污水处理BEBR系统微生物孵化扩繁反应器与应用的制作方法

污水处理bebr系统微生物孵化扩繁反应器与应用
技术领域
1.本技术涉及污水处理技术领域，尤其涉及污水处理bebr系统微生物孵化扩繁反应器与应用。


背景技术：

2.污水处理(sewage treatment,wastewater treatment)是为了使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
3.目前，为达到生态用水的要求，污水处理厂主要采用以下三种方式来实现提质增效：1、增加土建，扩大生化池池容，利用扩大池容的方式来增加微生物的数量和停留时间。
4.2、增加工艺，如mbr膜、臭氧氧化处理等，通过物理、强氧化的方式来提升水质。
5.3、长期大量投加、补充菌种，提升微生物数量和污泥活性。
6.然而，以上现有技术同时也带来了诸多缺陷，具体表现在：成本高；不符合持续运行提质增效方向，处理的效果差、不能持久稳定，治标不治本。
7.因此，亟需开发一种新的污水处理提质增效设备解决现有技术中面临的缺陷。


技术实现要素：

8.现有用于污水处理提质增效的技术中，面临着治理成本高、处理效率较低、处理效果差、不稳定等技术问题。
9.为解决或缓解上述部分技术问题，本技术提供了一种新的技术方案，即高效扩繁反应器，旨在利用大幅增加的微生物数量和质量消减污染物，提升生物同化能力，稳定提升污水处理厂处理效率，出水达地表水准四类标准，补给生态用水。
10.本技术以全新的微生物孵化扩繁反应器为基础，创造以高新科技设备替代依托土建工程实现提质增效的传统模式；以生物酶为促生剂，赋能供营养，十倍提升反应器孵化扩繁能力；以菌剂为主线，因水而异、按需适配，形成泥相、模相、液相微生物菌群共生系统，提升生物同化能力。最大特点是与原处理厂生化系统不冲突，不停水、不停产、不动土建，实现提升污染物消减能力30%。
11.第一方面，本技术实施例公开了一种微生物孵化扩繁反应器，其包括：支架；孵化室；所述孵化室是以格栅结构的侧壁围成的腔体结构，其腔体内填充有聚氨酯材料，所述孵化室位于支架底板上方并固定于支架上；设备区；所述设备区以石墨烯电热膜围成腔体结构，其腔内置有与所述石墨烯电热膜固定连接的离心曝气机，所述离心曝气机的底座固定于支架上；
进气管；所述进气管一端连接于所述设备区内的离心曝气机上，用于所述微生物孵化扩繁反应器工作时所述离心曝气机吸入空气以形成溶气水。
12.进一步地，所述微生物孵化扩繁反应器具备外壁；所述外壁以微孔板材质构成，包裹于所述支架上，其确保微生物孵化扩繁反应器投入水中工作时，防止水中悬浮物进入微生物孵化扩繁反应器腔内发生堵塞。
13.进一步地，所述孵化室内进行孵化的微生物包括光合菌，所述光合菌在生育光线条件下在降解有机质和硫化氢同时发生增殖效果，提升水体增氧能力和生物同化作用。
14.进一步地，所述孵化室内进行孵化的微生物包括固氮菌，所述固氮菌用于污水中的氮素去除。
15.进一步地，所述设备区包括生育光线灯，其为所述微生物孵化扩繁反应器中的微生物提供生育光线条件。
16.进一步地，所述聚氨酯材料富集了适配菌和生物酶，所述适配菌和生物酶用于高效去除水中有机物质，加速提升各类微生物降解速度同时，促成微生物孵化扩繁反应器内形成微生物富集的生态膜用于提升降解有机物的速率。
17.进一步地，所述进气管的进气口端装有消声器，用于消除或降低所述微生物孵化扩繁反应器工作时产生的噪音。
18.进一步地，所述孵化室和所述设备区靠近进气管进气口的一端盖有罩体，用于防止干扰物进入所述孵化室和所述设备区腔体内而影响微生物孵化扩繁反应器的正常使用。
19.进一步地，所述孵化室的罩体上设置有开合扣，以实现孵化室腔体的封闭和打开。
20.第二方面，本技术提供了第一方面所述微生物孵化扩繁反应器在污水处理中的应用，其重点在于器内微生物孵化扩繁反应与器外原有和添加微生物形成共生系统，实现集成效应。
