專利名稱：水處理復合微生物連續培養裝置及其培養方法
技術領域：
本發明涉及水體凈化領域，具體地講是一種針對復合污染的水處理復合微生物連
續培養裝置及其培養方法。
背景技術：
微生物的分解處理是水體污染的常用手段，在進行微生物分解處理之前，則需要先進行微生物的培養。然而，在對水體處理的過程中，常常需要用到多種類型的細菌，如厭氧菌、好氧菌等。現有技術中，往往采用不同罐體對多種類型的菌種進行單獨培養，而單獨培養的成本相對較高，培養基的加注和培養好的菌液的投放都不方便。另外，現有技術在對微生物培養時，采用單次培養，單次投放，例如，培養在罐體內注入I噸培養基，一段時間的培養后，培養完成，則將培養好的菌液投放入污水中，再次培養時,需再次注入培養基。對水污染的處理最好的連續而不間斷的，間歇培養和投放菌液顯然不利于水污染的處理，同時對于以上菌液培養方式，其培養效率低，需要工人值守并定期加入培養基和投放菌液，導致水污染處理能力低，效果不佳。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種連續培養菌液，自動注入培養基和自動投放菌液的水處理復合微生物連續培養裝置。本發明的技術解決方案是，提供一種以下結構的水處理復合微生物連續培養裝置，包括罐體，所述的罐體用隔板分隔成四個獨立的培養區:好氧區、厭氧區、第一過渡區和第二過渡區，所述的第一過渡區和第二過渡均位`于好氧區和厭氧區之間，所述的培養區均設有培養基進口和溢流口，通過培養基進口持續輸入培養基，培養好的菌液自溢流口流向污水處理區。采用以上結構，本發明與現有技術相比具有以下優點:本發明采用一個罐體分區培養微生物，通過持續供應培養基和菌液在一定液位的溢流來實現微生物的連接培養，過渡區的作用是培養耗氧量不高的細菌，同時由于好氧區之間厭氧區培養基溶液和溶解氧可以互通，而菌種會被阻隔，因此過渡區可以耗盡好氧區滲透過來的溶解氧，避免對厭氧區微生物培養的干擾；本發明實現了多個菌種的同時連續培養，并能自動添加培養基和自動投放菌液，提高了菌液的培養效率，大大加快了復合污染的處理速度，避免了因間歇培養而帶來污水處理的間歇性中斷。作為改進，所述的罐體的中間設有內罐，所述的內罐采用導熱材料與各個培養區相隔離，內罐中安裝有加熱棒；通過加熱內罐中的液體，間接對整個罐體進行控溫，加熱溫
度可調。作為改進，所述的隔板的下部為膜材料，該膜允許溶解氧、營養物質自由流通，但阻隔菌種的流通；該設計能保證整個罐體液位的均衡。作為改進，所述的膜材料的兩側設有用以加固膜材料的網孔板，所述的網孔板在100 μ m到1_之間。作為改進，所述的連續培養裝置還包括磁力攪拌器和轉子，所述的轉子分別置于不同培養區內，所述的磁力攪拌器分別置于不同培養區外側下部，所述的轉子與磁力攪拌器一一對應；該設計通過攪拌轉子帶動液體的旋轉能起到沖洗隔板下端過濾膜的作用，避
免堵塞。作為改進，所述的好氧區內設有充氣石，所述的充氣石連接有導氣管，所述的導氣管上連接有活性炭過濾器和膜過濾器；該設計能對好氧區進行充氣，充氣的同時，活性炭過濾器過濾空氣，去除灰塵等大顆粒物質和部分細菌；膜過濾器用于空氣過濾除菌，孔徑為0.22 μ m。本發明要解決的另一個技術問題是，提供一種連續培養菌液，自動注入培養基和自動投放菌液的水處理復合微生物連續培養方法。本發明的技術解決方案是，提供一種的水處理復合微生物連續培養方法，包括以下步驟:(I)、啟動培養階段:往罐體中加入培養基，罐體分為四個獨立的培養區:好氧區、厭氧區、第一過渡區和第二過渡區，往各個培養區加入其容積10%細菌液作為種子液，開啟加熱棒和磁力攪拌器，好氧區開啟曝氣系統，溫度彡250C，好氧區DO > 4mg/L,第一過渡區和第二過渡區區域DO = 0.5-2mg/L,培養 48 小時；(2)、連續培養階段:
