微生物菌群母液培殖發(fā)生器及其微生物污水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水凈化設(shè)備，尤其涉及一種微生物菌群母液培殖發(fā)生器及其微生物污水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水環(huán)境是人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的重要基礎(chǔ)，而當(dāng)今世界，水資源已成為一種緊缺的寶貴資源。目前，我國大多數(shù)城鎮(zhèn)、農(nóng)村地域面積較廣，由于規(guī)劃滯后、無序排污、治理缺失等原因，水環(huán)境質(zhì)量普遍較差，已嚴(yán)重影響到城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民的居住環(huán)境，繼而影響到人們的身體健康。
[0003]加強(qiáng)城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水治理不僅關(guān)系到社會主義新農(nóng)村建設(shè)和城鄉(xiāng)一體化發(fā)展進(jìn)程，也關(guān)系到由于發(fā)展工業(yè)而騰出環(huán)境容量等基礎(chǔ)性問題，因而具有重大而深遠(yuǎn)的意義。
[0004]目前的城鎮(zhèn)、農(nóng)村，其污水主要由大量生活污水、工業(yè)污水和禽畜養(yǎng)殖廢水構(gòu)成，在現(xiàn)階段未能分隔對單一污水水體實(shí)施獨(dú)立有效處理的情況下，勢必形成多種污染混合水域，對水資源和水環(huán)境造成更嚴(yán)重的破壞，因而對水資源的治理、修復(fù)難度也越來越大。
[0005]而目前城鎮(zhèn)、農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)比較薄弱，在污水治理上，亟需開發(fā)建設(shè)成本少、運(yùn)行成本低、處理效果好，并且適合分散型處理的治理技術(shù)。
[0006]現(xiàn)有的污水治理技術(shù)一般包括物理法、化學(xué)法和生物法，物理法和化學(xué)法都存在處理成本較高、處理效果及持續(xù)性較差，易于引發(fā)二次污染等問題，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣使用。因此，生物法以其建設(shè)成本、運(yùn)行成本相對較低，無二次污染的優(yōu)點(diǎn)而得到較為廣泛地推廣應(yīng)用。生物法又分為濕地處理技術(shù)和微生物處理技術(shù)，比較而言，微生物處理技術(shù)在建設(shè)成本的投入上具有一定優(yōu)勢，但就目前城鎮(zhèn)、農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)狀況，仍然屬于負(fù)擔(dān)偏高。而且，對污水處理的效果還不夠穩(wěn)定。
[0007]從節(jié)省能耗的角度考慮，目前對于微生物的培殖可以集中在一個箱體中進(jìn)行，以避免對大面積水域增氧所造成的高能耗弊端。但必須有效解決微生物的活性較差，難以培殖出更強(qiáng)活力、生物量更多的微生物菌群，從而導(dǎo)致污水處理效果不穩(wěn)定等關(guān)鍵性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種微生物菌群母液培殖發(fā)生器及其微生物污水處理方法，這種微生物菌群母液培殖發(fā)生器能夠使得水氣混合更加均勻，增加水氣混合物與生物填料動態(tài)接觸效果，從而進(jìn)一步提高了微生物活性，培育出更強(qiáng)活力、生物量更多的微生物菌群，大幅度提高污水處理效果。采用的技術(shù)方案如下:
