一种通过发酵反应器在填料上挂膜并向生化池转移的方法与流程

本发明涉及废水处理领域，具体为一种通过发酵反应器在填料上挂膜并向生化池转移的方法。

背景技术：

污废水处理中的生化处理法简称为生物处理法或生化法。该法的处理过程是使污废水与微生物混合接触，利用微生物生长繁殖过程的物理化学反应、物质和能量转移，分解污废水中的有机物和有害无机物(例如氨氮)，使其转化为无害化物质比如二氧化碳和水、氮气等，或者分解为甲烷等可收集利用的物质排出水体，或者被同化为微生物体自身通过其它工艺排出水体，或者被转化为相对无害的硝酸盐等进行后续生态化循环处理回收利用或达标排放。

生化处理法按照反应过程中有无氧气可分为厌氧生物处理、缺氧(兼氧)生物处理、好氧生物处理，这些生化技术的不同组合构成了各种不同性质污废水处理的核心。快速而稳定的培养和运行好相应的高效适生微生物菌群，是这一技术的关键。目前污废水生化处理提效和稳定措施，主要采用一次性设置固定化填料和移动填料，通过增加接触面积附生微生物的方法实现(简称挂膜)，这一措施行之有效，但仍有以下问题未曾解决：1、通过污废水土著菌种自然驯化挂膜，需要很长时间才能挂膜成功，甚至超过可忍受时长，而且形成的优势菌群效率不高；2、通过接种已稳定运行相似工程污废水系统母液，以求快速挂膜，其挂膜效率仍不够理想，并且可能引入域外有害生物群落；3、通过向水体中投加接种商用工程菌种，以提高挂膜效率，因为外加菌种是以液体或粉剂等分散在整个流动的水体中，会不断被稀释和流走，而且仍需要时间二次附生于填料才能挂膜成功，提效不够迅速，制约了污废水生化处理起效时间、周期、效率和稳定性。更严重的情况是：批量买入的菌液或粉剂活性菌纯度和浓度很低，达不到使用要求，有时甚至已经失活变质，造成更多问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种通过发酵反应器在填料上挂膜并向生化池转移的方法，解决了以上背景技术提到的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种通过发酵反应器在填料上挂膜并向生化池转移的方法，包括如下步骤：

步骤s1：将浸泡冲洗好的填料和干净水一起投入发酵反应器中，进行消毒灭活处理；

步骤s2：向步骤s1中的发酵反应器中加入与发酵菌种匹配的培养基质，并进行预混均化处理；

步骤s3：向步骤s2中的发酵反应器中加入发酵菌种，按照不同菌群的发酵特性进行发酵扩培；

步骤s4：接种完毕后，继续运行发酵反应器至填料表面生长出生物膜；

步骤s5：将已挂膜填料投入工作生化池中；

步骤s6：每隔一段时间检测工作生化池中水质是否达标；若达标停止投加已挂膜填料，若不达标继续投加已挂膜填料；

步骤s7：将工作生化池中已失效或减效的填料捞出，使用清水冲洗干净，再次放入步骤s3中的发酵反应器中继续发酵挂膜。

进一步地，所述填料为刚体结构或者弹性体结构。

进一步地，所述填料为有机材质或者无机材质。

进一步地，所述发酵反应器包括好氧流化发酵反应器和厌氧缺氧发酵反应器。

进一步地，所述发酵菌种为单一菌种或者复合菌种。

进一步地，所述发酵菌种为从作业生化池土著菌群中筛选的高效菌种，从相似工程筛选的高效菌种，cod高效脱除菌，或者是氮磷脱除菌，简单硝化菌或者多效菌。

进一步地，所述培养基质为工程菌培养基，作业工程生化池浓缩液，工程培养基质与作业工程生化池浓缩液复配液，或者养殖动物饵料复配液。

进一步地，所述生化池为单级或者多级。

进一步地，所述生化池的水包括水产养殖循环水，水产养殖尾水，渔菜共生水，稻渔共生水，生活污水，工业污水，医用污水和中水。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、在发酵反应器中对填料发酵反应器进行挂膜比在生化池中对填料发酵反应器挂膜节省挂膜时间。

