一种ab-asbr反应器启动厌氧氨氧化的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种AB-ASBR反应器启动厌氧氨氧化的装置，属于污水污泥生物处理技术领域。
【背景技术】
[0002]我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量，已超过⑶D成为影响地表水水环境质量的首要指标，并在“十二五”期间被列为总量控制指标。氨氮削减工艺主要分为物化法和生化法两类。物化法处理投资成本高，运行费用高，易造成二次污染。生化法处理成本低，二次污染少，但处理效果有待提升。传统的生物脱氮工艺对氨氮去除率一般可达70%-80%。选择合适的生化处理工艺，通过运行调控，可使氨氮去除率效果显著提高，并降低处理费用。
[0003]国内现有污水生物处理系统往往通过投加外碳源来补充碳源需求，这既增加了处理成本，又加剧了水厂中CO2的排放和剩余污泥的大量产生。厌氧氨氧化处理工艺与传统生物脱氮技术相比，不需外加有机碳源;不需投加酸碱中和试剂，避免造成二次污染;耗能低；污泥产量少。据国内外相关报道，厌氧氨氧化反应的启动已经取得了一定的进展，但厌氧氨氧化菌世代周期长，对于不同反应器启动时间差异较大。已实现厌氧氨氧化反应的ASBR工艺存在有如下缺点:I.菌群优势不稳定，处理效率不高。ASBR中进行着间歇性发酵，随着最初基质不断向中间产物转移，反应器中微生物的组成及优势种群也随之不断更替，使ASBR反应器中的甲烷八叠球菌和甲烷丝菌都难以稳定，各自的生化优势无法充分发挥。2.经济潜能有待进一步发掘，运营成本较高。由于ASBR反应器中形成的厌氧颗粒污泥大多以甲烷丝菌为优势菌，牺牲了甲烷八叠球菌基质利用速率高的功能，限制了 ASBR有机负荷的提高。为保证ASBR反应器的正常运行，常采用降低设计负荷的措施，以保证反应器在相对较低的负荷下容易保持产酸菌和产甲烷菌之间的平衡，因此限制了反应器容积负荷的提高和基建投资的最大程度减少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种AB-ASBR反应器启动厌氧氨氧化的装置，该装置可实现高浓度有机物去除的同时对废水中氨氮的去除，提高污水处理效率，降低处理成本。
[0005]—种AB-ASBR反应器启动厌氧氨氧化的装置，包括:污水池、前段反应装置和后段反应装置；
[0006]前段反应装置包括前段ASBR反应器、集气装置、微型真空栗、时控开关、气体流量计、PH测定仪、溶解氧测定仪和温控装置；
[0007]后段反应装置包括后段ASBR反应器、集气装置、微型真空栗、时控开关、气体流量计、PH测定仪、溶解氧测定仪和温控装置；
[0008]前、后段ASBR反应器的高度和直径比均为2-3;前、后段ASBR反应器顶端均设有排气口和微量元素投加口，前、后段ASBR反应器的底侧均分别设有进水口和排水口，前、后段ASBR反应器的底部中心均设有气体循环入口和曝气头，气体循环入口设置在曝气头下方；前、后段ASBR反应器的底部均设有排空阀和排泥阀;排气口通过导气管与集气装置连接，集气装置通过导气管与微型真空栗进气端连接，微型真空栗通过时控开关控制开启，微型真空栗的出气端与气体流量计进气端连接，气体流量计出气端与气体循环入口相连；
[0009]污水池与前段ASBR反应器的进水口连接;前段ASBR反应器的排水口和后段ASBR反应器的进水口相连；
[0010]启动前、后段ASBR反应器:以城市污水处理厂回流污泥为接种污泥，注入前、后段ASBR反应器中，其污泥浓度为3000-4000mg/L，以初始容积负荷0.2gC0D/(L.d)培养并投加适量絮凝剂聚丙烯酰胺，于中温条件下培养厌氧颗粒污泥；污水池中污水进水注入前段ASBR反应器中进行吸附，吸附结束后，污水进入后段ASBR反应器进行降解;进水完成后，通过时控开关间歇打开微型真空栗，微型真空栗将气袋内气体吸入气室，加压后输送至反应器底部进行搅拌，使废水与污泥充分接触混合，进行吸附降解反应；
[0011 ]在反应阶段最后一次搅拌后，时间控制器电源自动关闭，反应器进入沉淀阶段;混合液在静止的条件下沉淀，进行固液分离;打开出水开关，使经过沉淀后的上清液在储气压力的作用下排出反应器；
[0012]通过pH测定仪、溶解氧测定仪和温控装置分别测定前、后段ASBR反应器中污水的pH值、溶解氧和水温，使其pH值维持在6.8-7.2、溶解氧接近O、水温维持在35 土 2°C ；每天运行2-3个周期，前段ASBR反应器每个周期包括进水一吸附一沉降一排水一再生，后段ASBR反应器每个周期包括进水一降解一沉降一排水一闲置;在上述条件下运行前、后段ASBR反应器，逐渐提高有机物浓度至5000mg/L以上，并实现污泥颗粒化；
[0013]启动厌氧氨氧化反应:当实现污泥颗粒化后，向前段ASBR反应器中加入NH4+-N和N02—-N，初始浓度分别为50mg/L和40mg/L，并逐步提高，增加梯度分别为50mg/L和20mg/L，使ΝΗ4+_Ν、Ν02—-N浓度分别增至550mg/L和320mg/L，最终实现厌氧氨氧化。
[0014]本发明的技术原理如下:
[0015]前、后两段反应器中分别选择性地培养和发展各自的优势菌，使前、后两段反应器分别以吸附-生物降解的模式运行的工艺，该工艺是根据甲烷八叠球菌和甲烷丝菌不同的生理化特性，在前、后两段反应器中分别选择性地培养和发展各自的优势菌，在前段ASBR反应器中培养以甲烷八叠球菌和厌氧氨氧化菌为优势菌的颗粒污泥，在后段ASBR反应器中培养以甲烷丝菌和厌氧氨氧化菌为优势菌的颗粒污泥，后段的进水为前段的出水，使前、后两段反应器在相差悬殊的负荷下分别以吸附-生物降解的模式运行。
[0016]AB-ASBR工艺前段的运行模式为“进水一吸附一沉降一排水一再生”；后段的运行模式为“进水一降解一沉降一排水一闲置”。两段反应器中甲烷菌群优化将有利于AB-ASBR工艺进水负荷的增加和出水水质的提高。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0018]1.通过两级厌氧序批式反应器ASBR连接的方式处理污水，实现了污泥固定化、厌氧氨氧化，高浓度有机物条件下高氨氮废水的同时脱氮，解决了碳源投加问题，降低了处理成本。
[0019]2.产甲烷菌群和厌氧氨氧化菌群的共存，实现了高浓度有机物去除的同时对废水中氨氮的去除，大大提高污水处理效率，节省处理成本和占地面积。
[0020]3.AB-ASBR厌氧氨氧化反应器能够成功启动且对氨氮类废水有较好的处理能力，实验表明对NH/-N和N02—-N的处理浓度分别可达550π^/1和320mg/L，去除率分别高达92%和 95 %。
[0021]4.反应器合适的高径比也增加了污泥与液体的接触面积，为吸附作用提供了良好的环境，加速了吸附过程;吸附再生6.5h后，NH/-N和NO2--N浓度降至较低水平，表明污泥可再生恢复活性，可进入下一个周期循环。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的AB-ASBR反应器启