[发明专利]一种快速去除硝酸根的方法及其移动床生物反应器装置

权利要求书

1.一种快速去除硝酸根的方法，利用移动床生物反应器，采用筛选后的生物陶粒作载体固定反硝化细菌，增大生物反应器中细菌数量，实现快速去除硝酸根的目的；其步骤如下：

1）制备菌液：在溶液储槽中加入驯化完成并活化好的反硝化细菌和反硝化细菌标准培养基，所述反硝化菌种与其培养基的体积比为1:1～100，然后通过搅拌器搅拌混匀；

2）载体预处理：将Φ3～5mm的陶粒载体浸泡，清洗，装入生物反应器中，陶粒载体装入量以离生物反应器顶部10～15cm为准；

3）挂膜：

a、将溶液储槽中的按一定比例接种的菌液泵入生物反应器内，体积以溶液刚好淹没陶粒载体为准，静置；

b、定时分析生物反应器内菌液的硝酸根浓度，当其去除率超过90%时，将菌液排干；

c、加入新鲜培养基至刚好淹没陶粒载体为准，静置，继续定时分析生物反应器内溶液的硝酸根浓度，当其去除率超过90%时，将菌液排干；

d、重复c步骤，直至生物反应器中硝酸根去除率超过90%所需时间基本恒定时，挂膜工作完成；

4）硝酸根连续去除：挂膜完成后，将需要去除硝酸根的溶液转入溶液储槽中，pH6～8、硝酸根浓度0.1～1g/L，启动恒流泵，从生物反应器上方加入需要去除硝酸根的溶液，开始阶段需要去除硝酸根的溶液流量为每小时0.01～0.05倍生物反应器塔内有效体积，直至从出液阀流出的菌液中硝酸根去除率达到90%以上，然后再逐步调大需要去除硝酸根的溶液进入生物反应器的流量至每小时0.05～0.5倍生物反应器有效体积，从而实现溶液中硝酸根的快速连续去除。

2.根据权利要求1所述的快速去除硝酸根的方法，其特征在于：载体预处理的过程如下：

将Φ3～5mm的陶粒载体置于载体再生槽中，加自来水浸泡，启动空压机、打开进气阀通入压缩空气，搅拌一段时间后，关闭空压机及进气阀；

然后打开隔膜阀，放掉洗液，再加清水漂洗陶粒载体至洗水变澄清，然后打开出料阀，启动隔膜泵将陶粒载体转移到生物反应器中。

3.根据权利要求1或2所述的快速去除硝酸根的方法，其特征在于：

根据反硝化过程中硝酸根去除效果，可适时排放载体，对载体进行再生处理后返回使用，确保生物反应器的稳定运行和良好的硝酸根去除效果，并实现载体的循环利用；陶粒载体的再生过程如下：

生物反应器运行期间，根据硝酸根去除效果，从生物反应器底部排放部分陶粒载体至载体再生槽中进行再生处理，每1-10天排放一次，排放量为总量的1/6～1/8；陶粒再生处理后，启动隔膜泵，将处理后的陶粒载体泵回生物反应器内，实现载体再生和循环利用。

4.一种实现权利要求1所述快速去除硝酸根的方法的移动床生物反应器装置，包括溶液储槽（1）、生物反应器（2）、载体再生槽（5），所述溶液储槽（1）通过管道连接生物反应器以加入培养基，所述生物反应器（2）下端设有载体排放阀（2-2）与载体再生槽（5）连接，生物反应器（2）下端同时设有出液阀（2-1），其特征在于：在所述载体再生槽（5）内的下部设有气体分散器（5-1），一空压机（3）通过管道、气体流量计（4）以及进气阀（5-6）与气体分散器（5-1）连接，所述载体再生槽（5）下部设有载体转移阀（5-2），并通过隔膜泵（5-3）及载体回流管道接入生物反应器（2）。

5.根据权利要求4所述的移动床生物反应器装置，其特征在于：所述载体再生槽（5）为一底端用隔膜阀（5-4）封闭、上端敞口的圆筒体，载体再生槽（5）筒体内下端设有过滤板（5-5），连接载体再生槽筒体内下部设置的气体分散器的进气阀设置在载体再生槽的筒体外。

6.根据权利要求4或5所述的移动床生物反应器装置，其特征在于：含有废水槽（8），所述废水槽通过恒流泵（7）及管道连接生物反应器的需要去除硝酸根的溶液进口。