2、使用发酵反应器产生的已挂膜填料发酵反应器携带的菌种更纯净密度更高活性更好。

3、已挂膜填料发酵反应器容易保存适合长途运输，可进行长距离投送。

4、直接向生化池投加挂膜好的填料，菌种不会被稀释和流走，提效迅速。

5、通过将发酵反应器直接投加到污废水生化池中，使污水处理起效时间、周期缩短了，其效率和稳定性提高了。

6、将污废水土著菌种放在发酵反应器中通过理想条件发酵使菌种扩培同步实现填料挂膜，极大的缩短了挂膜时间，保证了挂膜成功，提高了优势菌群效率。

7、直接投递已成功挂膜优势菌群的填料不会引入有害微生物群落。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的淡水养殖池组废水处理循环利用示意图；

图3为本发明的海水养殖池组废水处理循环利用示意图；

图4为本发明的污废水处理达标排放或中水回用示意图；

图5为本发明的鱼菜共生水处理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种通过发酵反应器在填料上挂膜并向生化池转移的方法：包括如下步骤：

步骤s1：将浸泡冲洗好的填料和干净水一起投入发酵反应器中，进行消毒灭活处理；

步骤s2：向步骤s1中的发酵反应器中加入与发酵菌种匹配的培养基质，并进行预混均化处理；

步骤s3：向步骤s2中的发酵反应器中加入发酵菌种，按照不同菌群的发酵特性进行发酵扩培；

步骤s4：接种完毕后，继续运行发酵反应器至填料表面生长出生物膜；

步骤s5：将已挂膜填料投入工作生化池中；

步骤s6：每隔一段时间检测工作生化池中水质是否达标；若达标停止投加已挂膜填料，若不达标继续投加已挂膜填料；

步骤s7：将工作生化池中已失效或减效的填料捞出，将填料清洗干净，再次放入步骤s3中的发酵反应器中继续发酵挂膜。

具体而言，所述填料为刚体结构或者弹性体结构。

具体而言，所述填料为有机材质或者无机材质。

具体而言，所述发酵反应器包括好氧流化发酵反应器和厌氧缺氧发酵反应器。

具体而言，所述发酵菌种为单一菌种或者复合菌种。

具体而言，所述发酵菌种为从作业生化池土著菌群中筛选的高效菌种，从相似工程筛选的高效菌种；或者是cod高效脱除菌，或者是氮磷脱除菌，简单硝化菌，多效菌一种或者多种。

具体而言，所述培养基质为通用工程菌培养基，作业工程生化池浓缩液，工程培养基质与作业工程生化池浓缩液复配液，或者养殖动物饵料复配液。

具体而言，所述生化池为单级或者多级。

具体而言，所述生化池的水体包括水产养殖循环水，水产养殖尾水，渔菜共生水，稻渔共生水，生活污水，工业污水，医用污水和中水。

参见图1，图1介绍了本发明一种通过发酵反应器在填料上挂膜并向生化池转移的方法流程示意图：

步骤s1：将浸泡冲洗好的填料和干净水一起投入发酵反应器中，进行消毒灭活处理；

步骤s2：向步骤s1中的发酵反应器中加入与发酵菌种匹配的培养基质，并进行预混均化处理；

步骤s3：向步骤s2中的发酵反应器中加入发酵菌种，按照不同菌群的发酵特性进行发酵扩培；

步骤s4：接种完毕后，继续运行发酵反应器至填料表面生长出生物膜；

步骤s5：将已挂膜填料投入工作生化池中；

步骤s6：每隔一段时间检测工作生化池中水质是否达标；若达标停止投加已挂膜填料，若不达标继续投加已挂膜填料；

步骤s7：将工作生化池中已失效或者减效的填料捞出，将填料清洗干净，再次放入步骤s3中的发酵反应器中继续发酵挂膜。

以现有水产养殖水处理特别是循环水养殖为例，因为污水极好的可生化性和重复性，以及维持高溶氧的特点，以填料挂膜的接触氧化是其水处理流程最核心工艺，由于水产养殖活体生产的周期性特点，无法等待系统生化功能渐进性达到水处理要求以保证水生动物安全和生长，其最佳的状态应该是与养殖投苗同时启动并达到理想处理能力，传统的方法要么是提前很长时间就开始模拟养殖品种预运行系统(低温海水品种挂膜往往长至60天)，或者在养殖品种不更换的情况下，在养殖间歇期保持空运转状态以维持必要量的微生物活性，造成极大浪费。如果有一种方法能在批量养殖开始时，同步启动生化系统就可以很快使水处理优势菌群在填料上挂膜成功无疑是最理想的。

