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1.2、实验装置
本装置是一种新型水解酸化-SNAD两段式反应器,其中SNAD单元采用拔风溅水生物滤池。生物滤池的填料采用造价低、质量轻、孔隙度大的无纺布填料(填料外形尺寸为Ф40×20mm,无纺布在填料内壁厚度为2mm,见图1),填料共140个,滤池内基质以及气液固三相混合均匀,溶解氧的控制简便。
无纺布有较大的孔隙度,表面粗糙,有利于微生物的附着、生长与繁殖,特别适合于生长缓慢的微生物的培养及其工艺的运行。生物滤池填料表面生物膜由内向外依次为ANAMMOX菌、反硝化菌和亚硝化菌。滤池下部设置通风口,污水从上部溅水盘滴下,与空气流逆流接触,同时发生亚硝化、反硝化和ANAMMOX反应,同时除碳脱氮。
如图1所示,水解酸化池有效容积为5L,为上流式水解反应器,HRT为3.6h,实验期间温度保持室温。生物滤池呈圆柱形,填料填充部分有效容积为6L(填料填充比为58%左右),拔风管高度为1m,拔风管口设有通气阀门,调节装置内部溶解氧,布水装置为3条半管式溢流布水器,间距为2cm。
溅水区由2块交错的开缝PVC板(上层盘缝隙宽度为5mm,板缝比为8∶1;下层盘缝隙宽度为5mm,板缝比为4∶1)组成,2块板相距20cm。从反应第20d起,生物滤池出水通过回流泵返回进水口(回流比为300%)。生物滤池外缠绕一层保温水管,通过调整恒温水浴使反应器内温度控制在34±1℃左右(从反应第21d开始)。
用于培养亚硝化污泥的反应器呈圆柱形,设置搅拌器,有效体积为12L,温度控制在30℃左右,pH范围控制在7.5~8.0,HRT为24h。出水进入沉淀池(有效体积为2L),污泥通过蠕动泵回流至反应器。
用于ANAMMOX污泥培养与SNAD填料挂膜的反应器为圆柱形的密闭的反应容器,有效体积为15L,通过设置加热管将温度保持在30℃左右,pH范围控制在7.5~8.0,HRT为24h。出水进入沉淀池(有效体积为2L),污泥通过蠕动泵回流至反应器。
1.3、接种污泥
接种好氧活性污泥取自大连凌水河污水处理厂,用于培养亚硝化污泥,接种污泥悬浮颗粒浓度为3000mg/L;填料上接种的反硝化菌与ANAMMOX菌种取自本实验室,其中厌氧氨氧化活性为30mmol/(g-d)。
水解酸化污泥取自大连夏家河子污水处理厂,接种污泥悬浮颗粒浓度为3500mg/L。
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