從同一個盛放培養基的營養罐中用4個不同的微型水泵抽水，并分別將抽出的水通入以上四個培養區，控制好氧區的水力停留時間HRT = 8h，厭氧區HRT = 10h，第一過渡區和第二過渡區區域HRT = 48h ;四個培養區中的菌液分別達到溢流口高度時，并開始從溢流口處的溢流管溢出至污水處理區；(3)、菌種維持和設備維護:每I個月補充一次菌種，保證容器中的目標微生物有足夠的純度，純度控制在60%以上；每2-3個月停止運行設備，全面清洗設備，然后重新運轉。采用以上方法，本發明與現有技術相比具有以下優點:本發明采用一個罐體分區培養微生物，通過持續供應培養基和菌液在一定液位的溢流來實現微生物的連接培養，過渡區的作用是培養耗氧量不高的細菌，同時由于好氧區之間厭氧區培養基溶液和溶解氧可以互通，而菌種會被阻隔，因此過渡區可以耗盡好氧區滲透過來的溶解氧，避免對厭氧區微生物培養的干擾；本發明實現了多個菌種的同時連續培養，并能自動添加培養基和自動投放菌液，提高了菌液的培養效率，大大加快了復合污染的處理速度，避免了因間歇培養而帶來污水處理的間歇性中斷。作為改進，好氧區內的細菌包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌，其配比為:1.5: 0.5: 2: 0.5;厭氧區內的細菌包括反硝化細菌、釋磷菌，其配比為1: 3;第一過渡區和第二過渡區內的細菌包括亞硝酸細菌、硝酸細菌、聚磷菌，其配比為:1: 2:1。作為改進，所述的曝氣系統包括充氣石和導氣管，導氣管上同時裝有活性炭過濾器和膜過濾器；該設計能對好氧區進行充氣，充氣的同時，活性炭過濾器過濾空氣，去除灰塵等大顆粒物質和部分細菌；膜過濾器用于空氣過濾除菌，孔徑為0.22 μ m。作為改進，所述的隔板的下部為膜材料，該膜材料為陶瓷膜，該膜允許溶解氧、營養物質自由流通，但阻隔菌種的流通；該設計能保證整個罐體液位的均衡。
圖1為本發明水處理復合微生物連續培養裝置的結構示意圖。
圖2為隔板的結構示意圖。如圖所示1、罐體，2、隔板，3、好氧區，4、厭氧區，5、第一過渡區，6、第二過渡區，7、培養基進口，8、溢流口，9、內罐，10、加熱棒，11、膜材料，12、網孔板，13、磁力攪拌器，14、轉子，15、充氣石，16、導氣管，17、活性炭過濾器，18、膜過濾器。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。如圖1所示，本發明的水處理復合微生物連續培養裝置，包括罐體1，所述的罐體I用隔板2分隔成四個獨立的培養區:好氧區3、厭氧區4、第一過渡區5和第二過渡區6，所述的第一過渡區5和第二過渡6均位于好氧區3和厭氧區4之間，所述的培養區均設有培養基進口 7和溢流口 8，通過培養基進口 7持續輸入培養基，培養好的菌液自溢流口 8流向污水處理區。
所述的罐體I的中間設有內罐9，所述的內罐9采用導熱材料與各個培養區相隔離，內罐9中安裝有加熱棒10 ;通過加熱內罐9中的液體，間接對整個罐體進行控溫，加熱
溫度可調。所述的隔板2的下部為膜材料11 (如:陶瓷膜)，該膜允許溶解氧、營養物質自由流通，但阻隔菌種的流通。所述的膜材料11的兩側設有用以加固膜材料11的網孔板12，所述的網孔板在100 μ m到1mm之間。所述的連續培養裝置還包括磁力攪拌器13和轉子14，所述的轉子14分別置于不同培養區內，所述的磁力攪拌器分別置于不同培養區外側下部，所述的轉子與磁力攪拌器
