一种具备脱氮除磷的微生物群落应用系统的制作方法

1.本发明属于微生物应用技术领域，具体涉及一种具备脱氮除磷的微生物群落应用系统。


背景技术：

2.微生物脱氮除磷技术由于其技术成熟，成本低廉，已成为控制水体污染的一个主要技术，并被广泛应用于污水的脱氮除磷过程；其中微生物脱氮过程主要由硝化过程和反硝化过程组成，硝化过程是在好氧环境下，经硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用，将nh3转化为no2～n和no3～n，反硝化作用是在缺氧环境下，经反硝化细菌将no2～n经反亚硝化和no3～n经反硝化还原为氮气n2，并溢出水面进行释放，从而达到脱氮的目的；
3.微生物除磷过程是由厌氧释磷、好氧吸磷和污泥排放三个过程组成，其中，厌氧释磷是通过在厌氧条件下，除磷菌分解体内的聚磷酸盐而产生atp，并利用atp将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外；好氧吸磷是通过在好氧条件下，除磷菌利用废水中的bod5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成atp，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内，利用好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，从而将多余污泥排出系统而达到除磷的目的；然而，在通过微生物对污水进行脱氮除磷的过程中，现有的整体应用系统在具体使用时，存在脱氮除磷效率低、污水处理不理想，以及污泥产出量高且后续转运处理操作麻烦的问题；因此，为解决上述问题，开发一种结构设计合理有效且加工效率高的具备脱氮除磷的微生物群落应用系统很有必要。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构设计合理有效且加工处理效果好的具备脱氮除磷的微生物群落应用系统。
5.本发明的目的是这样实现的：一种具备脱氮除磷的微生物群落应用系统，包括厌氧反应器、第一好氧反应池、第二好氧反应池、第一沉淀池、第二沉淀池、缺氧反应箱和压滤装置，所述厌氧反应器的上端设置有进水管，下端通过管路a与第一好氧反应池连通；
6.所述第一好氧反应池和所述第二好氧反应池均位于厌氧反应器的右侧，其内底面均固定设置有曝气装置，且第一好氧反应池的下端设置有管路b，并通过管路b与第一沉淀池连通，所述第二好氧反应池的下端设置有管路c，并通过管路c与第二沉淀池连通；
7.所述第一沉淀池位于第二好氧反应池的右侧，其上端设置有管路d，并通过管路d与缺氧反应箱连通，下端设置有回流管和排泥管a，且回流管与厌氧反应器相互连通；
8.所述缺氧反应箱位于第一沉淀池的右上方，其通过位于其侧端的管路e与第二好氧反应池连通；
9.所述第二沉淀池固定设置于第一沉淀池的右侧，其上端设置有排水管，下端设置
有排泥管b；
10.所述压滤装置位于第二沉淀池的右下方，其左端设置有管路f，并通过管路f与排泥管a和排泥管b相互连通，右侧面的上端和下端分别设置有液体出料管和固体出料管，且液体出料管的外端与排水管相连通。
11.所述曝气装置包括均布管和充气管，所述均布管整体为环形，其下端通过支杆与第一好氧反应池和第二好氧反应池内底面固定连接，上端均匀设置有多个纳米曝气孔，所述充气管一端与均布管连通，另一端外接有风机。
12.所述曝气装置工作时为间歇性曝气，每曝气6-7分钟，停2分钟。
13.所述第二沉淀池的内部设置有ph检测仪，外端固定连接有中和箱，且中和箱内部通过隔板分割为酸液储放槽和碱液储放槽。
