CN112811596A - 一种以湿帘构建菌藻共生系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以湿帘构建菌藻共生系统的方法。将含有微藻和好氧菌的溶液通入湿帘的进水口，使得微藻和好氧菌定植在湿帘中，形成以湿帘构建菌藻共生系统。本发明将好氧菌和微藻人工接种在湿帘纸纤维上，因其多孔结构形成巨大的表面积，当水流经过湿帘时就会在纸纤维表面形成一个巨大的水膜系统，从而能够高效地与空气中的氧气和二氧化碳进行气体交换，附着在纸纤维上的好氧菌和微藻处于水膜中，而水膜通过空气交换就能源源不断地为好氧菌和微藻提供氧气和二氧化碳，而不再受阳光、温度等的外部环境因子影响，同时还能向水体补充氧气，从而大幅提高了菌藻共生系统的稳定性和净化效率，同时降低了运行成本。
Description
技术领域：
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种以湿帘构建菌藻共生系统的方法。
背景技术：
在污水处理方法中，利用好氧菌和微藻建立共生系统以消除污水中富余的营养元素，已经被广泛认可并在实践中开始有应用案例，该共生系统中主要由微藻(小球藻、绿藻、栅藻等)和好氧细菌(硝化细菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌等)构成，微藻通过光合作用为好氧菌提供氧气、而好氧菌在分解有机质过程中为微藻提供二氧化碳，从而达成互惠互利的共生关系，但是，该系统并不稳定，如果在没有阳光的夜晚或者阴雨天，则微藻不但不能进行光合作用产生氧气，还因为呼吸作用消耗氧气，造成水体缺氧现象，因此菌藻共生系统运行时必须还需要另外配备曝气装置，这不仅增加了成本，也使得维护变得复杂，从而限制了该系统的推广应用。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能提高菌藻共生系统的稳定性和净化效率，同时降低了建设和运行成本的以湿帘构建菌藻共生系统的方法。
本发明的以湿帘构建菌藻共生系统的方法，包括以下步骤：
将含有微藻和好氧菌的溶液通入湿帘的进水口，使得微藻和好氧菌定植在湿帘中，形成以湿帘构建菌藻共生系统。
将需要净化的水体持续不断地用水泵注入湿帘顶部的进水口。水泵的进水口需装有过滤网防止较大的杂质或污泥吸入，避免堵塞湿帘纸的过水通道而影响其使用寿命，污水流经湿帘的菌藻共生系统后由出水口流回池内，如此循环持续运行，直至达到预期的净水效果。
水从湿帘的间隙流入，在波浪状的表面形成水膜，而湿帘内对置的波纹形成许多孔道，空气经过时，就能与水膜进行气体交换。湿帘纸由木纤维构成，表面粗糙易于微藻附着，而纤维与纤维之间的微孔则为细菌提供了天然的栖息场所。湿帘纸的型号很多，原则上都能使用，但要求不能含有对微生微有负面影响的化学物质。
优选，具体步骤为：
先将微藻藻液或好氧菌菌液用泵入湿帘的进水口，流出的藻液或好氧菌菌液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环36～48小时即完成挂膜；
再将好氧菌菌液或微藻藻液用泵入湿帘的进水口，流出的菌液或微藻藻液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环36～48小时即完成挂膜；
由此形成以湿帘构建菌藻共生系统。
优选，将微藻藻种(如小球藻、绿藻、栅藻等)和好氧菌种(如硝化细菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌等)分别用水稀释50～100倍，每平方米湿帘使用藻种和菌种5～10克，藻种再加适量微藻培养基，菌种则需要加适量红糖，完全溶解后备用。
运行过程需要注意两点；a，微藻和细菌都需要依赖水体存活，而湿帘纸具有较好的吸水性能，因此短暂停止运行影响不大，但不宜超过2个小时；b，水泵的进水口必须安装过滤装置，防止较大的杂质或污泥吸入后堵塞湿帘纸的过水通道而影响其使用寿命。
维护：本发明的菌藻共生系统平时可免于维护，但是使用一段时间后微藻会趋于老化，需要重新挂膜以保持较好的净化效果；另外，严格禁止在菌藻共生系统附近使用除草剂或农药，从而对微藻和好氧细菌造成伤害。
本发明利用湿帘纸的蜂窝结构及纤维特性，将好氧菌和微藻人工接种(又称挂膜)在湿帘纸纤维上，因其多孔结构形成巨大的表面积，当水流经过湿帘时就会在纸纤维表面形成一个巨大的水膜系统，从而能够高效地与空气中的氧气和二氧化碳进行气体交换，附着在纸纤维上的好氧菌和微藻处于水膜中，而水膜通过空气交换就能源源不断地为好氧菌和微藻提供氧气和二氧化碳，而不再受阳光、温度等的外部环境因子影响，同时还能向水体补充氧气，虽然微藻依然需要阳光进行光合作用来消耗水体中的氨氮，但好氧菌在夜晚时仍然有充足的氧气进行有机质的吸收和利用，根据实验数据，该系统不仅大幅提高了系统的稳定性，且净化效率比传统的菌藻系统提高20-30％，同时降低运行成本约50％。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：
