公布日：2023.08.04

申請日：2023.06.19

分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;E03F11/00(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，包括儲存液調(diào)節(jié)區(qū)、污泥儲存區(qū)、廢液棄置區(qū)，所述儲存液調(diào)節(jié)區(qū)包括基質(zhì)液儲罐、堿液儲罐、酸液儲罐，所述污泥儲存區(qū)包括污泥儲存罐，所述廢液棄置區(qū)包括廢液儲罐，污泥儲存罐內(nèi)設(shè)溫控設(shè)備、水質(zhì)監(jiān)測一體化設(shè)備和攪拌器，溫控設(shè)備具有溫度感應(yīng)及加熱、制冷功能。同時還公開了一種厭氧氨氧化污泥儲存方法。本發(fā)明通過設(shè)置儲存液調(diào)節(jié)區(qū)、污泥儲存區(qū)、廢液棄置區(qū)，可以經(jīng)濟、有效地實現(xiàn)厭氧氨氧化菌種儲存液的實時監(jiān)測、調(diào)節(jié)及更換。

權(quán)利要求書

1.一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，其特征在于：包括儲存液調(diào)節(jié)區(qū)、污泥儲存區(qū)、廢液棄置區(qū)，所述儲存液調(diào)節(jié)區(qū)包括基質(zhì)液儲罐(11)、堿液儲罐(12)、酸液儲罐(13)，所述污泥儲存區(qū)包括污泥儲存罐(21)，所述廢液棄置區(qū)包括廢液儲罐(31)，所述基質(zhì)液儲罐(11)與所述污泥儲存罐(21)之間通過第一管道(17)連通，所述堿液儲罐(12)與所述污泥儲存罐(21)之間通過第二管道(18)連通，所述酸液儲罐(13)與所述污泥儲存罐(21)之間通過第三管道(19)連通，所述污泥儲存罐(21)和所述廢液儲罐(31)之間通過第四管道(33)連通，所述污泥儲存罐(21)內(nèi)設(shè)溫控設(shè)備(24)、水質(zhì)監(jiān)測一體化設(shè)備(25)和攪拌器(26)，所述溫控設(shè)備(24)具有溫度感應(yīng)及加熱、制冷功能，所述第一管道(17)、第二管道(18)、第三管道(19)和第四管道(33)上分別設(shè)有第一輸送泵(14)、第二輸送泵(15)、第三輸送泵(16)和第四輸送泵(32)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，其特征在于：還包括自動化控制區(qū)，該自動化控制區(qū)設(shè)有PLC(41)和計算機(42)，所述溫控設(shè)備(24)、水質(zhì)監(jiān)測一體化設(shè)備(25)、攪拌器(26)、第一輸送泵(14)、第二輸送泵(15)、第三輸送泵(16)和第四輸送泵(32)分別與所述PLC(41)電連接，所述PLC(41)和所述計算機(42)電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，其特征在于：所述污泥儲存罐(21)包括罐體和罐蓋，所述罐體和所述罐蓋可拆卸連接，所述罐體和所述罐蓋外部包覆有保溫層(23)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，其特征在于：所述攪拌器(26)為攪拌槳或磁力攪拌子。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，其特征在于：所述基質(zhì)液儲罐(11)內(nèi)的基質(zhì)液為硝酸鹽和葡萄糖混合溶液，硝酸鹽濃度為70-140mg-N/L，葡萄糖濃度為1-2mM，pH值為7.0-8.0。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，其特征在于：所述堿液儲罐(12)內(nèi)的堿液采用濃度為1-3mol/L的氫氧化鈉溶液。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，其特征在于：所述酸液儲罐(13)內(nèi)的酸液采用濃度為1-3mol/L的鹽酸溶液。