一一對應。所述的好氧區內設有充氣石15，所述的充氣石15連接有導氣管16，所述的導氣管16上連接有活性炭過濾器17和膜過濾器18 ;該設計能對好氧區進行充氣，充氣的同時，活性炭過濾器過濾空氣，去除灰塵等大顆粒物質和部分細菌；膜過濾器用于空氣過濾除菌，孔徑為 0.22 μ m。所述的罐體的各個獨立培養區的下部設有排空閥19，用于排空罐體內的菌液、污垢，清洗、維護時用。本發明的水處理復合微生物連續培養方法，包括以下步驟:(I)、啟動培養階段:往罐體中加入培養基，罐體分為四個獨立的培養區:好氧區、厭氧區、第一過渡區和第二過渡區，往各個培養區加入其容積10%細菌液作為種子液，開啟加熱棒和磁力攪拌器，好氧區開啟曝氣系統，溫度≥250C，好氧區DO > 4mg/L,第一過渡區和第二過渡區區域DO = 0.5-2mg/L,培養 48 小時；(2)、連續培養階段:從同一個盛放培養基的營養罐中用4個不同的微型水泵抽水，并分別將抽出的水通入以上四個培養區，控制好氧區的水力停留時間HRT = 8h，厭氧區HRT = 10h，第一過渡區和第二過渡區區域HRT = 48h ;四個培養區中的菌液分別達到溢流口高度時，并開始從溢流口處的溢流管溢出至污水處理區；(3)、菌種維持和設備維護:每I個月補充一次菌種，保證容器中的目標微生物有足夠的純度，純度控制在60%以上；每2-3個月停止運行設備，全面清洗設備，然后重新運轉。好氧區內的細菌包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌，其配比為:1.5: 0.5: 2: 0. 5 ;厭氧區內的細菌包括反硝化細菌、釋磷菌，其配比為I: 3;第一過渡區和第二過渡區內的細菌包括亞硝酸細菌、硝酸細菌、聚磷菌，其配比為:1: 2:10培養基的配比如下:
氯化銨NH4Cl0.20 g/L亞硝酸鈉NaNO20.10 g/L
磷酸二氫鈉NaH2PO4 0.15 g/L磷酸氫二鉀K2HPO40.55 g/L
硫酸鎂MgSOWH2O0.01 g/L硫酸亞鐵FeSO40.30 g/L
硫酸錳MqSO40.03 g/L碳酸氫氨NH4HCO30.30 g/L
氯化鈣CaCl20.30 g/L牛肉膏0.30 g/L
蛋白胨0.30 g/L維生素B1、B2、B61.00 μ g/L
紅糖0.10 g/L沉淀后污水I L以上僅就本發明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發明不僅局限于以上實施例，其具體結構允許有變化。總之，凡在本發明獨立權利要求的保護范圍內所作的各種變化均在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種水處理復合微生物連續培養裝置，包括罐體(I)，其特征在于:所述的罐體(I)用隔板(2)分隔成四個獨立的培養區:好氧區(3)、厭氧區(4)、第一過渡區(5)和第二過渡區(6)，所述的第一過渡區(5)和第二過渡(6)均位于好氧區(3)和厭氧區(4)之間，所述的培養區均設有培養基進口(7)和溢流口(8)，通過培養基進口(7)持續輸入培養基，培養好的菌液自溢流口(8)流向污水處理區。
2.根據權利要求1所述的水處理復合微生物連續培養裝置，其特征在于:所述的罐體(1)的中間設有內罐(9)，所述的內罐(9)采用導熱材料與各個培養區相隔離，內罐(9)中安裝有加熱棒(10)。
3.根據權利要求1所述的水處理復合微生物連續培養裝置，其特征在于:所述的隔板(2)的下部為膜材料(11)。
