CN103074204A - 水处理复合微生物连续培养装置及其培养方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水处理复合微生物连续培养装置及其培养方法，包括罐体(1)，所述的罐体(1)用隔板(2)分隔成四个独立的培养区：好氧区(3)、厌氧区(4)、第一过渡区(5)和第二过渡区(6)，所述的第一过渡区(5)和第二过渡(6)均位于好氧区(3)和厌氧区(4)之间，所述的培养区均设有培养基进口(7)和溢流口(8)，通过培养基进口(7)持续输入培养基，培养好的菌液自溢流口(8)流向污水处理区。本发明实现了多个菌种的同时连续培养，并能自动添加培养基和自动投放菌液，提高了菌液的培养效率，大大加快了复合污染的处理速度，避免了因间歇培养而带来污水处理的间歇性中断。

Description

水处理复合微生物连续培养装置及其培养方法

技术领域

本发明涉及水体净化领域，具体地讲是一种针对复合污染的水处理复合微生物连续培养装置及其培养方法。 

背景技术

微生物的分解处理是水体污染的常用手段，在进行微生物分解处理之前，则需要先进行微生物的培养。然而，在对水体处理的过程中，常常需要用到多种类型的细菌，如厌氧菌、好氧菌等。现有技术中，往往采用不同罐体对多种类型的菌种进行单独培养，而单独培养的成本相对较高，培养基的加注和培养好的菌液的投放都不方便。另外，现有技术在对微生物培养时，采用单次培养，单次投放，例如，培养在罐体内注入1吨培养基，一段时间的培养后，培养完成，则将培养好的菌液投放入污水中，再次培养时，需再次注入培养基。对水污染的处理最好的连续而不间断的，间歇培养和投放菌液显然不利于水污染的处理，同时对于以上菌液培养方式，其培养效率低，需要工人值守并定期加入培养基和投放菌液，导致水污染处理能力低，效果不佳。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种连续培养菌液，自动注入培养基和自动投放菌液的水处理复合微生物连续培养装置。 

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的水处理复合微生物连续培养装置，包括罐体，所述的罐体用隔板分隔成四个独立的培养区：好氧区、厌氧区、第一过渡区和第二过渡区，所述的第一过渡区和第二过渡均位于好氧区和厌氧区之间，所述的培养区均设有培养基进口和溢流口，通过培养基进口持续输入培养基，培养好的菌液自溢流口流向污水处理区。 

采用以上结构，本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明采用一个罐体分区培养微生物，通过持续供应培养基和菌液在一定液位的溢流来实现微生物的连接培养，过渡区的作用是培养耗氧量不高的细菌，同时由于好氧区之间厌氧区培养基溶液和溶解氧可以互通，而菌种会被阻隔，因此过渡区可以耗尽好氧区渗透过来的溶解氧，避免对厌氧区微生物培养的干扰；本发明实现了多个菌种的同时连续培养，并能自动添加培养基和自动投放 菌液，提高了菌液的培养效率，大大加快了复合污染的处理速度，避免了因间歇培养而带来污水处理的间歇性中断。 

作为改进，所述的罐体的中间设有内罐，所述的内罐采用导热材料与各个培养区相隔离，内罐中安装有加热棒；通过加热内罐中的液体，间接对整个罐体进行控温，加热温度可调。 

作为改进，所述的隔板的下部为膜材料，该膜允许溶解氧、营养物质自由流通，但阻隔菌种的流通；该设计能保证整个罐体液位的均衡。 

作为改进，所述的膜材料的两侧设有用以加固膜材料的网孔板，所述的网孔板在100μm到1mm之间。 

作为改进，所述的连续培养装置还包括磁力搅拌器和转子，所述的转子分别置于不同培养区内，所述的磁力搅拌器分别置于不同培养区外侧下部，所述的转子与磁力搅拌器一一对应；该设计通过搅拌转子带动液体的旋转能起到冲洗隔板下端过滤膜的作用，避免堵塞。 

作为改进，所述的好氧区内设有充气石，所述的充气石连接有导气管，所述的导气管上连接有活性炭过滤器和膜过滤器；该设计能对好氧区进行充气，充气的同时，活性炭过滤器过滤空气，去除灰尘等大颗粒物质和部分细菌；膜过滤器用于空气过滤除菌，孔径为0.22μm。 

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种连续培养菌液，自动注入培养基和自动投放菌液的水处理复合微生物连续培养方法。 

本发明的技术解决方案是，提供一种的水处理复合微生物连续培养方法，包括以下步骤： 

(1)、启动培养阶段： 

往罐体中加入培养基，罐体分为四个独立的培养区：好氧区、厌氧区、第一过渡区和第二过渡区，往各个培养区加入其容积10％细菌液作为种子液，开启加热棒和磁力搅拌器，好氧区开启曝气系统，温度≥25℃，好氧区DO＞4mg/L，第一过渡区和第二过渡区区域DO＝0.5-2mg/L，培养48小时； 