8.一種厭氧氨氧化污泥儲存方法，其特征在于，該方法使用權(quán)利要求1-7中任一項所述的厭氧氨氧化污泥儲存裝置，包括如下過程：(a)水質(zhì)監(jiān)測所述水質(zhì)監(jiān)測一體化設(shè)備(25)實時監(jiān)測所述污泥儲存罐(21)內(nèi)的儲存液的pH值以及氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽和葡萄糖的濃度；若pH偏離控制范圍，啟動酸堿調(diào)節(jié)程序；若氨氮和亞硝酸鹽濃度超過控制范圍或硝酸鹽和葡萄糖濃度低于控制值，啟動儲存液更換程序；所述溫控設(shè)備(24)實時監(jiān)測所述污泥儲存罐(21)內(nèi)的儲存液的溫度，若溫度偏離控制值，啟動溫度調(diào)節(jié)程序；(b)酸堿調(diào)節(jié)程序所述污泥儲存罐(21)內(nèi)的儲存液的pH值控制在7.0-8.0，當(dāng)pH偏離控制范圍時，啟動酸堿調(diào)節(jié)：若儲存液的pH值低于7.0，啟動所述第二輸送泵(15)將堿液從所述堿液儲罐(12)泵送至所述污泥儲存罐(21)，使儲存液的pH值在7.0-8.0范圍；若儲存液的pH值高于8.0，啟動所述第三輸送泵(16)將酸液從所述酸液儲罐(13)泵送至所述污泥儲存罐(21)，使儲存液的pH值在7.0-8.0范圍；(c)儲存液更換程序所述污泥儲存罐(21)內(nèi)的儲存液的硝酸鹽濃度控制在20mg-N/L以上，儲存液的葡萄糖濃度控制在0.2mM以上，儲存液的氨氮和亞硝酸鹽濃度均控制在60-70mg-N/L以下，若儲存液的氨氮和亞硝酸鹽濃度超過控制范圍或儲存液的硝酸鹽和葡萄糖濃度低于控制值，啟動儲存液更換程序：首先啟動廢液棄置程序，通過所述第四輸送泵(32)將儲存液從所述污泥儲存罐(21)泵送至所述廢液儲罐(31)，然后啟動基質(zhì)液補充程序，通過所述第一輸送泵(14)將基質(zhì)液從所述基質(zhì)液儲罐(11)泵送至所述污泥儲存罐(21)，基質(zhì)液的硝酸鹽濃度為70-140mg-N/L，葡萄糖濃度為1-2mM，pH值為7.0-8.0；(d)溫度調(diào)節(jié)程序所述污泥儲存罐(21)內(nèi)的儲存液的溫度控制在4℃，若溫度偏離控制值，所述溫控設(shè)備(24)啟動加熱或制冷功能，調(diào)控儲存液的溫度重新回歸控制溫度。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種厭氧氨氧化污泥儲存裝置，包括儲存液調(diào)節(jié)區(qū)、污泥儲存區(qū)、廢液棄置區(qū)，所述儲存液調(diào)節(jié)區(qū)包括基質(zhì)液儲罐、堿液儲罐、酸液儲罐，所述污泥儲存區(qū)包括污泥儲存罐，所述廢液棄置區(qū)包括廢液儲罐，所述基質(zhì)液儲罐與所述污泥儲存罐之間通過第一管道連通，所述堿液儲罐與所述污泥儲存罐之間通過第二管道連通，所述酸液儲罐與所述污泥儲存罐之間通過第三管道連通，所述污泥儲存罐和所述廢液儲罐之間通過第四管道連通，所述污泥儲存罐內(nèi)設(shè)溫控設(shè)備、水質(zhì)監(jiān)測一體化設(shè)備和攪拌器，所述溫控設(shè)備具有溫度感應(yīng)及加熱、制冷功能，所述第一管道、第二管道、第三管道和第四管道上分別設(shè)有第一輸送泵、第二輸送泵、第三輸送泵和第四輸送泵。

優(yōu)選的，還包括自動化控制區(qū)，該自動化控制區(qū)設(shè)有PLC和計算機，所述溫控設(shè)備、水質(zhì)監(jiān)測一體化設(shè)備、攪拌器、第一輸送泵、第二輸送泵、第三輸送泵和第四輸送泵分別與所述PLC電連接，所述PLC和所述計算機電連接。