一種微生物菌群母液培殖發(fā)生器，包括微生物發(fā)生箱、生物填料倉、生物填料、進(jìn)水裝置、排渣裝置和自動控制裝置，微生物發(fā)生箱的內(nèi)腔底部設(shè)有沉渣收集倉，微生物發(fā)生箱的上部設(shè)有菌群母液排出口，生物填料倉安裝在微生物發(fā)生箱的內(nèi)腔中并處于沉渣收集倉上方，生物填料充填在生物填料倉中，進(jìn)水裝置和排渣裝置分別安裝在微生物發(fā)生箱的外側(cè)壁上，其特征是:還包括水氣同步切割配送裝置；水氣同步切割配送裝置包括增氧裝置、配水箱、供水管、供氣管、水氣混合倉和布?xì)獗P管，布?xì)獗P管上開設(shè)有多個出氣孔；水氣混合倉設(shè)置在所述微生物發(fā)生箱的內(nèi)腔中并處于生物填料倉與沉渣收集倉之間，水氣混合倉通過底部設(shè)有與沉渣收集倉相通的沉渣口，布?xì)獗P管安裝在水氣混合倉中；增氧裝置和配水箱均安裝在微生物發(fā)生箱的上部；供水管和供氣管均沿豎直方向安裝在所述微生物發(fā)生箱中；供水管的上端與配水箱相通連接，供水管的下端與水氣混合倉相通連接；供氣管的上端與增氧裝置連接，供氣管的下端與布?xì)獗P管相通連接；水氣混合倉的頂壁開設(shè)有多個噴射口，水氣混合倉的頂壁及多個噴射口構(gòu)成水氣切割盤；進(jìn)水裝置與配水箱相通連接；排渣裝置與沉渣收集倉相通連接；自動控制裝置與微生物發(fā)生箱分體安裝，自動控制裝置與進(jìn)水裝置、排渣裝置、增氧裝置電連接。
[0009]本微生物菌群母液培殖發(fā)生器的工作原理:通過自動控制裝置的控制，進(jìn)水裝置從污水水域中吸水，并送入配水箱中，配水箱中的水自上至下進(jìn)入水氣混合倉，同樣的，增氧裝置產(chǎn)生的氣體也自上至下通過布?xì)獗P管進(jìn)入水氣混合倉中，水流和氣體在水氣混合倉中充分混合，并經(jīng)水氣切割盤的噴射口向上噴出，為處于上方的生物填料供水供氣，通過自動控制裝置對水量和氣量的調(diào)控，以及給水時間段、供氧時間段的調(diào)節(jié)，污水中的微生物經(jīng)過生物填料的作用，有選擇性地進(jìn)行催化或進(jìn)一步激活，在生物填料上生長、繁殖形成生物膜，人為創(chuàng)造一個集中培養(yǎng)最佳活力的絕對優(yōu)勢微生物菌群母液的載體，并順著微生物發(fā)生箱內(nèi)水流的方向從菌群母液排出口輸出到污水水域中，實(shí)現(xiàn)微生物的再繁殖和降解作用，對污水原位就地進(jìn)行凈化處理，快速高效對污水的懸浮物、有機(jī)物、氨氮、磷和有害物質(zhì)進(jìn)行硝化、反硝化反應(yīng)和降解，使污水得到有效凈化。
[0010]本發(fā)明突破傳統(tǒng)污水凈化的思維模式，人為創(chuàng)造一個集中培養(yǎng)最佳活力的絕對優(yōu)勢微生物菌群母液的載體，投入成本和運(yùn)行成本大幅度降低，治理效果明顯突出，整機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性較好、操作維護(hù)簡單方便，在實(shí)踐中深受當(dāng)?shù)卣腿罕姾迷u，尤其適用于生活污水為主或多種混合污染水體的治理；另外，本發(fā)明通過在微生物發(fā)生箱內(nèi)腔的下部設(shè)置水氣混合倉，在水氣混合倉中設(shè)置布?xì)獗P管，并對配水箱、增氧裝置、供水管、供氣管的結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行合理布局，將配水箱、增氧裝置設(shè)置在微生物發(fā)生箱的上部，供水管、供氣管均自上至下設(shè)置，其中供水管與水氣混合倉相通連接，供氣管與布?xì)獗P管相通連接，氣體和水在水氣混合倉中充分混合，水氣混合更加均勻；而水氣混合倉頂壁開設(shè)有多個噴射口而構(gòu)成水氣切割盤，對從水氣混合倉噴出的水氣混合物進(jìn)行均勻切割，水氣的均勻混合，而水氣切割盤向上噴出的水氣混合物形成回旋水流，大幅度提高了微生物活性，能夠培殖出更強(qiáng)活力、生物量更多的微生物菌群；而自上至下向水氣混合倉供水，增大了壓力差，水進(jìn)入水氣混合倉后快速向四周分散，與氣體充分混合，進(jìn)一步確保水氣的均勻混合，同時增大水氣混合物從噴射口噴出的速度，自下向上為上方的生物填料供氣供水，增加了水氣混合物與生物填料動態(tài)接觸效果，從而進(jìn)一步提高了微生物活性，培殖出更強(qiáng)活力、生物量更多的微生物菌群，大幅度提高污水處理效果。
