的技术方案，保温装置包括包覆在反应器本体1外周侧的保温夹套5以及给保温夹套5提供温水的加热水箱6，其中保温夹套5的保温水进口 51设置在保温夹套5的下部，保温水出口52设置在保温夹套5的上部，且保温水出口52与加热水箱6连接，形成循环水系统。为了增加此循环水系统中水的动力，还包括水泵，优选的，水泵设置在加热水箱6的出水端。
进一步的，无纺布填料2为条状，两端固定于反应器本体1两端，呈竖直状排列在反应器本体1的内部。
进一步的，无纺布填料2单束长度为40～50cm，宽度为1～5cm，厚度为0.5～1 cm，且无纺布填料2为多根，多根无纺布填料2竖直间隔排列，在反应器本体1 内部的填充率为10％～50％，即无纺布填料2的体积占反应器本体1内有效容积的10-50％。
进一步的，无纺布填料2为垂直悬挂或环绕反应器本体1内部固定芯材的方式固定在反应器本体1内部。
进一步的，反应器本体1为圆柱形腔体，且腔体的内径及有效高度分别为 25cm、65cm。
本实用新型还公开了一种厌氧氨氧化菌的培养装置的培养方法，采用如上所述的厌氧氨氧化菌的培养装置进行厌氧氨氧化菌的培养，包括如下步骤：
S1、打开保温装置，使得反应器本体1内部温度保持在35-38℃；
S2、通入合成废水，使得无纺布填料2全部浸没于合成废水中；
S3、投入接种污泥，接种污泥的投入量为200-2000mg/L；
S4、持续反应7-20d，得到厌氧氨氧化菌。
进一步的，合成废水的氨氮浓度为35～350mg/L，亚硝态氮浓度为30～300 mg/L，总氮浓度为75～650mg/L。
进一步的，接种污泥为硝化污泥、厌氧氨氧化污泥及反硝化污泥中的一种或两种的组合。
进一步的，合成废水的溶解氧浓度低于0.6mg/L。
为了进一步说明本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型提供的厌氧氨氧化菌的培养装置的培养装置及培养方法进行详细的描述，但不应将其理解为对本实用新型保护范围的限定。
合成废水(基质浓度见表1)由进水口11进入反应器本体1内，反应器本体1内间隔排列填充了无纺布填料2，全部浸没于合成废水中，并投入1000mg/L 的接种污泥，其中接种污泥为反硝化污泥。合成废水与反硝化污泥汇合后依靠水力作用沿着无纺布填料2空隙上升，与无纺布填料2表面接触，部分反硝化污泥附着无纺布填料2停留。处理后的水由上部的出水口13排出并进入外部水箱4，产生的氮气由顶部的排气口12排出并进入进水箱3。同时，加热水箱6中的循环热水由保温夹套5底部的保温水进口51进入，上部的保温水出口52溢流出进行循环流动，保证反应器本体1内反应温度范围为37℃。
表1合成废水水质情况
合成废水的进水浓度从初始的低浓度缓慢提高，停留时间由24h逐渐缩短，反应器本体1内进水氨氮浓度为35mg/L，亚硝态氮浓度为30mg/L，培养装置运行10天后，出水氨氮浓度为25mg/L，亚硝态氮浓度为20mg/L，由此推测反应器本体1中已经出现了厌氧氨氧化菌。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。