将污水池隔离成两半，其中一半的上方安装湿帘和挂膜，具体如下：
1、挂膜：将微藻藻种(小球藻、绿藻、栅藻等)和好氧菌种(硝化细菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌等)分别用水稀释50倍(每平方米湿帘建议使用藻种和菌种各5克)，藻种再加适量微藻培养基，菌种则需要加适量红糖，完全溶解后备用。
先将微藻藻液用水泵泵入湿帘的进水口，流出的藻液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环36小时即完成挂膜。
再将好氧菌菌液用水泵泵入湿帘的进水口，流出的菌液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环36小时即完成挂膜。
藻液和菌液不能混合在同一容器内，需要分别泵入，避免藻种和菌种的活化过程相互干扰。
2、运行：挂膜完成后的菌藻共生系统即可开始使用：
将污水池需要净化的水体持续不断地用水泵注入湿帘顶部的进水口，水泵的进水口装有过滤网防止较大的杂质或污泥吸入后堵塞湿帘纸的过水通道而影响其使用寿命，污水流经湿帘的菌藻共生系统后由出水口流回池内，如此循环持续运行，直至达到国家污水排放标准。
另外一半的污水池则以传统的菌藻共生系统作为对照，配备曝气装置，持续运行，直至达到国家污水排放标准。
根据实验数据，本实施例的湿帘构建菌藻共生系统，净化效率比传统的菌藻系统提高30％(处理时间缩短)，同时降低运行成本约50％(无需曝气装置)。
实施例2：
在鱼池上方安装湿帘和挂膜，具体如下：
1、挂膜：将微藻藻种(小球藻、绿藻、栅藻等)和好氧菌种(硝化细菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌等)分别用水稀释100倍(每平方米湿帘建议使用藻种和菌种各10克)，藻种再加适量微藻培养基，菌种则需要加适量红糖，完全溶解后备用。
先将微藻藻液用水泵泵入湿帘的进水口，流出的藻液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环48小时即完成挂膜。
再将好氧菌菌液用水泵泵入湿帘，流出的藻液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环48小时即完成挂膜。
藻液和菌液不能混合在同一容器内，需要分别泵入，避免藻种和菌种的活化过程相互干扰。
2、运行：挂膜完成后的菌藻共生系统即可开始使用：
将鱼池需要净化的水体持续不断地用水泵注入湿帘顶部的进水口，水泵的进水口装有过滤网防止较大的杂质或污泥吸入后堵塞湿帘纸的过水通道而影响其使用寿命，污水流经湿帘的菌藻共生系统后由出水口流回池内，如此循环持续运行，直至达到预期的净水效果。
实施例3：
在鱼池上方安装湿帘，将鱼池中的水体持续不断地用水泵注入湿帘顶部的进水口，水泵的进水口装有过滤网防止较大的杂质或污泥吸入后堵塞湿帘纸的过水通道而影响其使用寿命，污水流经湿帘后由出水口流回池内，如此循环持续运行。在循环运行过程中，鱼池水中的微藻和好氧细菌会自然定殖在湿帘上形成菌藻共生系统，并持续为水体增氧和净化水质。
Claims (5)
1.一种以湿帘构建菌藻共生系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含有微藻和好氧菌的溶液通入湿帘的进水口，使得微藻和好氧菌定植在湿帘中，形成以湿帘构建菌藻共生系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将需要净化的水体持续不断地用水泵注入湿帘顶部的进水口，污水流经湿帘的菌藻共生系统后由出水口流出并重新泵回湿帘顶部的进水口，如此循环持续运行，直至达到预期的净水效果。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，水泵的进水口装有过滤网。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤为：
先将微藻藻液或好氧菌菌液泵入湿帘的进水口，流出的藻液或好氧菌菌液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环36～48小时即完成挂膜；
再将好氧菌菌液或微藻藻液泵入湿帘的进水口，流出的菌液或微藻藻液再次泵入湿帘以形成循环，持续循环36～48小时即完成挂膜；
由此形成以湿帘构建菌藻共生系统。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，将微藻藻种和好氧菌种分别用水稀释50～100倍，每平方米湿帘使用藻种和菌种5～10克，藻种再加微藻培养基，菌种则加红糖，完全溶解后备用。
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