[0011]在一種具體方案中，所述微生物發(fā)生箱為圓形或橢圓形，微生物發(fā)生箱的上部外周向上設(shè)有環(huán)形浮箱，環(huán)形浮箱使得微生物菌群母液培殖發(fā)生器能夠在污水水域水面上保持漂浮狀態(tài)并達(dá)到平衡。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，還包括止回閥、內(nèi)循環(huán)管和開設(shè)有多個水流噴射孔的管道架，各個水流噴射孔在管道架上均沿順時針或逆時針方向排列；所述排渣裝置包括排渣管和排渣泵，排渣管的一端與沉渣收集倉連接；排渣泵與排渣管連接；止回閥安裝在排渣管的另一端；管道架處于所述生物填料倉中；內(nèi)循環(huán)管的一端與排渣管連接，內(nèi)循環(huán)管的另一端與管道架相通連接；生物填料倉、沉渣收集倉、排渣管、排渣泵、止回閥、內(nèi)循環(huán)管和管道架構(gòu)成水流內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。在開啟止回閥的情況下，排渣泵開始工作，將沉渣收集倉中的殘?jiān)懦觯鸬角逋ǔ猎淖饔?；在關(guān)閉止回閥的情況下，由于排渣管被止回閥封閉，排渣泵從沉渣收集倉中抽出的水流通過內(nèi)循環(huán)管進(jìn)入管道架，并由管道架上的水流噴射孔噴出，形成第二回旋水流，進(jìn)一步增加生物填料倉中微生物的活性，提高了微生物菌群母液的培殖效率；另外，由管道架上的水流噴射孔噴出的水流再次沖刷生物填料倉中生物填料上的沉渣，使其落入沉渣收集倉，對生物填料進(jìn)行反沖洗，有效防止生物膜與生物填料長時間粘連所造成的堵塞和覆蓋，更有利于微生物在生物填料上形成新的掛膜和繁殖，進(jìn)一步提高了微生物菌群母液的培殖效率。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述水流噴射孔的橫截面自內(nèi)向外逐漸減小。水流噴射孔的橫截面設(shè)置為自內(nèi)向外逐漸減小，加快水流噴出的速度，更容易形成回旋水流，對生物填料的反沖洗效果也更好。
[0014]在一種具體方案中，優(yōu)選所述管道架包括第一管道和第二管道，第一管道與第二管道在中間相通連接；第一管道的一端和第二管道的兩端均封閉，第一管道的另一端作為與所述內(nèi)循環(huán)管的連接口。管道架設(shè)置為第一管道和第二管道，第一管道與第二管道在中間交叉相通連接，由管道架上的水流噴射孔噴出的水流能夠更均勻地沖刷生物填料倉中生物填料上的沉渣，反沖洗效果更佳。進(jìn)一步優(yōu)選第一管道與第二管道十字型連接。第一管道與第二管道呈十字型對稱設(shè)置，由管道架上的水流噴射孔噴出的水流形成順時針或逆時針回旋。進(jìn)一步優(yōu)選水流噴射孔在管道架上呈順時針或逆時針均勻布置。
[0015]在另一種具體方案中，優(yōu)選所述管道架為環(huán)形管道架。將管道架設(shè)置為環(huán)形管道架，更有利于形成回旋水流。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述配水箱為環(huán)形配水倉，環(huán)形配水倉沿周向安裝在所述微生物發(fā)生箱的上部。配水箱設(shè)置為環(huán)形配水倉，微生物菌群母液培殖發(fā)生器的整體受力更加均勻，使得微生物菌群母液培殖發(fā)生器能夠漂浮在污水水域中，并進(jìn)一步保持平衡穩(wěn)定，另外，充分利用微