一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置及其培养扩充方法与流程

1.本发明涉及垃圾渗滤液处理设备技术技术领域，特别是涉及一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置及其培养扩充方法。

背景技术：

2.垃圾渗滤液是城市垃圾中转站和垃圾填埋场因其生产作业定期产生产生的一种废水液体，垃圾渗滤液的污染物种类多，各水质指标浓度较高，如不及时有效处理，会对附近水体流域、土地资源产生严重的污染，也会对接纳的污水处理厂产生明显的影响。而一般传统的污水处理工艺，通常都无法将垃圾渗滤液处理至市政管网纳管的标准，不符合排放规定，对城市污水处理系统仍存在一定的负面影响。
3.针对现有处理工艺存在以下问题：
4.垃圾渗滤液有机物浓度高，难以降解：由于有机物浓度高，且有机物成分复杂，种类繁多，不同于普通污水中有机物的组成和种类，传统处理工艺往往无法较好地将其降解并氧化，因此难以获得较高的有机物去除效率。
5.垃圾渗滤液氨氮和总氮浓度高，难以处理：垃圾渗滤液中含氮污染物的浓度通常较高，远高于常规的废水，其中氨氮的占比较大，多数氮污染物以有机氮的形式呈现，而传统处理工艺无法将此类氮污染物处理至合规标准。
6.垃圾渗滤液中含有诸多对微生物有毒有害的物质：复杂多种类的物质可抑制微生物的活性，对微生物的新陈代谢有限制作用，无法很好地吸附降解垃圾渗滤液中的污染物。

技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置及其培养扩充方法，以解决上述背景技术中提出的问题，通过此装置驯化专性微生物菌，并将其加以培养和扩充，为垃圾渗滤液处理设备不断接种含大量此种专性微生物菌的流体。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，包括第一反应段、第二混合段和第三扩培段，所述第一反应段包括第一菌种混合区、活化区、第二菌种混合区和适应区，所述第一菌种混合区一侧设置有活化区，所述活化区一侧设置有第二菌种混合区，所述第二菌种混合区一侧设置有适应区，所述第二混合段包括第三菌种混合区，所述第三菌种混合区域所述适应区连通，所述第三扩培段包括扩培区，所述扩培区与所述第三菌种混合区连通。
9.所述第一菌种混合区上端设置有微生物菌剂管道和清水水源管道，所述清水水源管道连接有清水计量泵，所述微生物菌剂管道上设置有微生物菌剂计量泵，所述微生物菌剂管道设置于所述清水水源管道左侧，所述第一菌种混合区内设置有第一混合导流板。
10.所述活化区内设置有第一均质搅拌装置，所述第一均质搅拌装置包括搅拌电机和搅拌桨，所述搅拌电机设置于所述活化区上端，所述搅拌桨安装于所述活化区内。
11.所述第二菌种混合区上设置有酸碱调节管道和营养盐管道，所述酸碱调节管道上设置有酸碱调节剂计量泵，所述营养盐管道上设置有营养盐计量泵，所述酸碱调节管道设置于营养盐管道左侧，所述第二菌种混合区内设置有第二混合倒流板。
12.所述适应区上方设置有回流管道，所述回流管道上连接有回流泵，所述回流泵下端连接于所述扩培区，所述适应区内设置有第二均质搅拌装置，所述第二均质搅拌装置与第一均质搅拌装置结构相同，所述适应区内还设置有ph传感器，所述ph传感器监测所述适应区酸碱度，ph传感器通过设定值控制所述酸碱调节剂计量泵输入量。
13.所述第三菌种混合区一侧设置有废水添加管道，所述废水添加管道上设置有废水泵，在第三菌种混合区内完成废水与适应区调节好的微生物菌水进行混合。
14.所述扩培区内设置有温度传感器、opr传感器和减速搅拌机，所述扩培区底部设置有不锈钢网格，所述扩培区内设置有厌氧流化填料，所述厌氧流化填料填充于所述不锈钢网格内。
15.所述活化区高度高于所述第二菌种混合区高度，所述适应区高度高于所述第三菌种混合区高度，所述第三菌种混合区与所述扩培区高度相等。
16.一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置的使用方法，包括以下步骤：
17.s1:微生物菌剂和清水水源通过各自的计量泵进入第一菌种混合区，两种液体穿过第一菌种混合区通过第一混合导流板后得到充分的均匀混合，混合后在活化区中得到充分的微生物活性的激活和恢复，以溢流的方式进入第二菌种混合区；
18.s2：同时酸碱调节剂和营养盐通过各自的计量泵进入第二菌种混合区，三种液体穿过第二菌种混合区的液体，通过第二混合导流板进行混合后得到充分的均匀混合的微生物液体；