14.所述酸液储放槽和所述碱液储放槽均通过加料管与第二沉淀池连通，且加料管上设置有调节阀门，其中酸液储放槽储放的为盐酸溶液，碱液储放槽内储放的为氢氧化钠溶液。
15.所述第二沉淀池内部的上端设置有过滤膜组件，其中管路c的下料口位于过滤膜组件的下方，排水管的进料口位于过滤膜组件的上方。
16.所述厌氧反应器的内部竖向设置有搅拌轴，所述搅拌轴的上端转动穿设于厌氧反应器的外部，并连接有驱动电机，下端的两侧均固定设置有搅拌杆。
17.所述管路a、管路b、管路c、管路d、管路e、管路f和回流管上均设置有控制阀和加压泵。
18.所述缺氧反应箱的上方设置有氮气回收器，且氮气回收器与缺氧反应箱之间通过排气管相互连通。
19.所述缺氧反应箱的内部横向转动设置有搅拌件，且搅拌件外接有旋转电机。
20.本发明的有益效果：本发明通过设置厌氧反应器，可对污水和含有微生物的污泥所形成的混合液进行厌氧释磷反应，通过设置第一好氧反应池，可对经厌氧反应器进行厌氧释磷反应后的混合液进行好氧吸磷反应，利用在好氧条件下除磷菌所摄取磷的量大于厌氧条件下所释放磷的量，从而将原本污水中过量的磷转移至污泥中，与此同时，在第一好氧反应池内，亦可进行硝化的过程，通过硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用，将nh3转化为no2～n和no3～n；通过设置第一沉淀池，可对经过第一好氧反应池的混合液进行沉淀分离，其中部分污泥经回流管再次进入厌氧反应器内配合再次注入的污水进行厌氧释磷反应，而过量的污泥则通过排泥管a并经管路f进入压滤装置内，通过设置缺氧反应箱和氮气回收器，可对完成除磷以及沉淀后的混合液中的上清液进行反硝化反应，从而在缺氧环境下，经反硝化细菌将no2～n经反亚硝化和no3～n经反硝化还原为氮气n2，并溢出水面进行释放，并于氮气回收器进行收集检测后统一进行排放从而达到脱氮的目的；通过设置第二好氧反应池，可进行二次的好氧吸磷反应和硝化反应，从而提高本发明整体的使用效果，通过设置曝气装置，可使池内液体与空气接触充氧的同时，因搅动液体，而加速了空气中氧向液体中的转移，从而完成充氧的目的，并且，曝气还具有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物与溶解氧接触的目的；通过设置第二沉淀池、ph检测仪和中和箱，利用第二沉淀池可进行再次的沉淀分离，利用ph检测仪可对最终的混合液进行ph测定，并配合中和箱内部酸性溶液和碱性溶液对混合液的ph值进行中和调节，通过设置过滤膜组件，可
对第二沉淀池中混合液内部未沉淀的絮状物以及悬浮物进行过滤，从而提高污水的处理效果，避免造成二次污染问题；通过设置压滤装置，可对第一沉淀池排出的过量污泥以及第二沉淀池排出的沉淀物进行加压过滤，其中液体物质随排水管排出，固体物质则加压成块，从而便于后续运输以及掩埋操作；总的，本发明具有结构设计合理有效且加工处理效果好的优点。
附图说明
21.图1是本发明正视图的剖视图。
22.图2是本发明中第一好氧反应池和第二好氧反应池之间连接的正视图的剖视图。
23.图3是本发明中第一沉淀池、第二沉淀池、缺氧反应箱和压滤装置之间连接的正视图的剖视图。
24.图4是本发明中第二沉淀池与中和箱之间连接的正视图的剖视图。
25.图中：1、厌氧反应器 11、进水管 12、管路a 13、搅拌轴 14、搅拌杆 2、第一好氧反应池 21、管路b 3、第二好氧反应池 31、管路c 4、第一沉淀池 41、管路d 42、回流管 43、排泥管a 5、第二沉淀池51、排水管 52、排泥管b 53、ph检测仪 54、中和箱 541、酸液储放箱542、碱液储放箱55、过滤膜组件6、缺氧反应箱61、排气管62、氮气回收器63、管路e 64、搅拌件 7、压滤装置 71、管路f 72、液体出料管 73、固体出料管 8、曝气装置 81、均布管 82、充气管。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
