CN105198096A - 一种降低循环水中可同化有机碳的装置 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于水、废水或污水的生物处理技术领域，具体公开了一种降低循环水中可同化有机碳的装置，包括生物模架，该生物模架分为与循环冷却水系统连接的底座、以及可供循环水流过的填料框，该填料框内放置有乳酸菌悬浮填料、酵母菌悬浮填料、芽孢杆菌悬浮填料、放线菌悬浮填料、丝状菌悬浮填料、光合菌悬浮填料、硝化菌悬浮填料。本发明可通过降低循环水中可同化有机碳，从而控制循环水中有害微生物繁殖。

Description

一种降低循环水中可同化有机碳的装置

技术领域

本发明属于水、废水或污水的生物处理技术领域。

背景技术

对于敞开式循环冷却水系统来说，由于热水是经过冷却塔或冷却池是直接与与空气接触，再被冷却变为冷水，再返回系统循环使用的，因此系统中的溶解氧充足，加上该系统温度通常维持在25～40℃，故为微生物的生长繁殖提供了适宜的条件，微生物繁殖速度快，而且水反复循环使用使得微生物又难以排出，随着系统浓缩倍数的升高，微生物的数量也会成倍增加。

上述情况带来的危害有：①微生物中的有害细菌如产硫化物菌、硫酸盐还原菌、铁细菌等，这些有害细菌（本文也称有害微生物）具有生物腐蚀作用，使得设备中的管道腐蚀深度加快，使用寿命缩短；②大量有害微生物在生长繁殖过程中产生大量的粘性物质（如微生物尸体和排泄物），这些粘性物质与水中的无机盐、沙砾、悬浮物等其它物质粘附在一起形成生物粘泥，生物粘泥则会附着在系统设备的管道壁上甚至堵塞管道，最终会导致系统传热效率下降。

由此可见，循环冷却水中的有害微生物繁殖对系统正常运行危害很大，必须采取适当措施加以控制，控制冷却水系统中微生物生长最有效和最常用的方法是向冷却水中添加杀生剂，杀生剂直接杀灭微生物体，这种通过投放化学药剂控制微生物生长繁殖的方法具有如下缺点：①化学药剂（杀生剂或其他微生物灭杀剂）的购买成本较高，循环水处理时需要大量使用化学药剂，增加了企业的经济负担；②系统排污后，排出的浓缩水中残留的化学药剂较多，如果不进行处理直接排放会对环境造成很大污染，如果进行排污处理则会额外增加污水处理的成本；③杀生剂主要分为氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂，氧化性杀生剂的具有有腐蚀性，会对管道造成损伤，且杀菌作用缺乏持久性；而非氧化性杀生剂的缺点主要是:价格高、毒性大、微生物易产生抗药性。

发明内容

本发明意在提供一种通过降低循环水中可同化有机碳来控制有害微生物繁殖的装置。

本方案中的一种降低循环水中可同化有机碳的装置，包括生物模架，该生物模架分为与循环冷却水系统连接的底座、以及可供循环水流过的填料框，该填料框内放置有乳酸菌悬浮填料、酵母菌悬浮填料、芽孢杆菌悬浮填料、放线菌悬浮填料、丝状菌悬浮填料、光合菌悬浮填料、硝化菌悬浮填料。

有益效果：①循环水中的有害微生物繁殖需要的营养物质主要由磷、氮、有机碳组成，三者的组成比例大致在1：10：100，其中对有机碳的需求最大，而循环中水中生物可同化有机碳（AOC）是有机碳中最容易被微生物吸收、同化成微生物的部分，本方案通过投放悬浮填料，悬浮填料上生长有高效降解细菌（本发明采用的高效降解细菌为：乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、放线菌、丝状菌、光合菌、硝化菌），高效降解细菌够分解消耗循环水中的可同化有机碳及含氮物质，与有害微生物形成营养竞争机制，通过降低生物可同化有机碳（AOC）来阻断有害微生物的营养来源，从而控制循环水中有害微生物的繁殖。②高效降解细菌还能够分解消耗循环水中含氮物质，同时能对水体中比藻类高等的好氧微生物产生激活作用，改变水体环境与养分竞争机制，中断菌藻的养分供给链，使菌藻的滋生环境恶化，进而逐步抑制菌藻生长。③另外，高效降解细菌能分泌蛋白酶、水解酶、氧化酶等降解性酶，高效降解细菌生长繁殖时要消耗循环水系统内部分溶氧，可使溶氧适度减少，改变氧化还原电位(ORP)，且并不含氯盐、氨盐、硫酸盐（这类物质都含有酸根离子，在电子传递是很容易形成盐酸，硫酸，硝酸，产生腐蚀），故能避免化学品引起的腐蚀，分解有机粘泥避免局部有机酸及电极电位引起的腐蚀，因而可避免金属被锈蚀。

