一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116002859A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310137167.1(22)申请日2023.02.17(71)申请人江门职业技术学院地址529000广东省江门市潮连大道6号申请人五邑大学(72)发明人匡彬林梓杨汪涛陈玄皓邓丽颖钟冬燕(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师刘志敏(51)Int.Cl.C02F3/28(2023.01)C02F3/34(2023.01)C02F101/16(2006.01)C02F101/38(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统(57)摘要本发明公开了一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其通过生物膜反应器和折流板反应器的设置，其中生物膜反应器能够截留污泥和溶解态甲烷，用于培养甲烷氧化菌，并结合甲烷的持续供给，能够进一步地提高甲烷溶解率，促进厌氧产甲烷菌富集；同时，在生物膜反应器和折流板反应器中加入颗粒活性炭，以颗粒活性炭作为生物富集载体，从而能够更好接种处于对数生长期的厌氧甲烷氧化菌和厌氧氨氧化菌，实现了废水中总氮、氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的高效降解；本系统具有结构简单、操作灵活、启动迅速、运行稳定、以及运行费用低等优点；此外，本系统还可以通过pH值、接种比和水力停留时间来调节核心功能菌群的富集程度。CN116002859ACN116002859A权利要求书1/1页1.一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，包括进水箱、甲烷钢瓶、生物膜反应器和折流板反应器，所述生物膜反应器设有第一进水口、第一出水口、第一进气口和第二进气口，所述折流板反应器设有第二进水口、第二出水口和回水口；所述进水箱与所述第一进水口之间通过第一管道连接；所述甲烷钢瓶与所述第一进气口之间依次通过第二管道和第一支管道连接，所述甲烷钢瓶与所述第二进气口之间依次通过第二管道和第二支管道连接；所述第一出水口与所述第二进水口之间通过第三管道连接，所述回水口与所述生物膜反应器的进水口之间通过第四管道连接，所述生物膜反应器和折流板反应器内均投放有接种污泥、颗粒活性炭、厌氧甲烷氧化菌和厌氧氨氧化菌。2.根据权利要求1所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述第一管道上设有进水泵和第一阀门；所述第二管道上设有气压阀和第二阀门；所述第四管道上设有回水泵和第三阀门。3.根据权利要求1所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述生物膜反应器包括容器本体以及设置于所述容器本体内的膜组件，所述膜组件为呈立柱状固定安装在所述容器本体的中部，所述第一进水口和第一进气口设置在所述容器本体的底部且与所述膜组件的下端连接；所述第一出水口和第二进气口设置在所述生物膜反应器的顶部且与所述膜组件的上端连接，所述颗粒活性炭的部分吸附于所述膜组件的外表面。4.根据权利要求3所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述膜组件由多束聚丙烯中空纤维组成，每束所述聚丙烯中空纤维的内径和外径分别为90um和200um，所述膜组件的面积与体积比为490m2：1m3。5.根据权利要求1所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述颗粒活性炭为直径在1mm～5mm范围内的AR级颗粒活性炭，且其浓度为5g/L～20g/L。6.根据权利要求5所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述颗粒活性炭先用去离子水润洗至出水清澈为止，后用模拟废水润洗多次，最后放入真空干燥箱干燥处理。7.根据权利要求1所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述生物膜反应器中的接种污泥为厌氧颗粒污泥和池塘污泥，且其浓度为25g/L；所述折流板反应器中的接种污泥为厌氧颗粒污泥，且其浓度为30g/L。8.根据权利要求1所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述厌氧甲烷氧化菌在培养悬液中的菌浓度为10g/L～50g/L；所述厌氧氨氧化菌在培养悬液中的菌浓度均为10g/L～50g/L。9.根据权利要求1所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述折流板反应器设有多个由竖向导流板分隔形成的且依次串联的反应室；所述反应室的顶部连接有用于收集氮气的气袋。10.根据权利要求1所述的一种厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合脱氮的快速启动系统，其特征在于，所述甲烷钢瓶向所述生物膜反应器输送甲烷的气压压力为300kPa。2CN116002859A说明书1/5页一种厌氧甲烷氧化与