CN106745810A - 移动式扩培投菌水处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动式扩培投菌水处理装置及方法，包括浮体；培养箱，所述培养箱与所述浮体连接，浮在水面上或悬在水中；所述培养箱内具有营养颗粒；输入单元，所述输入单元用于向所述培养箱内送入河水或湖水；输出单元，所述输出单元用于将培养箱内的水输入河或湖中；搅拌单元，所述搅拌单元用于混合营养颗粒和进入培养向内的水；曝气单元，所述曝气单元向所述培养箱内送入氧气；温控单元，所述温控单元控制所述培养箱内的温度。本发明具有运行高效、应用前景好等优点。

Description

移动式扩培投菌水处理装置及方法

技术领域

本发明涉及污水处理，特别涉及移动式扩培投菌水处理装置及方法。

背景技术

在河道、湖泊等水体生态治理项目中，氮元素是影响河流、湖泊水质的重要指标，微生物在水体污染物降解中扮演着无可替代的重要角色，其对氮元素的硝化和反硝化脱除是实现水体净化的重要的环节。因此，在河道、湖泊水质净化工程上，急需一种以微生物技术为核心，适用于河道、湖泊水体的，能长期投放、扩培净水微生物菌群的水质净化设备。

目前，工程上实现微生物投放、培养的现有技术主要有三方面措施：

1.第一种方法是将菌种直接通过人工或简单的微生物存储设备投放入河(湖)水体中，使其在水体中自我繁殖，完成去除污染物的功能。该方法的真主要不足在于：

用人工或简易的装置将微生物制剂直接投放到河(湖)水体中，投放过程存在不均匀性、连续性较差；投放后由于水体的流动，微生物也容易随水流流失或沉降水底，且长河段或大面积的水体由于外界干扰条件较多，微生物的生长繁殖率会受到影响，进而导致其污染物的去除能力不佳，净化效率低。

2.第二种方法是通过将微生物反应箱与浮体组合，使其置于河道或湖泊水面上，利用水泵抽水，使河(湖)水流经微生物反应箱，将箱体中的营养物质释放到水体中，激活河道水体的土著微生物，并结合曝气等其他措施在河道中完成去除污染物的过程。该方法的主要不足在于：

由于微生物的激活载体反应箱设计了浮体、叶轮，使其能置于水面上移动，反应箱中营养物质被投放入水体后即可覆盖一定范围的水面，且随着装置的移动，其覆盖面积逐渐扩大，在一定程度上提高了微生物投放的连续性；但由于土著微生物的激活过程在水中完成，其激活条件受水体及自然条件的影响并没有改善，营养物质激活微生物的效率以及微生物在水体中的反应效率面临着外界不确定条件的干扰，微生物的存活率不能保障，稳定性较差；且氮元素在硝化过程中会消耗大量的氧气，自然复氧或靠叶轮转动搅动水体复氧效率低，不利于氮元素转化，污染物去除效率不高。

3.第三种方法，是利用一体化污水处理装置抽取河(湖)水体进行处理。该方法的主要不足在于：

装置的特点是更适用于进水污染物浓度较高的生活污水或工业废水，且由于其体量大，工艺相对复杂，如用于河(湖)水体处理成本高、移动运行不方便，处理效率也会随之降低。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种可连续自动投放、培养微生物、微生物量高、污染物去除效率高的移动式扩培投菌水处理装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种移动式扩培投菌水处理装置，所述移动式扩培投菌水处理装置包括浮体；所述移动式扩培投菌水处理装置还包括：

培养箱，所述培养箱与所述浮体连接，浮在水面上或悬在水中；所述培养箱内具有营养颗粒；

输入单元，所述输入单元用于向所述培养箱内送入河水或湖水；

输出单元，所述输出单元用于将培养箱内的水输入河或湖中；

搅拌单元，所述搅拌单元用于混合营养颗粒和进入培养向内的水；

曝气单元，所述曝气单元向所述培养箱内送入氧气；

温控单元，所述温控单元控制所述培养箱内的温度。

本发明的目的还在于提供了移动式扩培投菌水处理方法，也即上述移动式扩培投菌水处理装置的工作方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：

根据上述的移动式扩培投菌水处理装置的移动式扩培投菌水处理方法，所述移动式扩培投菌水处理方法包括以下步骤：

(A1)移动式扩培投菌水处理装置放置于工作区水体中；

(A2)输入单元将河水或湖水进入培养箱内；曝气单元在培养箱内的底部曝气；搅拌单元混合培养箱内的营养颗粒和水；

培养箱内为好氧状态，进行好氧的硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐；

激活水中的土著微生物，并扩大培养；

(A3)停止搅拌和曝气，反应箱变为缺氧状态，进行反硝化作用，将硝酸盐转化为氮气；

激活水中的土著微生物，并扩大培养；

(A4)输出单元将培养箱内的混合有微生物的水送回到河或湖中，以净化河水或湖水。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.培养箱内，微生物的激活、扩培、投放、扩散有序进行，稳定性、连续性好；

2.微生物的存活率高，实现了微生物原位扩培；

3.微生物的投放率高，在一个培养箱内实现了硝化、反硝化过程，提高了氮元素转化效率；

4.浮体与培养箱为一整体，具备可移动性，可直接放置于水面运行，在工程应用中方便安装；且随着水体移动，覆盖面积逐渐大，提升了单台装置处理河水或湖水面积，加之自动扩培的特点，使其整体运行成本低。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例的移动式扩培投菌水处理装置的结构简图。

具体实施方式

图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本发明实施例的移动式扩培投菌水处理装置的结构简图，如图1所示，所述移动式扩培投菌水处理装置包括：

