專利名稱：一種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于廢水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
好氧顆粒污泥技術(shù)是通過微生物的自凝聚作用形成的具有球型規(guī)則的顆粒狀微生物聚合體，是在厭氧顆粒污泥的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的ー種新型高效的可持續(xù)發(fā)展的生物脫氮エ藝。在這種微生物自身絮凝増殖形成的好氧顆?；^程中，眾多微生物被胞外多聚
物包裹于由絲狀菌形成的網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)，由于在各種微生物間存在有較強的代謝互補性，因而能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜有機污染物的降解、承受較高的有機負荷、耐受有毒物質(zhì)等。目前，好氧顆粒污泥技術(shù)得到了廣泛研究，但其突出的問題就是形成周期較長和長期運行過程中易發(fā)生解體，這限制了好氧顆粒污泥技術(shù)的進一步推廣和產(chǎn)業(yè)化。利用人為投加外部載體實現(xiàn)好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)是目前的一種有效解決方案。沸石是ー種具有骨架結(jié)構(gòu)的多孔性含水硅鋁酸鹽晶體，被廣泛的用作催化劑、干燥劑、水質(zhì)軟化劑、吸附劑、離子交換劑等。利用沸石吸附性能和生物法相結(jié)合，增強系統(tǒng)的氨氮去除能力，是目前的研究熱點之一，沸石在吸附和去除氨氮的同時，亦可作為微生物生長的載體，為微生物提供營養(yǎng)源和附著表面，經(jīng)一定時間后，形成生物沸石。本實用新型的目的是提供ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，借助于沸石的表面吸附性能和離子交換性能提高反應(yīng)器的氨氮去除能力，改善反應(yīng)器污泥的沉降性能。同吋，通過外部調(diào)控形成以沸石為核心的好氧顆粒污泥，省卻絲狀菌的纏繞，實現(xiàn)反應(yīng)器的快速顆?；?。同吋，以沸石為核心的好氧顆粒污泥成熟以后，沸石位于內(nèi)部并不需要營養(yǎng)基質(zhì)和溶解氧等物質(zhì)，因此可以有效避免因基質(zhì)擴散造成的內(nèi)部菌種死亡而導(dǎo)致的顆粒污泥解體問題，增強系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，降低顆粒污泥的解體風(fēng)險。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，解決現(xiàn)有好氧顆粒污泥形成周期長和長期運行不穩(wěn)定的技術(shù)難題。為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，主要包括SBR序批式反應(yīng)器主體(I)和粉末狀沸石載體(2)，SBR序批式反應(yīng)器主體包括進水系統(tǒng)(3)、曝氣系統(tǒng)(4)、排水系統(tǒng)(5)、取樣系統(tǒng)(6)和時間程序控制系統(tǒng)(7)，時間程序控制系統(tǒng)(7)分別控制反應(yīng)器的進水系統(tǒng)
(3)、曝氣系統(tǒng)(4)和排水系統(tǒng)(5)，SBR序批式反應(yīng)器在活性污泥接種初期投加2 10g/L的粉末狀沸石(2)。所述的沸石載體(2)為粉術(shù)狀，粒徑100 300 μ m,密度I. 5 2. 2g/cm3。所述的曝氣系統(tǒng)(4)包括微孔曝氣頭(8)和穿孔曝氣管(9)，均位于反應(yīng)器底部，反應(yīng)器曝氣階段溶解氧濃度控制為2 8mg/L。[0009]所述的取樣系統(tǒng)(6)的取樣ロ位于反應(yīng)器高程的25%，50%和75%處。ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，其體現(xiàn)的優(yōu)勢和特點是(I)沸石載體的孔穴和孔道的直徑與NH4+-N的直徑相當，故對NH/-N具有很強的選擇吸附性能，可有效提高反應(yīng)器的氨氮去除能力，同時借助于載體表面基質(zhì)環(huán)境促進硝酸菌的附著、沉積和繁殖生長，并以此為內(nèi)核快速得到性能優(yōu)良的好氧顆粒污泥，大大縮短培養(yǎng)時間，提高反應(yīng)器的有機物去除能力和硝化效率；(2)本實用新型使用粉末狀沸石載體密度為I. 5 2. 2g/L，通過無機成分的人為加入有效改善污泥絮體的比重，増加絮體顆粒的沉降性能并促進固液分離；(3)采用的沸石載體表面含有一定濃度Ca2+，可以通過陽離子的架橋作用誘導(dǎo)微生物聚集生長、加強細胞的新陳代謝、細菌種內(nèi)與種間的質(zhì)子交換等，這進一歩促進反應(yīng)器的顆?；?4)沸石惰性載體的投加，可以有效避免好氧顆粒污泥成熟以后因基質(zhì)擴散造成的污泥解體問題，增強系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、增強污染和逆性環(huán)境體抗カ；從而進一歩擴大馴化應(yīng)用水質(zhì)；(5)所采用的沸石載體價格低廉、來源廣泛，可有效對現(xiàn)有工程反應(yīng)器進行改裝，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。此實用新型用于好氧顆粒污泥技術(shù)的培養(yǎng)和調(diào)試，短期內(nèi)達到令人滿意的效果。
附圖I是本實用新型的沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器示意圖(I)SBR序批式反應(yīng)器主體，(2)粉末狀沸石載體，(3)進水系統(tǒng)，(4)曝氣系統(tǒng)，(5)排水系統(tǒng)，(6)取樣系統(tǒng)，