27.实施例1，如图1、图2、图3、图4所示，一种具备脱氮除磷的微生物群落应用系统，包括厌氧反应器1、第一好氧反应池2、第二好氧反应池3、第一沉淀池4、第二沉淀池5、缺氧反应箱6和压滤装置7，所述厌氧反应器1的上端设置有进水管11，下端通过管路a12与第一好氧反应池2连通；所述第一好氧反应池2和所述第二好氧反应池3均位于厌氧反应器1的右侧，其内底面均固定设置有曝气装置8，且第一好氧反应池2的下端设置有管路b21，并通过管路b21与第一沉淀池4连通，所述第二好氧反应池3的下端设置有管路c31，并通过管路c31与第二沉淀池5连通；利用曝气装置8可使池内液体与空气接触充氧的同时，亦可通过搅动液体，而加速了空气中氧向液体中的转移，从而完成充氧的目的，并且，曝气还具有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物与溶解氧接触的目的，同时曝气装置8包括均布管81和充气管82，所述均布管81整体为环形，其下端通过支杆与第一好氧反应池2和第二好氧反应池3内底面固定连接，上端均匀设置有多个纳米曝气孔，采用此结构，可增加其工作的均布性，所述充气管82一端与均布管81连通，另一端外接有风机，所述曝气装置8工作时为间歇性曝气，每曝气6-7分钟，停2分钟，所述第一沉淀池4位于第二好氧反应池3的右侧，其上端设置有管路d41，并通过管路d41与缺氧反应箱6连通，下端设置有回流管42和排泥管a43，且回流管42与厌氧反应器1相互连通；所述缺氧反应箱6位于第一沉淀池4的右上方，其通过位于其侧端的管路e63与第二好氧反应池3连通；所述第二沉淀池5固定设置于第一沉淀池4的右侧，其上端设置有排水管51，下端设置有排泥管b52；所述压滤装置7位于第二沉淀池5的右下方，其左端设置有管路f71，并通过管路f71与排泥管a43和排泥管b52相互连
通，右侧面的上端和下端分别设置有液体出料管72和固体出料管73，且液体出料管72的外端与排水管51相连通；所述管路a12、管路b21、管路c31、管路d41、管路e63、管路f71和回流管42上均设置有控制阀和加压泵。
28.实施例2，一种具备脱氮除磷的微生物群落应用系统，包括厌氧反应器1、第一好氧反应池2、第二好氧反应池3、第一沉淀池4、第二沉淀池5、缺氧反应箱6和压滤装置7，所述厌氧反应器1的上端设置有进水管11，下端通过管路a12与第一好氧反应池2连通；所述第一好氧反应池2和所述第二好氧反应池3均位于厌氧反应器1的右侧，其内底面均固定设置有曝气装置8，且第一好氧反应池2的下端设置有管路b21，并通过管路b21与第一沉淀池4连通，所述第二好氧反应池3的下端设置有管路c31，并通过管路c31与第二沉淀池5连通；所述第一沉淀池4位于第二好氧反应池3的右侧，其上端设置有管路d41，并通过管路d41与缺氧反应箱6连通，下端设置有回流管42和排泥管a43，且回流管42与厌氧反应器1相互连通；所述缺氧反应箱6位于第一沉淀池4的右上方，其通过位于其侧端的管路e63与第二好氧反应池3连通；所述第二沉淀池5固定设置于第一沉淀池4的右侧，其上端设置有排水管51，下端设置有排泥管b52；所述第二沉淀池5的内部设置有ph检测仪53，外端固定连接有中和箱54，且中和箱54内部通过隔板分割为酸液储放槽541和碱液储放槽542，所述酸液储放槽541和所述碱液储放槽542均通过加料管与第二沉淀池5连通，且加料管上设置有调节阀门，其中酸液储放槽541储放的为盐酸溶液，碱液储放槽542内储放的为氢氧化钠溶液，利用此结构，可便于对第二沉淀池5中混合液进行ph值