为此，为生化工艺配套生物发酵反应器，并针对性筛选扩培高密度高活性优势菌群用于现场接种生化池无疑已极大提高了生化处理启动效率，进一步，将适宜的移动填料加入发酵反应器同步扩培，使其在发酵反应器中同步挂膜，将挂膜成功的填料和母液直接投入生化池作为生化池工作填料和工作菌群，因为发酵扩培的高效性，使生化池直接进入理想工作状态，省去了生物池漫长的挂膜时间。发酵反应器的益生菌种可以是已知的高效工程菌种，也可以是由工作生化池进一步驯化土著化的高效微生物筛选获得，这一筛选扩培投加过程持续定期和不定期进行，使生化过程保持稳定并持续提高，解决了传统工艺污水负荷加大和变化，生化效率无法同步适应的难题。

实施例1

参见图2，图2介绍了淡水养殖池组废水处理循环利用示意图；养殖池废水首先通过物理过滤设备微滤机，对水中的固体颗粒物进行过滤去除，然后进入生化池，将已挂膜填料直接投加到生化池中，生化池进行常规的搅拌、脱碳、增氧工艺，已挂膜填料上的优势菌群对溶于水中的对养殖动物有害物质进行生物降解、吸收同化等，使其无害化、饵料化，或者矿化为二氧化碳、水，或者变成惰性气体逸出水体，再经恒温、酸碱调节、消毒、增氧等工艺回流到养殖池，循环利用。

参见图3，图3介绍了海水养殖池组废水处理循环利用示意图；养殖池废水首先通过物理过滤设备微滤机，对水中的固体颗粒物进行过滤，经蛋白质分离器进一步分离漂除有机质并经臭氧预处理，然后进入生化池，将已挂膜填料直接投加到生化池中，生化池进行常规的搅拌、脱碳、增氧工艺，已挂膜填料上的优势菌群对溶于水中的对养殖动物有害物质进行生物降解、吸收同化等，使其无害化、饵料化，或者矿化为二氧化碳、水，或者变成惰性气体逸出水体，再经恒温、酸碱调节、消毒、增氧等工艺回流到养殖池，循环利用。

保持对各级生化池的进出水质监视和取样检测，了解和跟踪水质变化情况，并针对性处理优化，使水质指标不断提高，通过适当提高溶氧，调节ph，控制温度，提高生化能力并使其稳定运行。当养殖动物量突然加大时，再按比例增投适配挂膜好的填料即可。

当按以上步骤获得稳定的生化处理能力后，从运行良好的填料上提取分析并筛选出优势菌群，针对性的进行发酵扩培，特别是对需要新挂膜的填料同步挂膜后，用以对原生化池再投加，以及用于新的相似系统的投加。这一过程可持续循环递进。其结果是生化效率越来越高，运行越来越稳定。

实施例2

参见图4，图4介绍了污废水处理达标排放或中水回用示意图；污废水经过前置预处理工艺后进入生化池组，将已挂膜填料直接投加到生化池中，生化池进行常规的搅拌、脱碳、增氧工艺，已挂膜填料上的优势菌群对溶于水中的对养殖动物有害物质进行生物降解、吸收同化等，使其无害化、饵料化，或者矿化为二氧化碳、水，或者变成惰性气体逸出水体，再经消毒等后置工艺后达标排放，或者进行中水回用。

保持对各级生化池的进出水质监视和取样检测，了解和跟踪水质变化情况，并针对性处理优化，使水质指标不断提高，通过适当提高溶氧，调节ph，控制温度，提高生化能力并使其稳定运行。

实施例3

参见图5，图5介绍了鱼菜共生水处理示意图；水生动物养殖池组的废水进入生化池组，将已挂膜填料直接投加到生化池中，生化池进行常规的搅拌、脱碳、增氧工艺，已挂膜填料上的优势菌群对水中的有机质和氨氮等进行生物降解、吸收同化等，使其无害化，特别是将氨氮硝化成植物最宜吸收的硝酸盐态氮，并进一步消毒后进行植物栽培，经过立体植物栽培的水质再回流到水生动物养殖池组，实现鱼菜双收，循环利用。

保持对各级生化池的进出水质监视和取样检测，了解和跟踪水质变化情况，并针对性处理优化，使水质指标不断提高，通过适当提高溶氧，调节ph，控制温度，提高生化能力并使其稳定运行。

当按以上步骤获得稳定的生化处理能力后，从运行良好的填料上提取分析并筛选出优势菌群，针对性的进行发酵扩培，特别是对需要新挂膜的填料同步挂膜后，用以对原生化池再投加，以及用于新的相似系统的投加。这一过程可持续循环递进。其结果是生化效率越来越高，运行越来越稳定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。