进一步，所述乳酸菌悬浮填料、酵母菌悬浮填料、芽孢杆菌悬浮填料、放线菌悬浮填料、丝状菌悬浮填料、光合菌悬浮填料、硝化菌悬浮填料的数量比为3：5：2：2：1：2：3。

进一步，所述乳酸菌悬浮填料为乳酸菌球形悬浮填料、酵母菌悬浮填料为酵母菌球形悬浮填料、芽孢杆菌悬浮填料为芽孢杆菌球形悬浮填料、放线菌悬浮填料为放线菌球形悬浮填料、丝状菌悬浮填料为丝状菌球形悬浮填料、光合菌悬浮填料为光合菌球形悬浮填料、硝化菌悬浮填料为硝化菌球形悬浮填料，这种球形填料挂膜效果更好

进一步，所述乳酸菌球形悬浮填料具体为双歧杆菌球形悬浮填料、酵母菌球形悬浮填料具体为假丝酵母球形悬浮填料、芽孢杆菌球形悬浮填料具体为枯草芽孢杆菌球形悬浮填料、放线菌球形悬浮填料具体为诺卡氏菌球形悬浮填料、丝状菌球形悬浮填料具体为贝日阿托氏菌球形悬浮填料、光合菌球形悬浮填料具体为沼泽红假单胞菌球形悬浮填料、硝化菌球形悬浮填料具体为硝化杆菌球形悬浮填料，这些细菌能大幅降解循环水中的可同化有机碳，起到净化循环水水质的作用。

进一步，各类球形悬浮填料的直径为100mm，市面上较易购买。

进一步，所述底座与循环水水池池底连接，防止生物模架被水流的冲击下发生移动。

进一步，所述填料框包括矩形框架，矩形框的底部和周围设置有纱网，矩形框的顶部设置有盖板，纱网可供循环水水流通过，而打开可向矩形框内投放各类球形悬浮填料，关闭盖板则可防止球形悬浮填料从矩形框内浮出。

附图说明

图1为本发明实施例一种降低循环水中可同化有机碳的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中空白悬浮填料的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、梯形框11、矩形框2、纱网3、盖板4、双歧杆菌球形悬浮填料51、假丝酵母球形悬浮填料52、枯草芽孢杆菌球形悬浮填料53、诺卡氏菌球形悬浮填料54、贝日阿托氏菌球形悬浮填料55、沼泽红假单胞菌球形悬浮填料56、硝化杆菌球形悬浮填料57、空白球形悬浮填料6。

实施例

一种降低循环水中可同化有机碳的装置基本如附图1、图2所示：包括生物模架，该生物模架包括填料框和底座1，填料框为角钢制成的矩形框2，该矩形框2的底面和周围均绷紧安装有纱网3，矩形框2的顶部铰接有盖板4。底座1包括左右两侧的梯形框11，以及焊接在两个梯形框11之间的连杆，梯形框11上端与矩形框2的框底角钢焊接。底座1的底面通过螺栓连接在循环水池池底处。

打开盖板4在矩形框2内投放个数比为3：5：2：2：1：2：3的双歧杆菌球形悬浮填料51、假丝酵母球形悬浮填料52、枯草芽孢杆菌球形悬浮填料53、诺卡氏菌球形悬浮填料54、贝日阿托氏菌球形悬浮填料55、沼泽红假单胞菌球形悬浮填料56、硝化杆菌球形悬浮填料57。上述各类球形悬浮填料的直径均为100mm。