(2)、连续培养阶段： 

从同一个盛放培养基的营养罐中用4个不同的微型水泵抽水，并分别将抽出的水通入以上四个培养区，控制好氧区的水力停留时间HRT＝8h，厌氧区HRT＝10h，第一过渡区和第二过渡区区域HRT＝48h；四个培养区中的菌液分别达到溢流口高度时，并开始从溢流 口处的溢流管溢出至污水处理区； 

(3)、菌种维持和设备维护： 

每1个月补充一次菌种，保证容器中的目标微生物有足够的纯度，纯度控制在60％以上；每2-3个月停止运行设备，全面清洗设备，然后重新运转。 

采用以上方法，本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明采用一个罐体分区培养微生物，通过持续供应培养基和菌液在一定液位的溢流来实现微生物的连接培养，过渡区的作用是培养耗氧量不高的细菌，同时由于好氧区之间厌氧区培养基溶液和溶解氧可以互通，而菌种会被阻隔，因此过渡区可以耗尽好氧区渗透过来的溶解氧，避免对厌氧区微生物培养的干扰；本发明实现了多个菌种的同时连续培养，并能自动添加培养基和自动投放菌液，提高了菌液的培养效率，大大加快了复合污染的处理速度，避免了因间歇培养而带来污水处理的间歇性中断。 

作为改进，好氧区内的细菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌，其配比为：1.5∶0.5∶2∶0.5；厌氧区内的细菌包括反硝化细菌、释磷菌，其配比为1∶3；第一过渡区和第二过渡区内的细菌包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、聚磷菌，其配比为：1∶2∶1。 

作为改进，所述的曝气系统包括充气石和导气管，导气管上同时装有活性炭过滤器和膜过滤器；该设计能对好氧区进行充气，充气的同时，活性炭过滤器过滤空气，去除灰尘等大颗粒物质和部分细菌；膜过滤器用于空气过滤除菌，孔径为0.22μm。 

作为改进，所述的隔板的下部为膜材料，该膜材料为陶瓷膜，该膜允许溶解氧、营养物质自由流通，但阻隔菌种的流通；该设计能保证整个罐体液位的均衡。 

附图说明

图1为本发明水处理复合微生物连续培养装置的结构示意图。 

图2为隔板的结构示意图。 

如图所示1、罐体，2、隔板，3、好氧区，4、厌氧区，5、第一过渡区，6、第二过渡区，7、培养基进口，8、溢流口，9、内罐，10、加热棒，11、膜材料，12、网孔板，13、磁力搅拌器，14、转子，15、充气石，16、导气管，17、活性炭过滤器，18、膜过滤器。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。 

如图1所示，本发明的水处理复合微生物连续培养装置，包括罐体1，所述的罐体1用隔板2分隔成四个独立的培养区：好氧区3、厌氧区4、第一过渡区5和第二过渡区6，所述的第一过渡区5和第二过渡6均位于好氧区3和厌氧区4之间，所述的培养区均设有 培养基进口7和溢流口8，通过培养基进口7持续输入培养基，培养好的菌液自溢流口8流向污水处理区。 

所述的罐体1的中间设有内罐9，所述的内罐9采用导热材料与各个培养区相隔离，内罐9中安装有加热棒10；通过加热内罐9中的液体，间接对整个罐体进行控温，加热温度可调。 

所述的隔板2的下部为膜材料11(如：陶瓷膜)，该膜允许溶解氧、营养物质自由流通，但阻隔菌种的流通。 

所述的膜材料11的两侧设有用以加固膜材料11的网孔板12，所述的网孔板在100μm到1mm之间。 

所述的连续培养装置还包括磁力搅拌器13和转子14，所述的转子14分别置于不同培养区内，所述的磁力搅拌器分别置于不同培养区外侧下部，所述的转子与磁力搅拌器一一对应。 

所述的好氧区内设有充气石15，所述的充气石15连接有导气管16，所述的导气管16上连接有活性炭过滤器17和膜过滤器18；该设计能对好氧区进行充气，充气的同时，活性炭过滤器过滤空气，去除灰尘等大颗粒物质和部分细菌；膜过滤器用于空气过滤除菌，孔径为0.22μm。 

所述的罐体的各个独立培养区的下部设有排空阀19，用于排空罐体内的菌液、污垢，清洗、维护时用。 

本发明的水处理复合微生物连续培养方法，包括以下步骤： 

(1)、启动培养阶段： 

往罐体中加入培养基，罐体分为四个独立的培养区：好氧区、厌氧区、第一过渡区和第二过渡区，往各个培养区加入其容积10％细菌液作为种子液，开启加热棒和磁力搅拌器，好氧区开启曝气系统，温度≥25℃，好氧区DO＞4mg/L，第一过渡区和第二过渡区区域DO＝0.5-2mg/L，培养48小时； 

