一種用于河道修復(fù)的功能菌劑強(qiáng)化富集裝置及馴化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物菌群馴化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利污染水域底泥低溫馴化菌劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)水體排放標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，高效率且低能耗的生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)顯得尤為重要，目前很多關(guān)于菌種馴化的專利都是在常溫條件下(25?30°C)進(jìn)行的，但是實(shí)際河水溫度常年保持在10?15°C左右，所以這類常溫條件下的微生物富集方法是存在缺陷的。
[0003]目前比較常見(jiàn)的水體微生物修復(fù)是通過(guò)模擬廢水或者污水廠污泥進(jìn)行菌種馴化然后異位投放。例如授權(quán)公告號(hào)為CN203498387U的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種菌種馴化裝置，包括有與馴化培養(yǎng)箱連接的采樣器和溫控裝置，在馴化培養(yǎng)箱內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置，在馴化培養(yǎng)箱的上端設(shè)置有采樣裝置，在馴化培養(yǎng)箱的下端設(shè)置有排水口，在采樣器與馴化培養(yǎng)箱連接的管路上設(shè)置有采樣栗和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，連接曝氣裝置的管路上設(shè)置有曝氣栗和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
[0004]例如，公開(kāi)號(hào)為CN 105060507A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了一種煤焦化廢水COD降解用菌種馴化試劑盒及馴化方法，試劑盒包括富集管、馴化預(yù)制管A、馴化預(yù)制管B，馴化方法包括缺氧和好氧馴化。該試劑盒是通過(guò)在全國(guó)大量采集煤焦化廢水樣品，對(duì)廢水成分進(jìn)行分析，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)配制出了一種可以模擬真實(shí)污水的馴化培養(yǎng)基，并以此為基礎(chǔ)形成了試劑盒。該馴化培養(yǎng)基具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，通過(guò)其馴化后的菌種投入到多個(gè)煤焦化污水樣品后，其COD降解能力均有所提高，大大縮短污水處理啟動(dòng)時(shí)間。
[0005]公開(kāi)號(hào)為CN103626302A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了一種脫氮除磷菌種在線提取培養(yǎng)及馴化的污水處理方法，包括以下步驟:I)將污水輸送至污水凈化池，并分流部分污水至菌種培養(yǎng)池;2)菌種培養(yǎng)池內(nèi)含有生物填料1#，控制溶解氧濃度為6?7mg/L，停留時(shí)間為1.5?5h，進(jìn)行脫氮除磷菌種的提取培養(yǎng)，得到菌種提取液;3)將菌種提取液輸送至菌種馴化池，菌種馴化池內(nèi)含有生物填料2#，控制溶解氧濃度為4?5mg/L，停留時(shí)間為2?4h，進(jìn)行馴化，得到脫氮除磷菌種母液;4)采取多點(diǎn)投放的方式，將脫氮除磷菌種母液輸送至污水凈化池，進(jìn)行污水凈化處理。
[0006]然而硝化菌，反硝化菌，聚磷菌生長(zhǎng)繁殖所需的溫度，pH，所需營(yíng)養(yǎng)條件等具有較大的差異，混合馴化存在著一定的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中混合馴化存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于河道修復(fù)的功能菌劑強(qiáng)化富集裝置及馴化方法。
[0008]—種用于河道修復(fù)的功能菌劑強(qiáng)化富集裝置，包括:
[0009]箱體，所述箱體內(nèi)分隔為相互獨(dú)立的硝化菌馴化箱、聚磷菌馴化箱和反硝化菌馴化箱；
[0010]分別連接至所述硝化菌馴化箱和聚磷菌馴化箱內(nèi)的曝氣裝置；
[0011 ]所述硝化菌馴化箱、聚磷菌馴化箱和反硝化菌馴化箱獨(dú)立配置的進(jìn)、出水系統(tǒng)；
[0012]以及與所述箱體連接用于控制所述硝化菌馴化箱、聚磷菌馴化箱和反硝化菌馴化箱內(nèi)溫度的冷卻控溫裝置。
[0013]所述進(jìn)、出水系統(tǒng)中的進(jìn)水系統(tǒng)包括連接對(duì)應(yīng)馴化箱與河道水體的進(jìn)水管以及設(shè)置在進(jìn)水管上的進(jìn)水閥和進(jìn)水栗;所述進(jìn)、出水系統(tǒng)中的出水系統(tǒng)包括連接對(duì)應(yīng)馴化箱與河道水體的出水管以及設(shè)置在出水管上的出水閥。
[0014]優(yōu)選地，所述曝氣裝置包括順次連接的曝氣機(jī)控制器、曝氣機(jī)和曝氣頭，所述曝氣頭設(shè)于對(duì)應(yīng)馴化箱內(nèi)。