優(yōu)選的，所述污泥儲存罐包括罐體和罐蓋，所述罐體和所述罐蓋可拆卸連接，所述罐體和所述罐蓋外部包覆有保溫層。

優(yōu)選的，所述攪拌器為攪拌槳或磁力攪拌子。

優(yōu)選的，所述基質(zhì)液儲罐內(nèi)的基質(zhì)液為硝酸鹽和葡萄糖混合溶液，硝酸鹽濃度為70-140mg-N/L，葡萄糖濃度為1-2mM，pH值為7.0-8.0。

優(yōu)選的，所述堿液儲罐內(nèi)的堿液采用濃度為1-3mol/L的氫氧化鈉溶液。

優(yōu)選的，所述酸液儲罐內(nèi)的酸液采用濃度為1-3mol/L的鹽酸溶液。

一種厭氧氨氧化污泥儲存方法，該方法使用上述的厭氧氨氧化污泥儲存裝置，包括如下過程：

(a)水質(zhì)監(jiān)測

所述水質(zhì)監(jiān)測一體化設(shè)備實時監(jiān)測所述污泥儲存罐內(nèi)的儲存液的pH值以及氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽和葡萄糖的濃度；若pH偏離控制范圍，啟動酸堿調(diào)節(jié)程序；若氨氮和亞硝酸鹽濃度超過控制范圍或硝酸鹽和葡萄糖濃度低于控制值，啟動儲存液更換程序；所述溫控設(shè)備實時監(jiān)測所述污泥儲存罐內(nèi)的儲存液的溫度，若溫度偏離控制值，啟動溫度調(diào)節(jié)程序；

(b)酸堿調(diào)節(jié)程序

所述污泥儲存罐內(nèi)的儲存液的pH值控制在7.0-8.0，當(dāng)pH偏離控制范圍時，啟動酸堿調(diào)節(jié)：若儲存液的pH值低于7.0，啟動所述第二輸送泵將堿液從所述堿液儲罐泵送至所述污泥儲存罐，使儲存液的pH值在7.0-8.0范圍；若儲存液的pH值高于8.0，啟動所述第三輸送泵將酸液從所述酸液儲罐泵送至所述污泥儲存罐，使儲存液的pH值在7.0-8.0范圍；

(c)儲存液更換程序

所述污泥儲存罐內(nèi)的儲存液的硝酸鹽濃度控制在20mg-N/L以上，儲存液的葡萄糖濃度控制在0.2mM以上，儲存液的氨氮和亞硝酸鹽濃度均控制在60-70mg-N/L以下，若儲存液的氨氮和亞硝酸鹽濃度超過控制范圍或儲存液的硝酸鹽和葡萄糖濃度低于控制值，啟動儲存液更換程序：首先啟動廢液棄置程序，通過所述第四輸送泵將儲存液從所述污泥儲存罐泵送至所述廢液儲罐，然后啟動基質(zhì)液補充程序，通過所述第一輸送泵將基質(zhì)液從所述基質(zhì)液儲罐泵送至所述污泥儲存罐，基質(zhì)液的硝酸鹽濃度為70-140mg-N/L，葡萄糖濃度為1-2mM，pH值為7.0-8.0；

(d)溫度調(diào)節(jié)程序

所述污泥儲存罐內(nèi)的儲存液的溫度控制在4℃，若溫度偏離控制值，所述溫控設(shè)備啟動加熱或制冷功能，調(diào)控儲存液的溫度重新回歸控制溫度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本方案通過設(shè)置儲存液調(diào)節(jié)區(qū)、污泥儲存區(qū)、廢液棄置區(qū)，可以經(jīng)濟、有效地實現(xiàn)厭氧氨氧化菌種儲存液的實時監(jiān)測、調(diào)節(jié)及更換；可以為厭氧氨氧化污泥菌種資源庫的構(gòu)建奠定重要基礎(chǔ)，同時也為厭氧氨氧化工藝的工業(yè)化應(yīng)用提供菌源保障。

（發(fā)明人：李智行;李祖榮;高銳濤;毛加;孫斌;鄭豪;戴方為;杜佳）