19.s3：混合后的微生物液体进入适应区内，通过ph值的稳定调控和营养盐的均衡注入而进一步提升微生物的活性，使得微生物菌具备接下来的快速增长繁殖条件，适应区的ph传感器可随时监测适应区的ph值，可根据数值而进行第二菌种混合区酸碱调节剂的注入而达到ph稳定调控的效果；
20.s4：调节后得微生物液体以溢流的方式进入第三菌种混合区，同时废水通过废水泵进入第三菌种混合区，两种液体穿过狭长的第三菌种混合区3后可基本完成与废水的混合；
21.s5：混合的微生物液体进入扩培区，在均匀搅拌的和厌氧流化填料大幅度均匀流化的条件下，微生物菌以废水中的污染物为基质充分吸收并迅速增殖，且其中的厌氧流化填料可提供十分充足面积的附着生长场所，更进一步提升微生物菌的容纳率和增殖速率，扩培区的温度传感器和orp传感器可实时反应扩培区中的内部环境条件，以便实时了解微生物菌的扩培环境情况；扩培区设置的不锈钢网格可100％拦截厌氧流化填料，防止填料的流失和堵塞，富含微生物菌的流体从出口处溢流，完成整个培养扩充反应。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.(1)将经过培养和扩充后得到的微生物菌的流体注入垃圾渗滤液处理设备的生化处理工艺段中，可解决高浓度且成分复类繁多的有机物降解的问题；
24.(2)对于垃圾渗滤液氨氮和总氮浓度高，且大多数以有机形式呈现难以处理的问
题，可通过微生物菌的流体注入到垃圾渗滤液处理设备中的厌氧、缺氧和好氧各个部分工艺段，实现有机氮的无机化，以及氨氮的快速硝化反应，达到氨氮和总氮的高比例去除效果；
25.(3)将经过培养和扩充后得到的微生物菌的流体，注入垃圾渗滤液处理设备的生化段后，可逐渐得到大量的增值，成为生化工艺中微生物的优势菌，而由于该专性微生物菌本身具备多种有毒有害物质的免疫抵抗力，因此在处理设备中获得大量增殖并占主导地位后，整个生化系统对有毒有害物质的抵抗免疫力大大增强，有效解决垃圾渗滤液中有毒有害物质对微生物吸附降解污染物效果的限制问题。
附图说明
26.图1为本发明垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置结构原理示意图。
27.图2为本发明1-1结构剖面示意图。
28.图3为本发明3-3结构剖面示意图。
29.图4为本发明a-a结构剖面示意图。
30.图5为本发明2-2结构剖面示意图。
31.附图标记：1、第一反应段，2、第二混合段，3、第三扩培段，4、第一菌种混合区，5、活化区，6、第二菌种混合区，7、适应区，8、第三菌种混合区，9、扩培区，10、微生物菌剂管道，11、清水水源管道，12、清水计量泵，13、微生物菌剂计量泵，14、第一混合导流板，15、第一均质搅拌装置，16、搅拌电机，17、搅拌桨，18、酸碱调节管道，19、营养盐管道，20、酸碱调节计量泵，21、营养盐计量泵，22、第二混合倒流板，23、回流管道，24、回流泵，25、第二均质搅拌装置，26、ph传感器，27、废水添加管道，28、温度传感器，29、opr传感器，30、减速搅拌电机。
具体实施方式
32.下面内容结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
33.一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，包括第一反应段1、第二混合段2和第三扩培段3，所述第一反应段1包括第一菌种混合区4、活化区5、第二菌种混合区6和适应区7，所述第一菌种混合区4一侧设置有活化区5，所述活化区5一侧设置有第二菌种混合区6，所述第二菌种混合区6一侧设置有适应区7，所述第二混合段2包括第三菌种混合区8，所述第三菌种混合区8域所述适应区7连通，所述第三扩培段3包括扩培区9，所述扩培区9与所述第三菌种混合区8连通。
34.所述第一菌种混合区4上端设置有微生物菌剂管道10和清水水源管道11，所述清水水源管道11连接有清水计量泵12，所述微生物菌剂管道10上设置有微生物菌剂计量泵13，所述微生物菌剂管道10设置于所述清水水源管11道左侧，所述第一菌种混合区4内设置有第一混合导流板14，通过清水计量泵12和微生物菌剂计量泵13进行定量配比，保证微生物菌落的良好配置，同时通过第一混合导流板14进行均匀混合完成对菌种的混合配比。
35.所述活化区5内设置有第一均质搅拌装置15，所述第一均质搅拌装置15包括搅拌电机16和搅拌桨17，所述搅拌电机16设置于所述活化区5上端，所述搅拌桨17安装于所述活化区5内，混合配比后的微生物菌通过活化区5进行均质搅拌处理，完成对活化区的基本设计，达到微生物菌落的活化作用。