[0015]優(yōu)選地，所述硝化菌馴化箱填充改性沸石填料，填料的填充比為30?50%;所述反硝化菌馴化箱內(nèi)均填充腐木填料，填料的填充比為30?50%。
[0016]優(yōu)選地，所述硝化菌馴化箱、聚磷菌馴化箱和反硝化菌馴化箱的體積比為(6?8):(25?30):(2?4)0
[0017]根據(jù)硝化菌，反硝化菌和聚磷菌的馴化天數(shù)以及河水中氨氮，硝氮和總磷的濃度范圍，設(shè)計(jì)馴化池體積比為6?8:25?30:2?4，使得硝化菌，反硝化菌和聚磷菌同時(shí)富集馴化完畢并排放。
[0018]硝化菌馴化箱、聚磷菌馴化箱和反硝化菌馴化箱在箱體內(nèi)由上至下順次設(shè)置。
[0019]本發(fā)明還提供一種用于河道修復(fù)的功能菌劑強(qiáng)化富集方法，優(yōu)選采用本發(fā)明裝置進(jìn)行，包括如下步驟:
[0020]將待處理河道底泥抽入箱體內(nèi)對(duì)應(yīng)的馴化箱內(nèi)，所述馴化箱包括相互獨(dú)立的硝化菌馴化箱、聚磷菌馴化箱和反硝化菌馴化箱，向硝化菌馴化箱和反硝化菌馴化箱內(nèi)投加不同的填料；
[0021]通過(guò)各自獨(dú)立的進(jìn)、出水系統(tǒng)將待處理河道內(nèi)水體循環(huán)送入對(duì)應(yīng)的馴化箱內(nèi)，向不同馴化箱的每次進(jìn)水中投加不同藥劑，進(jìn)行定向馴化；
[0022]馴化過(guò)程中控制各馴化箱內(nèi)馴化溫度模擬待處理河道內(nèi)河水的溫度;通過(guò)曝氣裝置調(diào)節(jié)硝化菌馴化箱和聚磷菌馴化箱內(nèi)的溶氧濃度。
[0023]本發(fā)明中將湖泊等污染水域底泥抽入馴化裝置中分別對(duì)硝化菌、反硝化菌、聚磷菌進(jìn)行富集馴化，在馴化過(guò)程中，所用馴化底泥和進(jìn)水分別使用原河流底泥和污染原水，針對(duì)硝化菌、反硝化菌和聚磷菌的不同生長(zhǎng)繁殖條件和作用位置投加不同藥劑和填料，對(duì)三種菌分別進(jìn)行定向強(qiáng)化馴化，進(jìn)行馴化溫度模擬河水的常年溫度，當(dāng)富集馴化完畢，固定形成生物膜后，再次投放入污染水域原水中。
[0024]掛膜是生物膜處理系統(tǒng)中膜狀微生物的培養(yǎng)和馴化過(guò)程，使具有除污能力且有生物活性的微生物污泥在水處理系統(tǒng)中填料上固著生長(zhǎng)的過(guò)程。菌群掛膜程度直接影響著生物膜反應(yīng)器運(yùn)行性能的穩(wěn)定及優(yōu)劣。本發(fā)明通過(guò)針對(duì)不同菌種使用不同載體填料，優(yōu)化水質(zhì)微生物降解效果。
[0025]優(yōu)選地，所述硝化菌馴化箱內(nèi)的定向馴化過(guò)程為:底泥和填料混合加入馴化箱后，裝置啟動(dòng)進(jìn)行進(jìn)水一曝氣一靜置一排水過(guò)程，每天運(yùn)行I周期;重復(fù)馴化3?5d后，再每天運(yùn)行2周期運(yùn)行至10?15d(即每天運(yùn)行2周期的馴化時(shí)間為5?12天)，馴化完成。
[0026]第二馴化階段即每天運(yùn)行2周期內(nèi)，運(yùn)行至觀察到載體內(nèi)部形成蜂窩狀薄膜結(jié)構(gòu)，且去除硝酸鹽氮占去除總氨氮的80?90%時(shí)，掛膜結(jié)束，掛膜結(jié)束后將填料投放入污染水域(即待處理河道內(nèi))。
[0027]優(yōu)選地，所述硝化菌馴化箱內(nèi)的載體為密度為0.80?1.lOg/cm3、吸附氨氮的改性沸石填料，所述藥劑為NH4Cl溶液，馴化過(guò)程中所述硝化菌馴化箱內(nèi)溫度為10?15°C，采用間歇式曝氣。
[0028]NH4Cl溶液的濃度和投加量以NH4Cl在每次進(jìn)水中的終濃度為30?40mg/L進(jìn)行配置和計(jì)算;采用間歇式曝氣，溶解氧濃度控制在2.0mg/L以上(一般為2.0mg/L?4.0mg/L)。
[0029]硝化菌馴化箱內(nèi)馴化期間控制pH為8?10，利用H2SO4和Na2CO3調(diào)節(jié)pH，每隔Id測(cè)定溶解氧濃度和pH。
[0030]對(duì)于硝化菌的馴化，進(jìn)一步優(yōu)選，采用SBR(間歇式曝氣)反應(yīng)，填料選擇密度為
0.96g/cm3的有機(jī)懸浮填料，進(jìn)水時(shí)加入NH4Cl終濃度濃度為30mg/L的NH4Cl溶液定向馴化，馴化期間控制pH為9;
[0031 ] 進(jìn)一步優(yōu)選，反應(yīng)器啟動(dòng)后進(jìn)行進(jìn)水20?40min，曝氣18?22h，靜置0.8?1.2h，排水20?40min，每天運(yùn)行I周期；重復(fù)馴化7d后，改為每天2周期運(yùn)行，進(jìn)水20?40min，曝氣8?12h，靜置0.8?1.2h，排水20?40min。
[0032]更進(jìn)一步優(yōu)選，反應(yīng)器啟動(dòng)后進(jìn)行進(jìn)水30min，曝氣20h，靜置Ih，排水30min，每天運(yùn)行I周期;重復(fù)馴化7d后，改為每天2周期運(yùn)行，進(jìn)水30min，曝氣1h，靜置Ih，排水30min。
[0033]進(jìn)一步優(yōu)選，當(dāng)觀察到載體內(nèi)部形成蜂窩狀薄膜結(jié)構(gòu)，并且去除硝酸鹽氮占去除總氨氮的80 %時(shí)，掛膜結(jié)束，將填料投放入污染水域。
[0034]優(yōu)選地，所述反硝化菌馴化箱內(nèi)的定向馴化過(guò)程為:
[0035]底泥和填料加入