公布日：2022.09.30
申請日：2022.03.21
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種聯(lián)合微生物擴培的污水深度處理設備。該設備主體分為兩個部分：微生物擴培裝置和污水深度處理裝置。微生物擴培裝置主要包括主要包括潛水泵(1)、風機(2)、原水殺菌裝置(8)、溶氣罐(3)、微生物原液儲罐(6)和擴培反應器(4)。污水深度處理裝置主要包括輸送管道(14)、微納米曝氣管(15)和污水深度處理床。經過本設備治理，受污染水體中微生物多樣性得到提升，恢復水體水質，水體自凈能力能夠快速得以提升。
權利要求書
1.一種聯(lián)合微生物擴培的污水深度處理設備，包括相連通的微生物擴培裝置和污水深度處理裝置，其特征在于：其中微生物擴培裝置包括潛水泵(1)、風機(2)、原水殺菌裝置(8)、溶氣罐(3)、微生物原液儲罐(6)和擴培反應器(4)；污水深度處理裝置主要包括輸送管道(14)、微納米曝氣管(15)和污水深度處理床；所述微納米曝氣管(15)位于污水深度處理床底部；所述微生物擴培裝置放置在污染水體岸邊的設備箱(11)中，污水深度處理裝置放置在待處理的污水水體中。
2.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：所述的原水殺菌裝置(8)的進水口通過進水管道連接潛水泵(1)，原水殺菌裝置(8)的出水口通過管道連接溶氣罐(3)，溶氣罐(3)的進口管還通過管路連接風機(2)，空氣和原水在進口管內混合后進入溶氣罐(3)，溶氣罐(3)的出口通過管道連接擴培反應器(4)的入口；微生物原液儲罐(6)通過管路連接擴培反應器(4)的入口；擴培反應器(4)的出口連接輸送管道(14)，輸送管道(14)末端連接位于微納米曝氣管(15)。
3.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：所述微生物原液儲罐(6)內部設置攪拌器，側面設置液位觀察器；出口通過管路連接計量泵(5)。
4.根據(jù)權利要求3所述的污水深度處理設備，其特征在于：擴培反應器(4)內部設置有雙層攪拌槳，側壁設置有擾流板，所述進料口高度不低于擾流板上沿高度。
5.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：擴培反應器(4)底部設置微納曝氣盤(9)，微納曝氣盤(9)通過管道連接曝氣風機(7)。
6.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：溶氣罐(3)的進口管和出口管上都設置有止回閥，進氣的管道上設置壓力表，溶氣罐(3)頂部設置排氣閥；擴培反應器(4)進水管路上設置有止回閥；微生物擴培裝置(4)外壁設置有保溫夾套，頂端設置排氣口，排氣口設置球閥用于控制流量。
7.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：所述擴培反應器(4)的出口通過文丘里管連接輸送管道(14)，文丘里管中部還設置有進氣口，進氣口通過管路連接曝氣風機(7)出口。
8.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：所述擴培反應器(4)的出口通過法蘭(12)連接輸送管(14)，輸送管(14)采用固定栓(13)固定在堤壩上，污水深度處理床通過多組牽引繩(19)和固定樁(20)固定，固定樁(20)設置在堤壩上。
9.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：污水深度處理床為不銹鋼材質的鏤空箱體結構，其內部設置有三種功能性濾料，分別包括粒徑為40-50mm的碎石濾料、粒徑為20-30mm的火山巖濾料、粒徑為10-20mm的生物陶粒濾料；三種填料從上到下或沿水流方向依次排列為：碎石濾料、火山巖濾料和生物陶粒濾料。
10.根據(jù)權利要求1所述的污水深度處理設備，其特征在于：設備箱(11)中還設置有控制器，用于控制風機(2)、曝氣風機(7)、潛水泵(1)、計量泵(5)和排氣閥，污水深度處理裝置設置有水質檢測器，水質檢測器與控制器相關聯(lián)，控制器根據(jù)水質檢測器反饋的數(shù)據(jù)進行控制設備各部件的運行狀態(tài)。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種聯(lián)合微生物擴培的污水深度處理設備，適用于微生物多樣性匱乏、水體自凈能力不足的水體。
本發(fā)明要解決的技術問題：水生態(tài)系統(tǒng)不完善、水中微生物匱乏的水體，尤其是黑臭河道，用一般水質治理方式難以處理徹底或處理后較難維持的情況。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案：利用微生物擴培、微納米曝氣結合功能性填料深度處理的治理方式，提高水體溶解氧及微生物含量，激活水中微生物活性，深度凈化水體，恢復水體自凈能力。
具體的，本發(fā)明提供一種聯(lián)合微生物擴培的污水深度處理設備，包括相連通的微生物擴培裝置和污水深度處理裝置，其特征在于：其中微生物擴培裝置包括潛水泵、風機、原水殺菌裝置、溶氣罐、微生物原液儲罐和擴培反應器；污水深度處理裝置主要包括輸送管道、微納米曝氣管和污水深度處理床；所述微納米曝氣管位于污水深度處理床底部；所述微生物擴培裝置放置在污染水體岸邊的設備箱中，污水深度處理裝置放置在待處理的污水水體中。