检测的同时，进行中和调节，同时，第二沉淀池5内部的上端设置有过滤膜组件55，其中管路c31的下料口位于过滤膜组件55的下方，排水管51的进料口位于过滤膜组件55的上方，利用过滤膜组件55可对第二沉淀池5中混合液内部未沉淀的絮状物以及悬浮物进行过滤，从而提高污水的处理过滤效果，避免造成二次污染的问题；所述压滤装置7位于第二沉淀池5的右下方，其左端设置有管路f71，并通过管路f71与排泥管a43和排泥管b52相互连通，右侧面的上端和下端分别设置有液体出料管72和固体出料管73，且液体出料管72的外端与排水管51相连通。
29.实施例3，一种具备脱氮除磷的微生物群落应用系统，包括厌氧反应器1、第一好氧反应池2、第二好氧反应池3、第一沉淀池4、第二沉淀池5、缺氧反应箱6和压滤装置7，所述厌氧反应器1的上端设置有进水管11，下端通过管路a12与第一好氧反应池2连通，厌氧反应器1的内部竖向设置有搅拌轴13，所述搅拌轴13的上端转动穿设于厌氧反应器1的外部，并连接有驱动电机，下端的两侧均固定设置有搅拌杆14，利用搅拌轴13和搅拌杆14，可便于在驱动电机的带动下对污水和含有微生物的污泥进行混合搅拌，从而形成混合液；所述第一好氧反应池2和所述第二好氧反应池3均位于厌氧反应器1的右侧，其内底面均固定设置有曝气装置8，且第一好氧反应池2的下端设置有管路b21，并通过管路b21与第一沉淀池4连通，所述第二好氧反应池3的下端设置有管路c31，并通过管路c31与第二沉淀池5连通；所述第一沉淀池4位于第二好氧反应池3的右侧，其上端设置有管路d41，并通过管路d41与缺氧反应箱6连通，下端设置有回流管42和排泥管a43，且回流管42与厌氧反应器1相互连通；所述缺氧反应箱6位于第一沉淀池4的右上方，其通过位于其侧端的管路e63与第二好氧反应池3连通；所述第二沉淀池5固定设置于第一沉淀池4的右侧，其上端设置有排水管51，下端设置有排泥管b52；所述压滤装置7位于第二沉淀池5的右下方，其左端设置有管路f71，并通过管路f71与排泥管a43和排泥管b52相互连通，右侧面的上端和下端分别设置有液体出料管72
和固体出料管73，且液体出料管72的外端与排水管51相连通。
30.实施例4，一种具备脱氮除磷的微生物群落应用系统，包括厌氧反应器1、第一好氧反应池2、第二好氧反应池3、第一沉淀池4、第二沉淀池5、缺氧反应箱6和压滤装置7，所述厌氧反应器1的上端设置有进水管11，下端通过管路a12与第一好氧反应池2连通；所述第一好氧反应池2和所述第二好氧反应池3均位于厌氧反应器1的右侧，其内底面均固定设置有曝气装置8，且第一好氧反应池2的下端设置有管路b21，并通过管路b21与第一沉淀池4连通，所述第二好氧反应池3的下端设置有管路c31，并通过管路c31与第二沉淀池5连通；所述第一沉淀池4位于第二好氧反应池3的右侧，其上端设置有管路d41，并通过管路d41与缺氧反应箱6连通，下端设置有回流管42和排泥管a43，且回流管42与厌氧反应器1相互连通；所述缺氧反应箱6位于第一沉淀池4的右上方，其通过位于其侧端的管路e63与第二好氧反应池3连通；缺氧反应箱6的上方设置有氮气回收器62，且氮气回收器62与缺氧反应箱6之间通过排气管61相互连通，利用氮气回收器62，可便于对氮气进行统一的回收再检测，从而增加本发明整体使用时，所产生的气体在排放时的安全性和环保性；所述缺氧反应箱6的内部横向转动设置有搅拌件64，且搅拌件64外接有旋转电机，利用搅拌件64，可增加缺氧反应箱6内部反硝化反应的效果，并加快氮气的溢出；所述第二沉淀池5固定设置于第一沉淀池4的右侧，其上端设置有排水管51，下端设置有排泥管b52；所述压滤装置7位于第二沉淀池5的右下方，其左端设置有管路f71，并通过管路f71与排泥管a43和排泥管b52相互连通，右侧面的上端和下端分别设置有液体出料管72和固体出料管73，且液体出料管72的外端与排水管51相连通。