4.根據權利要求1所述的水處理復合微生物連續培養裝置，其特征在于:所述的膜材料(11)的兩側設有用以加固膜材料(11)的網孔板(12)，所述的網孔板在ΙΟΟμπι到Imm之間。
5.根據權利要求1所述的水處理復合微生物連續培養裝置，其特征在于:所述的連續培養裝置還包括磁力攪拌器(13)和轉子(14)，所述的轉子(14)分別置于不同培養區內，所述的磁力攪拌器分別置于不同培養區外側下部，所述的轉子與磁力攪拌器一一對應。
6.根據權利要求1所述的水處理復合微生物連續培養裝置，其特征在于:所述的好氧區內設有充氣石(15)，所述的充氣石(15)連接有導氣管16，所述的導氣管(16)上連接有活性炭過濾器(17)和膜過濾器(18)。
7.—種水處理復合微生物連續培養方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)、啟動培養階段:往罐體中加入培養基，罐體分為四個獨立的培養區:好氧區、厭氧區、第一過渡區和第二過渡區，往各個培養區加入其容積10%細菌液作為種子液，開啟加熱棒和磁力攪拌器，好氧區開啟曝氣系統，溫度彡25°C，好氧區D0> 4mg/L，第一過渡區和第二過渡區區域DO =0.5-2mg/L，培養 48 小時；(2)、連續培養階段:從同一個盛放培養基的營養罐中用4個不同的微型水泵抽水，并分別將抽出的水通入以上四個培養區，控制好氧區的水力停留時間HRT = 8h，厭氧區HRT = 10h，第一過渡區和第二過渡區區域HRT = 48h ;四個培養區中的菌液分別達到溢流口高度時，并開始從溢流口處的溢流管溢出至污水處理區；(3)、菌種維持和設備維護:每I個月補充一次菌種，保證容器中的目標微生物有足夠的純度，純度控制在60%以上；每2-3個月停止運行設備，全面清洗設備，然后重新運轉。7、根據權利要求6所述的水體生態凈化修復系統的凈化方法，其特征在于:步驟4中，采用曝氣推流裝置以間隔充氣方式對好氧微生物區充氣，好氧微生物區的充氣時間和間歇時間之比為1: 2。
8.根據權利要求7所述的水處理復合微生物連續培養方法，其特征在于:好氧區內的細菌包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌，其配比為:.1.5: 0.5: 2: 0.5 ;厭 氧區內的細菌包括反硝化細菌、釋磷菌，其配比為1: 3;第一過渡區和第二過渡區內的細菌包括亞硝酸細菌、硝酸細菌、聚磷菌，其配比為:1: 2:1。
9.根據權利要求7所述的水處理復合微生物連續培養方法，其特征在于:所述的曝氣系統包括充氣石和導氣管，導氣管上同時裝有活性炭過濾器和膜過濾器。
10.根據權利要求7所述的水處理復合微生物連續培養方法，其特征在于:所述的隔板的下部為膜材料，該膜材料為陶瓷膜。
全文摘要
本發明公開了一種水處理復合微生物連續培養裝置及其培養方法，包括罐體(1)，所述的罐體(1)用隔板(2)分隔成四個獨立的培養區好氧區(3)、厭氧區(4)、第一過渡區(5)和第二過渡區(6)，所述的第一過渡區(5)和第二過渡(6)均位于好氧區(3)和厭氧區(4)之間，所述的培養區均設有培養基進口(7)和溢流口(8)，通過培養基進口(7)持續輸入培養基，培養好的菌液自溢流口(8)流向污水處理區。本發明實現了多個菌種的同時連續培養，并能自動添加培養基和自動投放菌液，提高了菌液的培養效率，大大加快了復合污染的處理速度，避免了因間歇培養而帶來污水處理的間歇性中斷。
文檔編號C12R1/07GK103074204SQ20121052033
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者童寧軍 申請人:寧波天河生態水景科技有限公司