21.与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：本技术中涉及污水处理bebr系统微生物孵化扩繁反应器与应用。本技术所设计的微生物孵化扩繁反应器可以替代现有技术中增加土建，扩大生化池池容的方案，以不停产、不停水、不动土建为目标，实现一次性投入减少50%；所述微生物孵化扩繁反应器提升了生物同化能力，降低碳耗，提升了出水达新生水的要求，其作为三相微生物共生系统培育装置，使生化池消减污染物能力提高30%；所述微生物孵化扩繁反应器可以持续运行，并保证扩繁微生物种类和数量精准调控。
附图说明
22.图1为本技术实施例提供的微生物孵化扩繁反应器的主体图。
23.图2为本技术实施例提供的微生物孵化扩繁反应器的剖面图；其中，1—消声器，2—进气管，3—支架，4—设备区，5—开合扣，6—孵化室，7—离心曝气机进水口，8—离心曝气机出溶气水口，9—法兰，10—固定螺丝，11—生育光线灯，12—石墨烯电热膜，13—离心曝气机。
24.图3为本技术实施例提供的图1中的a处的横截面图；其中，14—孵化室上层罩体，15—设备区上层罩体。
25.图4为本技术实施例提供的图1中的b处的横截面图；
其中，16—溶气水，17—聚氨酯填料，18—光合菌。
26.图5为本技术实施例提供的图1中的c处的横截面图；其中，19—底部进气管，20—离心曝气机底座。
27.图6为本技术实施例提供的用于富集微生物的聚氨酯材料。
28.图7为本技术实施例提供的污水处理用微生物镜检图。
29.图8为本技术实施例提供的市政污水厂污水处理过后的效果。
30.图9为本技术实施例提供的市政污水厂污水处理后第三方检测报告。
31.图10为本技术实施例提供的广东污水厂污水处理前的图片。
32.图11为本技术实施例提供的广东污水厂污水处理用微生物镜检图。
33.图12为本技术实施例提供的广东污水厂污水处理过后的效果。
具体实施方式
34.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
35.微生物孵化扩繁反应器是以孵化、扩繁适配菌、光合菌18、固氮菌为主的复合微生物系统，形成高密度微生物的生态膜。微生物孵化扩繁反应器确保微生物在微生物孵化扩繁反应器内具有微生物优良的生存，高新陈代谢及高富集的环境。实际运行时，空气通过吸气管吸入微生物孵化扩繁反应器混合室负压区，完成对液体的充氧、恒温、生物酶载体均匀混合等微生物扩繁条件。微生物孵化扩繁反应器外则通过输出适配菌、光合菌18、固氮菌集成效果。
36.微生物孵化扩繁反应器结构与功能如图1~2所示，本技术实施例公开了一种微生物孵化扩繁反应器，所述微生物孵化扩繁反应器包括包括：支架3、孵化室6、设备区4及进气管2；其中孵化室6是以格栅结构的侧壁围成的腔体结构，其腔体内填充有聚氨酯材料（如图4所示），所述聚氨酯填料17富集适配菌群及生物酶，高效去除水中有机物质，加速提升各类微生物降解速度同时，促成微生物孵化扩繁反应器内形成土著微生物富集的生态膜；孵化室6位于支架3底板上方并固定于支架6上； 孵化室6为核心部件，定向孵化多种微生物，与污水相通，创造膜相、泥相、液相微生物共生条件；如图4~5所示，设备区4以石墨烯电热膜（或石墨烯加热膜片、或石墨烯膜片）围成腔体结构，其腔内置有与所述石墨烯电热膜固定连接的离心曝气机13，所述离心曝气机13的底座固定于支架3上；在设备区4中，石墨烯电热膜具有加热功能，从而控制微生物孵化扩繁的温度。
37.进气管2一端连接于所述设备区4内的离心曝气机13上，用于微生物孵化扩繁反应器工作时所述离心曝气机吸入空气以形成溶气水16，溶气水16中含有氧气，因此，通过设备区4中的离心曝气机13可以按需调节水中的溶氧要求，实现微生物快速激活与扩繁。