浮体，如浮筒；

培养箱，所述培养箱与所述浮体连接，使培养箱浮在水面上或悬在水中；所述培养箱内具有营养颗粒，营养颗粒上附着细菌；

输入单元，如泵和管道的组合，所述输入单元用于向所述培养箱内送入河水或湖水；

输出单元，如泵和管道的组合，所述输出单元用于将培养箱内的水输入河或湖中；

搅拌单元，如机械搅拌或气体搅拌等，所述搅拌单元用于混合营养颗粒和进入培养向内的水；

曝气单元，所述曝气单元向所述培养箱内送入氧气；

温控单元，所述温控单元控制所述培养箱内的温度，适于细菌扩培。

本发明实施例的移动式扩培投菌水处理方法，也即根据上述的移动式扩培投菌水处理装置的工作方法，所述移动式扩培投菌水处理方法包括以下步骤：

(A1)移动式扩培投菌水处理装置放置于工作区水体中，如河中、湖中等；

(A2)输入单元将河水或湖水进入培养箱内；曝气单元在培养箱内的底部曝气；搅拌单元混合培养箱内的营养颗粒和水；

培养箱内为好氧状态，进行好氧的硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐；

激活水中的土著好氧微生物，并扩大培养；

(A3)停止搅拌和曝气，反应箱变为缺氧状态，进行反硝化作用，将硝酸盐转化为氮气；

激活水中的土著缺氧微生物，并扩大培养；

(A4)输出单元将培养箱内的混合有微生物的水送回到河或湖中，以净化河水或湖水。

实施例2：

根据本发明实施例1的移动式扩培投菌水处理装置及方法的应用例。

在该应用例中，曝气单元包括：增氧泵，所述增氧泵通过管道与纳米微孔曝气圈连通；纳米微孔曝气圈，所述纳米微孔曝气圈所述培养箱内的底部；所述搅拌单元与所述曝气单元共用，利用进入培养向内的空气去搅拌营养颗粒和水；输入单元包括：蠕动泵，所述进水端连通河水或湖水，出水端连通管道；管道，所述管道深入到培养箱内的水面下；所述输入单元和输出单元共用；防雨罩，所述防雨罩设置在所述培养箱的上部；所述防雨罩固定在所述浮体上。

实施例3：

根据本发明实施例1的移动式扩培投菌水处理装置及方法的应用例。

在该应用例中，使用120L微生物培养箱，处理规模100m³，进水为杭州海康威视旁边的河水，通过恒流泵模拟连续进出水，并记录去除效率。装置参数：营养颗粒密度为1.2g/ml，填充60kg营养颗粒，水流自下而上。水力停留时间为1.5h，流速为34L/h。曝气控制为连续曝气，空气流量为26ml/min。

根据监测数据，进水总氮8.143mg/L，出水总氮0.854mg/L，总氮去除率89.5％，平均每克营养颗粒的总氮去除速率为0.145mg/d。

Claims (9)

1.一种移动式扩培投菌水处理装置，所述移动式扩培投菌水处理装置包括浮体；其特征在于：所述移动式扩培投菌水处理装置还包括：

培养箱，所述培养箱与所述浮体连接，浮在水面上或悬在水中；所述培养箱内具有营养颗粒；

输入单元，所述输入单元用于向所述培养箱内送入河水或湖水；

输出单元，所述输出单元用于将培养箱内的水输入河或湖中；

搅拌单元，所述搅拌单元用于混合营养颗粒和进入培养向内的水；

曝气单元，所述曝气单元向所述培养箱内送入氧气；

温控单元，所述温控单元控制所述培养箱内的温度。

2.根据权利要求1所述的移动式扩培投菌水处理装置，其特征在于：所述曝气单元包括：

增氧泵，所述增氧泵通过管道与纳米微孔曝气圈连通；

纳米微孔曝气圈，所述纳米微孔曝气圈所述培养箱内的底部。

3.根据权利要求1所述的移动式扩培投菌水处理装置，其特征在于：所述搅拌单元与所述曝气单元共用。

4.根据权利要求1所述的移动式扩培投菌水处理装置，其特征在于：所述输入单元包括：

蠕动泵，所述进水端连通河水或湖水，出水端连通管道；

管道，所述管道深入到培养箱内的水面下。

5.根据权利要求4所述的移动式扩培投菌水处理装置，其特征在于：所述输入单元和输出单元共用。

6.根据权利要求1所述的移动式扩培投菌水处理装置，其特征在于：所述移动式扩培投菌水处理装置进一步包括：

防雨罩，所述防雨罩设置在所述培养箱的上部。

7.根据权利要求6所述的移动式扩培投菌水处理装置，其特征在于：所述防雨罩固定在所述浮体上。

8.根据权利要求1所述的移动式扩培投菌水处理装置，其特征在于：所述搅拌单元采用搅拌机。

9.根据权利要求1-8任一所述的移动式扩培投菌水处理装置的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

(A1)移动式扩培投菌水处理装置放置于工作区水体中；

(A2)输入单元将河水或湖水进入培养箱内；曝气单元在培养箱内的底部曝气；搅拌单元混合培养箱内的营养颗粒和水；

培养箱内为好氧状态，进行好氧的硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐；

激活水中的土著微生物，并扩大培养；

(A3)停止搅拌和曝气，反应箱变为缺氧状态，进行反硝化作用，将硝酸盐转化为氮气；

激活水中的土著微生物，并扩大培养；

(A4)输出单元将培养箱内的混合有微生物的水送回到河或湖中，以净化河水或湖水。