(7)時間程序控制系統(tǒng)，(8)微孔曝氣頭，(9)穿孔曝氣管。附圖2是本實用新型的實施例中使用的沸石載體顯微鏡照片，沸石載體為粉末狀，平均粒徑200 μ m,密度I. 8g/cm3。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進ー步詳細說明。應(yīng)理解，以下實施例所述是用于說明本實用新型，并不用以限制本實用新型。如附圖I所示的ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器。主要包括SBR序批式反應(yīng)器主體(I)和粉末狀沸石載體(2)，SBR序批式反應(yīng)器主體包括進水系統(tǒng)(3)、曝氣系統(tǒng)(4)、排水系統(tǒng)(5)、取樣系統(tǒng)(6)和時間程序控制系統(tǒng)(7)，時間程序控制系統(tǒng)(7)分別控制反應(yīng)器的進水系統(tǒng)(3)、曝氣系統(tǒng)(4)和排水系統(tǒng)(5)。反應(yīng)器主體(I)內(nèi)徑7. 5cm，有效高度60cm，高徑比為8 1，反應(yīng)器采用中部排水，排水率為50%。曝氣系統(tǒng)(4)包括微孔曝氣頭(8)和穿孔曝氣管(9)，均位于反應(yīng)器底部，反應(yīng)器曝氣階段溶解氧濃度控制為4mg/L。取樣系統(tǒng)(6)的取樣ロ位于反應(yīng)器高程的25%，50%和75%處。反應(yīng)器接種污泥采用普通絮狀活性污泥，接種污泥體積占反應(yīng)器總體積的30%，反應(yīng)器初始MLSS為3g/L，SBR序批式反應(yīng)器在活性污泥接種初期投加3g/L的粉末狀沸石(附圖2)，沸石載體為粉術(shù)狀，平均粒徑200 μ m,密度I. 8g/cm3,沸石載體顯微鏡照片見附圖2。采用人工模擬廢水馴化培養(yǎng)好氧顆粒污泥，C6H12O6為模擬碳源，NH4Cl為模擬氮源，KH2PO4為模擬磷源，所用人工配水水質(zhì)如下C0D濃度為1400mg/L，NH4+_N濃度為200mg/L, P 濃度為 40mg/L, CaCl2 · 2H20 30mg/L, MgSO4 · 7H20 25mg/L, FeSO4 · 7H20 20mg/L, NaHC032000mg/L。微量元素=H3BO3 0. 05g/L, ZnCl2O. 05g/L, CuCl2 0. 03g/L, MnSO4 · H2O
0.05g/L, (NH4)6MoO24 · 4H20 0. 05g/L, AlCl3O. 05g/L, CoCl2 · 6H20 0. 05g/L, NiCl2 0. 05g/L。經(jīng)過40天的連續(xù)培養(yǎng)，反應(yīng)器形成了大量的含核好氧顆粒污泥，反應(yīng)器MLSS大于6g/L，人工模擬廢水經(jīng)沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器處理后，反應(yīng)器出水COD低于70mg/L， NH4+-N濃度低于2mg/L，SS濃度低于20mg/L，COD去除率90%以上，NH4+_N去除率98%以上，總氮去除率高于80%。反應(yīng)器運行良好，具有優(yōu)良的有機物去除和脫氮能力。
權(quán)利要求1.ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，主要包括SBR序批式反應(yīng)器主體(I)和粉末狀沸石載體(2)，SBR序批式反應(yīng)器主體包括進水系統(tǒng)(3)、曝氣系統(tǒng)(4)、排水系統(tǒng)(5)、取樣系統(tǒng)(6)和時間程序控制系統(tǒng)(7)，時間程序控制系統(tǒng)(7)分別控制反應(yīng)器的進水系統(tǒng)(3)、曝氣系統(tǒng)(4)和排水系統(tǒng)(5)，SBR序批式反應(yīng)器在活性污泥接種初期投加2 10g/L的粉末狀沸石(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，其特征是所述的沸石載體⑵為粉末狀，粒徑100 300 μ m,密度I. 5 2. 2g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，其特征是所述的曝氣系統(tǒng)(4)包括微孔曝氣頭(8)和穿孔曝氣管(9)，均位于反應(yīng)器底部，反應(yīng)器曝氣階段溶解氧濃度控制為2 8mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，其特征是所述的取樣系統(tǒng)(6)的取樣ロ位于反應(yīng)器高程的25%，50%和75%處。
專利摘要本實用新型專利公開了一種沸石載體好氧顆粒污泥反應(yīng)器，主要包括SBR序批式反應(yīng)器主體(1)和粉末狀沸石載體(2)，SBR序批式反應(yīng)器主體包括進水系統(tǒng)(3)、曝氣系統(tǒng)(4)、排水系統(tǒng)(5)、取樣系統(tǒng)(6)和時間程序控制系統(tǒng)(7)，時間程序控制系統(tǒng)(7)分別控制反應(yīng)器的進水系統(tǒng)(3)、曝氣系統(tǒng)(4)和排水系統(tǒng)(5)，SBR序批式反應(yīng)器在活性污泥接種初期投加2～10g/L的粉末狀沸石(2)。本實用新型可有效利用沸石載體為核心誘導(dǎo)好氧顆粒污泥快速形成，縮短反應(yīng)器顆?；瘯r間，并避免顆粒污泥成熟后因基質(zhì)擴散造成的污泥解體，增強反應(yīng)器的穩(wěn)定性，同時沸石載體價格低廉、來源廣泛，具有一定的實用價值。
文檔編號C02F3/12GK202643419SQ20122029290
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者杜斌, 魏東, 薛曉東, 魏琴, 吳丹, 王曉東, 陳淑偉, 閆良國, 張永芳, 朱寶存 申請人:濟南大學(xué)