38.在某些实施例中，微生物孵化扩繁反应器具备外壁；所述外壁以微孔板材质构成，包裹于所述支架3上，其确保微生物孵化扩繁反应器投入水中工作时，防止水中悬浮物进入
微生物孵化扩繁反应器腔内发生堵塞。
39.在某些实施例中，孵化室6内进行孵化的微生物包括光合菌18，所述光合菌18在生育光线条件下在降解有机质和硫化氢同时发生增殖效果，提升水体增氧能力和生物同化作用。
40.在某些实施例中，孵化室6内进行孵化的微生物包括固氮菌，所述固氮菌用于污水中的氮素去除。
41.在某些实施例中，设备区4还包括生育光线灯11，其为所述微生物孵化扩繁反应器中的微生物提供生育光线条件。在水中光照条件下可直接利用降解有机质和硫化氢同时发生增殖效果，提升水体增氧能力和生物同化作用，为生化池泥相、液相微生物系统提供增效条件。
42.在某些实施例中，所述聚氨酯材料富集了生物酶，所述生物酶用于提升降解有机物的速率。
43.在某些实施例中，进气管2的进气口端还装有消声器1，用于消除或降低所述微生物孵化扩繁反应器工作时产生的噪音。
44.在某些实施例中，孵化室6和设备区4靠近进气管2进气口的一端盖有孵化室上层罩体14和设备区上层罩体15（如图3所示），用于防止干扰物进入孵化室6和设备区4腔体内而影响微生物孵化扩繁反应器的正常使用。
45.在某些实施例中，孵化室上层罩体14上设置有开合扣5，以实现孵化室6腔体的封闭和打开(如图3所示）。
46.在某些实施例中，用于填充扩繁反应器的适配菌群是通过专门的培养设备，接种活性强反应迅速适配菌种，模拟真实水质情况，定向培养适合水质特性适配菌群，使其快速大量繁殖。镜检、生化检测等检验合格后，富集于亲水性聚氨酯载体，放置于孵化室6内部，其步骤包括：接种，培养，镜检，生化检测，鉴定，移种，填充扩繁反应器。
47.在本技术实施例中，所述微生物孵化扩繁反应器具有三重防堵塞措施，分别为：1、工作环境防堵微生物孵化扩繁反应器安装在生化段水池非沉降区，且悬浮于池中。此段进水经过现场增设内进流式细格栅处理，已经实现固液分离，水中固体颗粒和悬浮物已经大大降低。实现第一重防堵措施，即工作环境防堵，最大限度降低微生物孵化扩繁反应器外部工作的环境的影响。
48.2、潜水泵吸气防堵微生物孵化扩繁反应器的离心曝气机13潜水泵吸气不吸水，潜水泵直接与进气管连接，依靠旋转的叶轮产生约的离心力形成负压区，通过进气管吸入空气，实现第二重防堵措施，确保进入设备区4内部的只有空气，切断与水中各类悬浮物直接接触。
49.3、微孔板材质防堵微生物孵化扩繁反应器外壁采用微孔板材质，运行时微孔板无压透水，实现第三重防堵，同时且易于设备吊装便于清洁、维护。
50.在某些实施例中，污水处理用的微生物孵化扩繁反应器安装数量因需求不同而有别。通常有两种安装方法：1、利用己有池上走道。将微生物孵化扩繁反应器上部固定安装在走道板上，整个
工作区域浸没在水面以下。
51.2、设置可控悬浮模块，将微生物孵化扩繁反应器上部固定安装在悬浮模块上，整个孵化室6区域浸没在生化池污水水面以下。
52.微生物孵化扩繁反应器安装在污水处理的生化段水池非沉降区，此处进水通过设置格栅，优选采用内进流式细格栅，实现了固液分离，水中固体颗粒和悬浮物已经大大降低。实现了工作环境防堵，最大限度降低了微生物孵化扩繁反应器外部工作的环境的影响。
53.以上从微生物孵化扩繁反应器的组成结构、各结构功能、安装方式等方面进行了全方面的阐述，综合前述内容，本技术实施例中的微生物孵化扩繁反应器具备以下功效：1、污水处理用微生物孵化扩繁反应器，可确保微生物在反应器内具有微生物优良的生存、新陈代谢及高富集的环境，可高效提升目标微生物的数量与质量，通过输出扩繁后的适配菌微生物，可以与污水处理池中己存在的泥相、膜相、液相微生物共生、共存，产生集成效果。