36.所述第二菌种混合区6上设置有酸碱调节管道18和营养盐管道19，所述酸碱调节管道18上设置有酸碱调节剂计量泵20，所述营养盐管道19上设置有营养盐计量泵21，所述酸碱调节管道18设置于营养盐管道19左侧，所述第二菌种混合区6内设置有第二混合倒流板22，为提供良好的微生物菌种环境，添加酸碱调节剂及所需要的营养盐进行调节，根据ph传感器进行定量计量的添加，使微生物菌种达到最好的生长环境。
37.所述适应区7上方设置有回流管道23，所述回流管道23上连接有回流泵24，所述回流泵24下端连接于所述扩培区9，所述适应区7内设置有第二均质搅拌装置25，所述第二均质搅拌装置25与第一均质搅拌装置15结构相同，所述适应区7内还设置有ph传感器26，所述ph传感器26监测所述适应区酸碱度，ph传感器26通过设定值控制所述酸碱调节剂计量泵20输入量；ph传感器26检测适应区的酸碱情况，通过监测进行调控第二菌种混合区6的酸碱调节剂的添加。
38.所述第三菌种混合区8一侧设置有废水添加管道27，所述废水添加管道27上设置有废水泵28，在第三菌种混合区8内完成废水与适应区调节好的微生物菌水进行混合。
39.所述扩培区9内设置有温度传感器28、opr传感器29和减速搅拌机30，所述扩培区9底部设置有不锈钢网格，所述扩培区9内设置有厌氧流化填料，所述厌氧流化填料填充于所述不锈钢网格内；通过温度传感器进行微生物的环境监测，同时通过opr传感器进行水质环境监测，保证微生物的生长保证培养扩充反应的环境。
40.所述活化区9高度高于所述第二菌种混合区6高度，所述适应区7高度高于所述第三菌种混合区8高度，所述第三菌种混合区8与所述扩培区9高度相等。
41.一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置的使用方法，包括以下步骤：
42.s1:微生物菌剂和清水水源分别通过微生物菌剂计量泵13和清水计量泵12进入第一菌种混合区4，两种液体穿过第一菌种混合区4通过第一混合导流板14后得到充分的均匀混合，混合后在活化区5中得到充分的微生物活性的激活和恢复，以溢流的方式进入第二菌种混合区6；
43.s2：同时酸碱调节剂和营养盐通过各自的计量泵进入第二菌种混合区6，三种液体穿过第二菌种混合区6的液体，通过第二混合导流板22进行混合后得到充分的均匀混合的微生物液体；
44.s3：混合后的微生物液体进入适应区内，通过ph值的稳定调控和营养盐的均衡注入而进一步提升微生物的活性，使得微生物菌具备接下来的快速增长繁殖条件，适应区的ph传感器26可随时监测适应区的ph值，可根据数值而进行第二菌种混合区酸碱调节剂的注入而达到ph稳定调控的效果；
45.s4：调节后得微生物液体以溢流的方式进入第三菌种混合区8，同时废水通过废水泵进入第三菌种混合区8，两种液体穿过狭长的第三菌种混合区8后可基本完成与废水的混合；
46.s5：混合的微生物液体进入扩培区9，在均匀搅拌的和厌氧流化填料大幅度均匀流化的条件下，微生物菌以废水中的污染物为基质充分吸收并迅速增殖，且其中的厌氧流化填料可提供十分充足面积的附着生长场所，更进一步提升微生物菌的容纳率和增殖速率，扩培区的温度传感器和orp传感器可实时反应扩培区中的内部环境条件，以便实时了解微
生物菌的扩培环境情况；扩培区设置的不锈钢网格可100％拦截厌氧流化填料，防止填料的流失和堵塞，富含微生物菌的流体从出口处溢流，完成整个培养扩充反应。
47.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换均视为在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，包括第一反应段、第二混合段和第三扩培段，所述第一反应段包括第一菌种混合区、活化区、第二菌种混合区和适应区，所述第一菌种混合区一侧设置有活化区，所述活化区一侧设置有第二菌种混合区，所述第二菌种混合区一侧设置有适应区，所述第二混合段包括第三菌种混合区，所述第三菌种混合区域所述适应区连通，所述第三扩培段包括扩培区，所述扩培区与所述第三菌种混合区连通。2.根据权利要求1所述的一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，所述第一菌种混合区上端设置有微生物菌剂管道和清水水源管道，所述清水水源管道连接有清水计量泵，所述微生物菌剂管道上设置有微生物菌剂计量泵，所述微生物菌剂管道设置于所述清水水源管道左侧，所述第一菌种混合区内设置有第一混合导流板。3.