本实施例中双歧杆菌球形悬浮填料51的制造方法如下：购买双歧杆菌菌种并活化成活化成5ml双歧杆菌原种，将5ml的双歧杆菌原种接种到100ml的液体培养中，在25℃下振荡培养48h，得到500ml双歧杆菌菌液。再将500ml双歧杆菌菌液接种到10L的发酵罐中，保持温度为20～25℃，溶液pH中性，曝气培养40h，得到5L的双歧杆菌菌液。再把5L双歧杆菌菌液接种到100L的发酵罐中，保持温度为20～25℃，溶液pH中性，曝气培养40h，得到50L的双歧杆菌菌液。再将50L的菌液放入1立方双歧杆菌发酵罐进行发酵。向该双歧杆菌发酵罐投入200个直径为100mm的空白球形悬浮填料6进行挂膜，待发酵罐内微生物总菌数达10¹⁰CFU／g以上时取出挂膜后的双歧杆菌球形悬浮填料51。

假丝酵母原种、枯草芽孢杆菌原种、诺卡氏菌原种、贝日阿托氏菌原种、沼泽红假单胞菌原种、硝化杆菌原种采用和上述双歧杆菌原种相同的步骤分别制得：假丝酵母球形悬浮填料52、枯草芽孢杆菌球形悬浮填料53、诺卡氏菌球形悬浮填料54、贝日阿托氏菌球形悬浮填料55、沼泽红假单胞菌球形悬浮填料56、硝化杆菌球形悬浮填料57。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种降低循环水中可同化有机碳的装置，其特征在于，包括生物模架，该生物模架分为与循环冷却水系统连接的底座、以及可供循环水流过的填料框，该填料框内放置有乳酸菌悬浮填料、酵母菌悬浮填料、芽孢杆菌悬浮填料、放线菌悬浮填料、丝状菌悬浮填料、光合菌悬浮填料、硝化菌悬浮填料。

2.根据权利要求1所述的一种降低循环水中可同化有机碳的装置，其特征在于：所述乳酸菌悬浮填料、酵母菌悬浮填料、芽孢杆菌悬浮填料、放线菌悬浮填料、丝状菌悬浮填料、光合菌悬浮填料、硝化菌悬浮填料的数量比为3：5：2：2：1：2：3。

3.根据权利要求1或2所述的一种降低循环水中可同化有机碳的装置，其特征在于：所述乳酸菌悬浮填料为乳酸菌球形悬浮填料、酵母菌悬浮填料为酵母菌球形悬浮填料、芽孢杆菌悬浮填料为芽孢杆菌球形悬浮填料、放线菌悬浮填料为放线菌球形悬浮填料、丝状菌悬浮填料为丝状菌球形悬浮填料、光合菌悬浮填料为光合菌球形悬浮填料、硝化菌悬浮填料为硝化菌球形悬浮填料。

4.根据权利要求1或2所述的一种降低循环水中可同化有机碳的装置，其特征在于：所述乳酸菌球形悬浮填料具体为双歧杆菌球形悬浮填料、酵母菌球形悬浮填料具体为假丝酵母球形悬浮填料、芽孢杆菌球形悬浮填料具体为枯草芽孢杆菌球形悬浮填料、放线菌球形悬浮填料具体为诺卡氏菌球形悬浮填料、丝状菌球形悬浮填料具体为贝日阿托氏菌球形悬浮填料、光合菌球形悬浮填料具体为沼泽红假单胞菌球形悬浮填料、硝化菌球形悬浮填料具体为硝化杆菌球形悬浮填料。

5.根据权利要求4所述的一种降低循环水中可同化有机碳的装置，其特征在于：所述各类球形悬浮填料的直径为100mm。

6.根据权利要求5所述的一种降低循环水中可同化有机碳的装置，其特征在于：所述底座与循环水水池池底固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种降低循环水中可同化有机碳的装置，其特征在于：所述填料框包括矩形框架，矩形框的底部和周围设置有纱网，矩形框的顶部设置有盖板。