54.2、污水处理用微生物孵化扩繁反应器，替代土建工程生化池扩容措施，不动土建，不停水、不影响污水厂正常运行，用添加装置实现降低成本、提质增效。
55.3、污水处理用微生物孵化扩繁反应器以提升生物同化能力，降低碳耗，提升出水达新生水要求为目标，重在弥补污水厂泥相、液相、膜相某项缺失或补强，核心技术在于根据污水厂提质增效目标，优选适配网，培育并预先富集于细孔聚氨酯载体后，进入反应器在与污水相通条件下孵化扩繁，从而高效弥补短板；4、污水处理用微生物孵化扩繁反应器，通过设备区4中的生育光线灯，石墨烯电热膜以及潜水离心曝气机，分别为孵化室6中需要扩繁的微生物提供了适宜的生育光线、温度和易被微生物吸收的细密气水混合物，可定向孵化多种微生物，显著提升微生物的激活速度及扩繁能力；5、污水处理用微生物孵化扩繁反应器，孵化室6中光合菌18在生育光线条件下可直接在降解有机质和硫化氢同时发生增殖效果，提升水体增氧能力和生物同化作用，为生化池泥相、液相微生物系统提供增效条件；6、污水处理用微生物孵化扩繁反应器，孵化室6中固氮菌具有良好防氧机制，确保细胞周围处于低氧状态，可保护固氮酶不受伤害而失活，有效提高固氮能力，可在厌氧、缺氧池中持续扩繁，加速降解；7、污水处理用微生物孵化扩繁反应器，孵化室6中生物酶，可充分利用酶的催化作用来提升降解有机物速率，降低孵化扩繁的活化能。生物酶在微生物孵化扩繁反应器内充分富集在聚氨酯载体内部，可避免游离酶随水流失。
56.微生物孵化扩繁反应器在污水处理的应用1.某市政污水厂提标到地表ⅳ类水质，其主要障碍在氨氮和总氮上。ⅳ类水主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。
57.根据这种水质要求，向专门的培养设备，模拟污水厂的工艺、停留时间、回流比等，分别接种硝化菌（硝酸盐菌、亚硝酸盐菌等）和脱氮菌（变形杆菌、假单胞菌、小球菌、芽孢杆菌、无色杆菌、产碱杆菌等），利用模拟真实水质情况，不断培养、驯化菌群，每日镜检、生化检测其生长情况，待培养驯化出高活性，抗冲击，适应水质的适配菌群后，加入亲水性聚氨酯载体进行移种（如图6所示），使微生物大量富集在载体上（如图7所示），形成生物膜后，将
聚氨酯载体填充微生物孵化扩繁反应器内。
58.结果：经过20天的孵化扩繁，现场水质明显改善（如图7所示），聚氨酯挂膜密集，配合其它生物酶菌剂反应器（biological enzyme bacteria reactor，bebr)系列技术，水质经过第三方检测，稳定达标地表ⅳ类水（如图9所示）。
59.2.广东某污水厂，设计水量为30000m
³
/d，进水70%为印染尾水，30%为生活污水，污水厂因cod问题只能维持60%设计水量运行，大量污水无法消化（如图10所示），急需提量。
60.经过对水质分析，进水cod可生化性差，且含有硫化物，根据此类水质情况，向专门的培养设备，模拟污水厂的工艺、停留时间、回流比等，分别接种cod菌（芽孢杆菌、水解菌、发酵性细菌、产甲烷菌、产氢产乙酸菌、短小芽孢杆菌）和脱硫菌（sbr）（脱硫弧菌、脱硫肠状菌、脱硫单胞菌、无色硫化菌等），利用模拟真实水质情况，不断培养、驯化菌群，每日镜检、生化检测其生长情况（如图11所示），待培养驯化出高活性，抗冲击，适应水质的适配菌群后，加入亲水性聚氨酯载体进行移种，使微生物大量富集在载体上，形成生物膜后，将聚氨酯载体填充微生物孵化扩繁反应器内。
61.结果：经过一个月的调试，污泥活性不断增强，优势菌群种类及数量持续增多，污泥絮体增大，沉降性能变好，抗冲击能力大大提高。配合其他bebr技术，处理量达32000m
³
/d左右处理水量提升至设计水量110%，出水cod持续稳定在35mg/l以下（如图12所示）。
62.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。