31.本发明在使用时，首先，通过进水管11将待处理的污水加入至厌氧反应器1内部，并通过开启驱动电机，利用驱动电机的转动，可带动搅拌轴13和搅拌杆14转动，从而利用搅拌轴13和搅拌杆14的转动，对污水和含有微生物的污泥进行混合搅拌，形成混合液，与此同时，混合液在厌氧条件下，可进行厌氧释磷反应，从而使除磷菌分解体内的聚磷酸盐而产生atp，并利用atp将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外；之后，开启管路a12上的控制阀和加压泵，将厌氧反应器1内经过厌氧释磷操作的混合液注入至第一好氧反应池2内，在好氧的条件下，混合液可进行好氧吸磷反应，此时，除磷菌利用废水中的bod5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成atp，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内，从而通过好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，从而将污水中过量的磷转移至污泥中，从而达到对污水进行除磷的目的；与此同时，在第一好氧反应池2内，亦可进行硝化的过程，通过硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用，将nh3转化为no2～n和no3～n；再后，将经过好氧吸磷操作以及硝化作用的混合液通过管路b21注入至第一沉淀池4内，在其内部进行沉淀分离，其中液体通过管路d41注入至缺氧反应箱6内部，污泥沉淀物则部分经回流管42再次进入厌氧反应器1内配合再次注入的污水进行厌氧释磷反应，而好氧吸磷过程中所产生的过量污泥则通过排泥管a43并经管路f71进入压滤装置7内；然后，注入至缺氧反应箱6内部的混合液，可在缺氧的条件下，进行反硝化反应，从而通过反硝化细菌将no2～n经反亚硝化和no3～n经反硝化还原为氮气n2，并溢出水面进行释放，之后释放的氮气于氮气回收器62进行收集检测后统一进行排放，从而达到脱氮的目的；最后，经过缺氧反应箱6内反硝化作用的混合液通
过管路e63注入至第二好氧反应池3中，进行二次的好氧吸磷反应后，通过管路c31注入至第二沉淀池5内部，进行再次的沉淀分离，与此同时，进入至第二沉淀池5内部的混合液可在ph检测仪53的作用下对其进行ph测定，并配合中和箱54内部酸性溶液和碱性溶液对混合液的ph值进行中和调节，待ph中和调节完成后，通过过滤膜组件55对第二沉淀池5中混合液内部未沉淀的絮状物以及悬浮物进行过滤，其中上清液通过排水管51向外部排出，污泥沉淀物则通过排泥管b52经管路f71注入至压滤装置7内部，此时，利用压滤装置7可对第一沉淀池4排出的过量污泥以及第二沉淀池5排出的沉淀物进行加压过滤，其中液体物质经液体出料管72并进入排水管51直接排出，固体物质则加压成块，并通过固定出料管73排出后，进行后续的运输以及掩埋操作，本发明采用此结构，具有污水处理效果好的优点，同时，通过设置压滤装置7和氮气回收器62，可分别对污水加工过程中所产生的气体和污泥进行进一步的处理检测；通过在第一好氧反应池2和第二好氧反应池3内部设置曝气装置8，利用曝气装置8可使池内液体与空气接触充氧的同时，亦可通过搅动液体，而加速了空气中氧向液体中的转移，从而完成充氧的目的，并且，曝气还具有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物与溶解氧接触的目的；总的，本发明具有结构设计合理有效且加工处理效果好的优点。