(2)、连续培养阶段： 

从同一个盛放培养基的营养罐中用4个不同的微型水泵抽水，并分别将抽出的水通入以上四个培养区，控制好氧区的水力停留时间HRT＝8h，厌氧区HRT＝10h，第一过渡区和第二过渡区区域HRT＝48h；四个培养区中的菌液分别达到溢流口高度时，并开始从溢流口处的溢流管溢出至污水处理区； 

(3)、菌种维持和设备维护： 

每1个月补充一次菌种，保证容器中的目标微生物有足够的纯度，纯度控制在60％以上；每2-3个月停止运行设备，全面清洗设备，然后重新运转。 

好氧区内的细菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌，其配比为：1.5∶0.5∶2∶0.5；厌氧区内的细菌包括反硝化细菌、释磷菌，其配比为1∶3；第一过渡区和第二过渡区内的细菌包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、聚磷菌，其配比为：1∶2∶1。 

培养基的配比如下： 

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种水处理复合微生物连续培养装置，包括罐体(1)，其特征在于：所述的罐体(1)用隔板(2)分隔成四个独立的培养区：好氧区(3)、厌氧区(4)、第一过渡区(5)和第二过渡区(6)，所述的第一过渡区(5)和第二过渡(6)均位于好氧区(3)和厌氧区(4)之间，所述的培养区均设有培养基进口(7)和溢流口(8)，通过培养基进口(7)持续输入培养基，培养好的菌液自溢流口(8)流向污水处理区。

2.根据权利要求1所述的水处理复合微生物连续培养装置，其特征在于：所述的罐体(1)的中间设有内罐(9)，所述的内罐(9)采用导热材料与各个培养区相隔离，内罐(9)中安装有加热棒(10)。

3.根据权利要求1所述的水处理复合微生物连续培养装置，其特征在于：所述的隔板(2)的下部为膜材料(11)。

4.根据权利要求1所述的水处理复合微生物连续培养装置，其特征在于：所述的膜材料(11)的两侧设有用以加固膜材料(11)的网孔板(12)，所述的网孔板在100μm到1mm之间。

5.根据权利要求1所述的水处理复合微生物连续培养装置，其特征在于：所述的连续培养装置还包括磁力搅拌器(13)和转子(14)，所述的转子(14)分别置于不同培养区内，所述的磁力搅拌器分别置于不同培养区外侧下部，所述的转子与磁力搅拌器一一对应。

6.根据权利要求1所述的水处理复合微生物连续培养装置，其特征在于：所述的好氧区内设有充气石(15)，所述的充气石(15)连接有导气管16，所述的导气管(16)上连接有活性炭过滤器(17)和膜过滤器(18)。

7.一种水处理复合微生物连续培养方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、启动培养阶段：

往罐体中加入培养基，罐体分为四个独立的培养区：好氧区、厌氧区、第一过渡区和第二过渡区，往各个培养区加入其容积10％细菌液作为种子液，开启加热棒和磁力搅拌器，好氧区开启曝气系统，温度≥25℃，好氧区DO＞4mg/L，第一过渡区和第二过渡区区域DO＝0.5-2mg/L，培养48小时；

(2)、连续培养阶段：

从同一个盛放培养基的营养罐中用4个不同的微型水泵抽水，并分别将抽出的水通入以上四个培养区，控制好氧区的水力停留时间HRT＝8h，厌氧区HRT＝10h，第一过渡区和第二过渡区区域HRT＝48h；四个培养区中的菌液分别达到溢流口高度时，并开始从溢流口处的溢流管溢出至污水处理区；

(3)、菌种维持和设备维护：

每1个月补充一次菌种，保证容器中的目标微生物有足够的纯度，纯度控制在60％以上；每2-3个月停止运行设备，全面清洗设备，然后重新运转。7、根据权利要求6所述的水体生态净化修复系统的净化方法，其特征在于：步骤4中，采用曝气推流装置以间隔充气方式对好氧微生物区充气，好氧微生物区的充气时间和间歇时间之比为1∶2。

8.根据权利要求7所述的水处理复合微生物连续培养方法，其特征在于：好氧区内的细菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌，其配比为：1.5∶0.5∶2∶0.5；厌氧区内的细菌包括反硝化细菌、释磷菌，其配比为1∶3；第一过渡区和第二过渡区内的细菌包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、聚磷菌，其配比为：1∶2∶1。

9.根据权利要求7所述的水处理复合微生物连续培养方法，其特征在于：所述的曝气系统包括充气石和导气管，导气管上同时装有活性炭过滤器和膜过滤器。

10.根据权利要求7所述的水处理复合微生物连续培养方法，其特征在于：所述的隔板的下部为膜材料，该膜材料为陶瓷膜。

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