[发明专利]一种快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养方法和装置

权利要求书

1.一种快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养装置，包括：

微生物培养反应器（4）连接进水管（3）、中间出水管（12）、回流管（13）、曝气管（7）；进水管（3）上设置进水泵（2）；中间出水管（12）上设置中间出水阀（11）；回流管（13）上设置回流泵（14）；曝气管（7）上设置进气阀门（6），曝气管（7）进口处与空气压缩机（5）相连；培养液储水箱（1）通过进水管（3）连接微生物培养反应器（4）；中间水箱（15）通过回流管（13）连接微生物培养反应器（4）；中间水箱（15）上设置出水管（17），出水管（17）上设置出水阀（16）；在微生物培养反应器（4）内设置搅拌器（10）、曝气管（7）、曝气头（8）、溶解氧浓度DO传感器（19）、pH传感器（20）、温度传感器（21）、加热器（18），上述传感器经导线分别与DO测定仪（23）、pH测定仪（24）和温度测定仪（25）连接后与可编程过程控制器（22）数据信号接口（33）、（34）、(35)连接，可编程过程控制器（22）内置的搅拌器继电器（26）、加热继电器（27）、进水继电器（28）、曝气继电器（29）、中间出水继电器（30）、回流继电器（31）、出水继电器（32）经接口分别与搅拌器（10）、加热器（18）、进水泵（2）、曝气管进气阀门（6）、中间出水阀门（11）、回流泵（14）和出水阀门（16）相连接。

2.一种快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养方法，其特征在于，包括：

通过可编程过程控制器控制进水泵，启动进水泵将培养液从培养液水箱引入微生物培养反应器，启动进水泵的同时开启搅拌器和空气压缩机，当达到预先设定的进水时间后，关闭进水泵；

空气压缩机启动，曝气管进气阀门开启，将溶解氧浓度控制在2.0～8.0mg/L范围内，曝气阶段搅拌器一直开启，鼓风机启动的同时可编程过程控制器开始曝气阶段计时，当曝气时间等于180分钟时，空气压缩机和搅拌器继续开启；

启动进水泵将培养液从培养液水箱引入微生物培养反应器，当达到预先设定的进水时间后，关闭进水泵；可编程过程控制器在第二次进水开始时重新计时，当曝气时间等于140分钟时，可编程过程控制器利用曝气继电器和搅拌器继电器关闭曝气管进气阀门和搅拌器；系统自动计算此时的周期数，并自动读取此培养液浓度下回流工序开始的周期数，若与预先设定的自动回流的周期数不相符，则直接进入沉淀阶段；若与预先设定的自动回流的周期数相符，则可编程过程控制器控制出水继电器打开出水阀门，达到预先设定的出水时间后自动关闭出水阀门；

此后可编程过程控制器控制回流继电器打开回流泵，将中间水箱剩余的出水回流到微生物培养反应器，达到预先设定的出水时间后自动关闭回流泵；

曝气或回流结束之后系统开始沉淀；根据污泥体积指数确定沉淀所需时间，由可编程过程控制器进行计时；

当达到预先设定的沉淀时间后，确定排水的时间，可编程过程控制器通过中间出水继电器打开中间出水阀门，将处理后的水经中间出水管排到中间水箱里继续沉淀，关闭中间出水阀门；

排水结束后到下一个周期开始定义为闲置期，当达到预先设定的闲置时间后，此时该周期结束，系统读取此培养液浓度下预先设定的反应周期数，若未达到预先设定的周期数，则系统由可编程过程控制器自动循环；当达到预先设定的整个反应的循环次数后，如果溶解氧曲线变化点在曝气时间为210~260分钟范围出现且检测到曝气260分钟时反应器内混合液中亚硝酸盐浓度小于预先设定的浓度，提高培养液中亚硝酸盐浓度，如果溶解氧曲线变化点在曝气时间为261~320分钟范围内出现，则系统自动循环，直到溶解氧曲线变化点在曝气时间为210~260分钟范围出现且曝气260分钟时反应器内混合液中亚硝酸盐浓度小于预先设定的浓度为止，此时提高培养液中亚硝酸盐浓度，系统开始进入下一个营养液浓度培养阶段，同时系统自动记录的周期数归零并重新开始记数，依次类推，直到系统进入到营养液为1000mg/L NO₂^--N 阶段且运行预先设定的反应周期数之后，亚硝酸盐氧化菌富集过程结束。

3.根据权利要求2所述的快速富集亚硝酸盐氧化菌的培养方法，其特征在于，所述可编程过程控制器控制进水泵具体包括以下步骤：

根据进水量和进水泵的流量计算具体进水时间；

可编程过程控制器设定具体进水时间控制进水泵。