根据权利要求1所述的一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，所述活化区内设置有第一均质搅拌装置，所述第一均质搅拌装置包括搅拌电机和搅拌桨，所述搅拌电机设置于所述活化区上端，所述搅拌桨安装于所述活化区内。4.根据权利要求1所述的一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，所述第二菌种混合区上设置有酸碱调节管道和营养盐管道，所述酸碱调节管道上设置有酸碱调节剂计量泵，所述营养盐管道上设置有营养盐计量泵，所述酸碱调节管道设置于营养盐管道左侧，所述第二菌种混合区内设置有第二混合倒流板。5.根据权利要求4所述的一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，所述适应区上方设置有回流管道，所述回流管道上连接有回流泵，所述回流泵下端连接于所述扩培区，所述适应区内设置有第二均质搅拌装置，所述第二均质搅拌装置与第一均质搅拌装置结构相同，所述适应区内还设置有ph传感器，所述ph传感器监测所述适应区酸碱度，ph传感器通过设定值控制所述酸碱调节剂计量泵输入量。6.根据权利要求1所述的一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，所述第三菌种混合区一侧设置有废水添加管道，所述废水添加管道上设置有废水泵，在第三菌种混合区内完成废水与适应区调节好的微生物菌水进行混合。7.根据权利要求1所述的一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，所述扩培区内设置有温度传感器、opr传感器和减速搅拌机，所述扩培区底部设置有不锈钢网格，所述扩培区内设置有厌氧流化填料，所述厌氧流化填料填充于所述不锈钢网格内。8.根据权利要求1所述的一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，其特征在于，所述活化区高度高于所述第二菌种混合区高度，所述适应区高度高于所述第三菌种混合区高度，所述第三菌种混合区与所述扩培区高度相等。9.一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置的使用方法，其特征在于，应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置为权利要求5到8任一权利要求所述的应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，包括以下步骤：s1:微生物菌剂和清水水源通过各自的计量泵进入第一菌种混合区，两种液体穿过第一菌种混合区通过第一混合导流板后得到充分的均匀混合，混合后在活化区中得到充分的微生物活性的激活和恢复，以溢流的方式进入第二菌种混合区；s2：同时酸碱调节剂和营养盐通过各自的计量泵进入第二菌种混合区，三种液体穿过
第二菌种混合区的液体，通过第二混合导流板进行混合后得到充分的均匀混合的微生物液体；s3：混合后的微生物液体进入适应区内，通过ph值的稳定调控和营养盐的均衡注入而进一步提升微生物的活性，使得微生物菌具备接下来的快速增长繁殖条件，适应区的ph传感器可随时监测适应区的ph值，可根据数值而进行第二菌种混合区酸碱调节剂的注入而达到ph稳定调控的效果；s4：调节后得微生物液体以溢流的方式进入第三菌种混合区，同时废水通过废水泵进入第三菌种混合区，两种液体穿过狭长的第三菌种混合区3后可基本完成与废水的混合；s5：混合的微生物液体进入扩培区，在均匀搅拌的和厌氧流化填料大幅度均匀流化的条件下，微生物菌以废水中的污染物为基质充分吸收并迅速增殖，且其中的厌氧流化填料可提供十分充足面积的附着生长场所，更进一步提升微生物菌的容纳率和增殖速率，扩培区的温度传感器和orp传感器可实时反应扩培区中的内部环境条件，以便实时了解微生物菌的扩培环境情况；扩培区设置的不锈钢网格可100％拦截厌氧流化填料，防止填料的流失和堵塞，富含微生物菌的流体从出口处溢流，完成整个培养扩充反应。

技术总结

本发明公开了一种应用于垃圾渗滤液处理的菌种培养扩充反应装置，包括第一反应段、第二混合段和第三扩培段，所述第一反应段包括第一菌种混合区、活化区、第二菌种混合区和适应区，所述第一菌种混合区一侧设置有活化区，所述活化区一侧设置有第二菌种混合区，所述第二菌种混合区一侧设置有适应区，所述第二混合段包括第三菌种混合区，所述第三菌种混合区域所述适应区连通，所述第三扩培段包括扩培区，所述扩培区与所述混合区连通，通过此装置驯化专性微生物菌，并将其加以培养和扩充，为垃圾渗滤液处理设备不断接种含大量此种专性微生物菌的流体。菌的流体。菌的流体。