[发明专利]一种基于生物膜的水处理方法

权利要求书

1.一种基于生物膜的水处理方法，其特征在于具体工艺步骤按照如下方式进行：

S1、制备生物膜悬浮式轻质陶粒：

步骤一：配比制备生物膜悬浮式轻质陶粒原料先按照如下质量份数：粘土18份，高岭土50份，白炭黑26份，发泡剂5份，稳泡剂1份，搅拌均匀制得搅拌后的混合物备用；高岭土的主要成分为SiO_2、Al₂O₃和FeO，用以作为填充料，发泡剂选用十二烷基苯磺酸钠，稳泡剂选用阿拉伯树胶粉；

步骤二：选用质量分数为50-70份的步骤一中的混合物置于搅拌机内，再向搅拌机内加入质量分数为40份的水，搅拌均匀后制得泥状物备用；

步骤三：对步骤二中制得的泥状物用振动棒进行震动和发泡，并获得震荡后的泥状物；

步骤四：将步骤三中震荡后的泥状物置于制粒机中制成球状颗粒，再将上述颗粒置于市售马弗炉中煅烧1h获得悬浮式轻质陶粒，冷却后备用；

S2、制备生物膜：

人工生物膜是利用现有的固定细胞技术，使目的菌群人为固定在载体表面，短时间就能够挂膜使用，缩短了培育时间，具体培养方式如下：

步骤一、培育目的菌：分别单独培育硝化菌、反硝化菌、酱油曲霉和米曲霉，硝化菌和反硝化菌用以分解氨氮、亚硝酸盐；酱油曲霉和米曲霉用以产生生物絮凝团物质和蛋白酶；

步骤二、制作固定化基质：先将明胶加热融化，再将细菌培养基放入融化后的明胶上来制备明胶培养基，再将明胶培养基进行高温消毒，消毒后放入轻质陶粒载体；待明胶培养基冷却后，能够使其内的陶粒载体的表面附有一层营养基质薄膜，最后在营养基质薄膜接种上步骤一中的目的菌、硝化菌和EM复合菌利用固化细胞技术形成人工生物膜，以促进本土硝化细菌的生长；

步骤三、培养菌膜：将接种目的菌生物陶粒载体放入滤池中1-2天，使生物陶粒载体表面长满本土硝化菌及人工生物膜形成复合菌膜，用以净化水源；

S3、滤池设置：

滤池设置为长方形水池状，其主体结构包括高位进水口、充氧设备、轻质陶粒载体、排污口、低位出水口和池内间隔板；长方形水池内盛有待处理的水源与接种目的菌生物陶粒，接种目的菌生物陶粒由于质轻均匀分散在待处理的水源内；长方形水池中间通过水池壁分隔为3个或以上的左右贴紧排列的滤池，滤池的高度由左至右呈阶段降低，使左侧滤池的水能够通过池口流到下一个滤池内，无需额外动力，节能环保，同时能够使前一个滤池过滤过的水不会回流与未处理过的水混合；每个滤池的中间处设置有池内间隔板，池内间隔板的下端与滤池的池底之间存有缝隙口，用以使滤池内的水源带动接种目的菌生物陶粒由滤池左侧池流到右侧池，形成水流流动；每一滤池的底部靠左处设置有用以给滤池充氧的充氧设备，充氧设备在充氧时还能够带动池内的接种目的菌生物陶粒不断悬浮滚动，以充分与水体接触；每一滤池的底部靠右处设置有排污口，用以排出老化的接种目的菌生物陶粒，回收后再培育目的菌并再利用；低位出水口位于最右侧的滤池的右侧壁上端，经过三个滤池处理后的水经低位出水口排出。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物膜的水处理方法，其特征在于制得泥状物用振动棒进行震动的时间为4-8小时，在此时间下获得的泥状物混合效果最适宜用于制作球状颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物膜的水处理方法，其特征在于震荡后的泥状物经制粒机制成的球状颗粒的直径为50-70毫米，在此尺寸下球状颗粒的漂浮效果和净水效果最佳。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于生物膜的水处理方法，其特征在于本方法在使用时，具体操作步骤按照如下方式进行：滤池装置在使用时先通过高位进水口来注满水，再将步骤S2中接种目的菌生物陶粒置于每个滤池内1-2天，接种目的菌生物陶粒的表面长满菌膜，即可开始进行水循环处理，随着时间的推移，天然菌群不断在接种目的菌生物陶粒的表面生长，形成天然菌群与目的菌群的交混生长，最后由天然菌群替代目的菌群；每隔7-10天及时进行更换新的接种目的菌生物陶粒以防止细菌膜的老化，在运行过程中不断通过充氧设备进行充氧操作，以使接种目的菌生物陶粒不断悬浮滚动，充分与水体接触，经过从左至右每个滤池净化过的水，经由右侧的低位出水口排出，完成净化过程。