[发明专利]一种固定化微生物处理黑臭水体的装置及方法

说明书

本发明公开了一种固定化微生物处理黑臭水体的装置及方法，该固定化微生物处理黑臭水体的装置包括漂浮机构、微孔曝气系统以及固定化微生物装填结构。本发明所述固定化微生物处理黑臭水体的装置将微生物制成固定化颗粒后装填在处理装置中，微生物装填量大，不易散失，且适宜多种不同菌种固定，可根据水体特征污染物选择特定微生物种群，从而有效处理水体中的各种污染物质，达到去除黑臭、水质达标的水体处理目标；能够漂浮在水体表面，水流可与固定微生物颗粒充分接触，同时曝气系统为微生物提供充足的氧气，为微生物降解水体中污染物提供好氧条件。

技术领域

本发明涉及水体生物修复领域，尤其涉及一种固定化微生物处理黑臭水体的装置及方法。

背景技术

随着工业化和城镇化不断发展,使得城市黑臭水体问题日益凸显,周边居民生活环境变得日趋恶化.城市黑臭水体的综合整治关系到城市水环境的良性发展以及城市经济社会是否能够可持续发展,关乎到城镇居民能否真正享有良好的生活环境。

目前，黑臭水体治理主要技术有物理修复技术、生物修复技术，其中生物修复技术大致可分为两类，一种是直接向水体投加经驯化的高效微生物菌剂(液体或粉剂)；另一种是在水体中设置织物型生物膜载体，使用经培养驯化的高效微生物，附着在填料或载体上繁殖。但是这两种方法均有一定的缺点。菌剂投加法需要持续投加，菌剂投加量大，且随水流散失情况严重，需持续投加，投加费用较高；生物膜载体法附着微生物种类及生物量较少，处理效果不明显，载体易损坏，对水体造成二次污染；同时由于黑臭水体普遍溶解氧较低，单纯投加微生物难以发挥其处理效果，必须辅以曝气装置，而目前黑臭水体常用的曝气装置通常采用大气泡型曝气系统，曝气效率低，能耗高，且噪音较大。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种固定化微生物处理黑臭水体的装置及方法，将微生物制成固定化颗粒后装填在处理装置中，微生物装填量大，不易散失，且适宜多种不同菌种固定，可根据水体特征污染物选择特定微生物种群，从而有效处理水体中的各种污染物质，达到去除黑臭、水质达标的水体处理目标；同时，装置采用微孔曝气装置，曝气效率高，能耗低，能够有效提高水体溶解氧。

本发明提供了一种固定化微生物处理黑臭水体的装置，包括：漂浮机构、微孔曝气系统以及固定化微生物装填结构；所述漂浮机构包括飘浮主体以及罩设在所述飘浮主体上端的浮体外壳；所述飘浮主体的中间区域开设有圆孔，所述固定化微生物装填结构设置在所述飘浮主体下端圆孔外围处，所述固定化微生物装填结构为中空圆筒结构的腔体，所述腔体与所述飘浮主体中间区域的圆孔连通，所述腔体上以及所述浮体外壳上均匀分布有水流进出的通孔；所述微孔曝气系统包括风泵、曝气主管以及多个微孔曝气支管，所述风泵设置在所述飘浮主体上，多个所述微孔曝气支管分别连通在所述固定化微生物装填结构的底部，所述曝气主管设置在所述固定化微生物装填结构的腔体内，且所述风泵与所述微孔曝气支管之间通过所述曝气主管连通；所述固定化微生物装填结构的腔体内填充有海藻酸钠小球，所述海藻酸钠小球内装填有降解水体用的微生物种群，所述微生物种群为黑臭水体底泥中分离的土著微生物。

在本发明的某些实施方式中，海藻酸钠小球的直径大于所述通孔的直径。

在本发明的某些实施方式中，所述海藻酸钠小球的直径为5mm，所述通孔的直径为2mm。

在本发明的某些实施方式中，所述海藻酸钠小球在所述固定化微生物装填结构内的装填量为1.1×10⁶粒；所述海藻酸钠小球内微生物装填量达到1.98×10¹³cells。

在本发明的某些实施方式中，所述海藻酸钠小球是通过黑臭水体底泥中分离的土著微生物以YP培养基培养过夜的菌液在10000rpm下离心10min获得细胞，无菌水冲洗两遍后获得湿菌体，向100ml 3％的海藻酸钠溶液中加入待用的湿菌体，搅拌均匀后，用注射器将该溶液滴入200ml 8％CaCl₂溶液中，并持续搅拌30min，放置1h制得。