進一步地，所述的原水殺菌裝置的進水口通過進水管道連接潛水泵，原水殺菌裝置的出水口通過管道連接溶氣罐，溶氣罐的進口管還通過管路連接風機，空氣和原水在進口管內混合后進入溶氣罐，溶氣罐的出口通過管道連接擴培反應器的入口；微生物原液儲罐通過管路連接擴培反應器的入口；擴培反應器的出口連接輸送管道，輸送管道末端連接位于微納米曝氣管。
進一步地，所述的微生物原液儲罐內部設置攪拌器，側面設置液位觀察器；出口通過管路連接計量泵。
進一步地，所述的擴培反應器內部設置有雙層攪拌槳，側壁設置有擾流板，所述進料口高度不低于擾流板上沿高度。
進一步地，所述的擴培反應器底部設置微納曝氣盤，微納曝氣盤通過管道連接曝氣風機。
進一步地，所述的溶氣罐的進口管和出口管上都設置有止回閥，進氣的管道上設置壓力表，溶氣罐頂部設置排氣閥；
擴培反應器進水管路上設置有止回閥；微生物擴培裝置外壁設置有保溫夾套，頂端設置排氣口，排氣口設置球閥用于控制流量。
進一步地，所述的擴培反應器的出口通過文丘里管連接輸送管道，文丘里管中部還設置有進氣口，進氣口通過管路連接曝氣風機出口。
進一步地，所述的擴培反應器的出口通過法蘭連接輸送管，輸送管采用固定栓固定在堤壩上，污水深度處理床通過多組牽引繩和固定樁固定，固定樁設置在堤壩上。
進一步地，所述的污水深度處理床為不銹鋼材質的鏤空箱體結構，其內部設置有三種功能性濾料，分別包括粒徑為40-50mm的碎石濾料、粒徑為20-30mm的火山巖濾料、粒徑為10-20mm的生物陶粒濾料；三種填料從上到下或沿水流方向依次排列為：碎石濾料、火山巖濾料和生物陶粒濾料。
進一步地，所述的設備箱中還設置有控制器，用于控制風機、曝氣風機、潛水泵、計量泵和排氣閥，污水深度處理裝置設置有水質檢測器，水質檢測器與控制器相關聯(lián)，控制器根據(jù)水質檢測器反饋的數(shù)據(jù)進行控制設備各部件的運行狀態(tài)。
進一步地，所述的微生物原液為市面上可以買到的各種常用微生物原液，優(yōu)選的包括降解水體COD的菌劑、降解水體氨氮的菌劑、降解藍藻的微生物菌劑等。
進一步地，所述的微生物擴培裝置外壁保溫夾套為循環(huán)水浴夾套或者電熱絲保溫夾套。
使用時，微生物擴培裝置擴培得到的微生物擴培液與微納米氣泡在出水管道中混合，通過微納米氣泡釋放器排入河道水體中，微生物附著于微納米氣泡上，由下而上運動，將納米級溶解氧及微生物釋放于水中。
同時結合三級多功能濾料的過濾功能，對水體中的污染物進行吸附，微生物在濾料中對污染物進行生物分解，進而達到污水深度處理的效果。
本發(fā)明的一級功能性濾料采用的平均粒徑40-50mm的碎石濾料，天然濾料表現(xiàn)為表面粗糙，比表面積大，比重大，有利于過濾河流中分子量較大的懸浮物及膠體，因濾料比表面積較大，附著其上的微生物較多，形成的生物膜均勻密實，可使相當多的吸附物質被促使在其表面進行化學反應，可以吸附降解較多的污染物質。
二級功能性濾料采用天然火山巖填料，濾料平均粒徑為30-40mm，濾料開孔率高、比表面積大、惰性好、易維持較多的微生物量，由于火山巖生物填料是無尖粒狀，所以在使用時對水流的阻力小，節(jié)省能耗�；鹕綆r填料的開始掛膜時間僅為27個小時左右，有效的去除污染物，對有機物、COD、BOD、氨、氮等污染物的去除率均達到80％以上。
進一步地，三級功能性濾料采用高效生物陶粒濾料，濾料平均粒徑為10-20mm。生物陶粒濾料粒徑均勻、孔隙率高、內部網縱橫交錯、不易結板，對分子量較小的物質也有很強的吸附作用，適用于水體深度過濾。而且該濾料使用壽命長，相較于火山巖等天然濾料，表面光滑，反沖洗容易進行，反沖洗能耗低，耗水量少，老化膜易脫落，不易堵塞，反沖洗時不跑料，克服了反沖洗難于控制和跑料的缺陷。生物陶粒濾料的截污能力是石英砂濾料的1.5-2倍，具有較好的過濾吸附作用。
本發(fā)明產品的有益效果為：
1、本發(fā)明提供的提供的具有降解針對性的微生物擴培裝置，操作簡單，擴培效率高，擴培得到的微生物藥劑對水生態(tài)系統(tǒng)有一定的改善作用，恢復水體自凈能力，持續(xù)凈化水體。
2、本發(fā)明的設備結合了微生物擴培、微納米曝氣，微生物擴培增加水體微生物種類及含量，對水生態(tài)系統(tǒng)有一定的改善作用，恢復水體自凈能力，持續(xù)凈化水體；微納米曝氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)曝氣，微納米曝氣使得氣泡更加均勻、細密，增氧效果優(yōu)于傳統(tǒng)曝氣，為微生物的生長繁殖提供充足的氧氣，提升水體透明度，將水質進一步提升。
3、本發(fā)明提供的具有降解針對性的微生物擴培及污水深度處理設備結合了深度過濾及膜工藝，不同的功能性濾料做為深度處理工藝，多種濾料組合的形式全面高效地吸附降解水中的污染物質，根據(jù)水流方向，不同濾料按照粒徑的從大到小依次擺放；相較于其他傳統(tǒng)濾料，本設備采用的濾料比表面積較大，表面更易形成生物膜，污水流經填料，大部分懸浮物被截留，污染物質被填料和附在其表面的生物膜吸附降解，降解水中COD、氨氮、總磷等污染物質，凈化水體。
（發(fā)明人：劉濤;施懷榮;孫豐營;劉沛）
