一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法及系統(tǒng)，是基于曝氣池、沉降池、過濾池對溶解于廢水中的環(huán)氧乙烷廢氣進(jìn)行處理，同時也可實現(xiàn)對廢水中有機(jī)物的處理。其中微生物降解主要是基于曝氣池中形成絮凝體的微生物菌群來對溶解于水中的環(huán)氧乙烷廢氣進(jìn)行氧合降解；在微生物菌群進(jìn)行氧合降解時為好氧生物處理時，包括環(huán)氧乙烷在內(nèi)的有機(jī)物的轉(zhuǎn)化是在氧氣充足的條件下，靠微生物對有機(jī)物進(jìn)行同化合成，異化分解，最后生成CO2，H2O，NH3，SO2等，它們隨水排走，實現(xiàn)了對環(huán)氧乙烷廢氣的處理。
【專利說明】—種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)氧乙烷滅菌【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧乙烷又名氧化乙烯，在低溫下為無色液體，具有芳香醚味，沸點為10.8°C，密度為1.52 ;環(huán)氧乙烷易燃易爆,其最低燃燒濃度為3%。環(huán)氧乙烷氣體殺菌力強(qiáng)、殺菌譜廣，可殺滅各種微生物包括細(xì)菌芽胞，屬滅菌劑。
[0003]環(huán)氧乙烷不損害滅菌的物品且穿透力很強(qiáng)，故多數(shù)不宜用一般方法滅菌的物品均可用環(huán)氧乙烷消毒和滅菌。例如，電子儀器、光學(xué)儀器、醫(yī)療器械、書籍、文件、皮毛、棉、化纖、塑料制品、木制品、陶瓷及金屬制品、內(nèi)鏡、透析器和一次性使用的診療用品等。環(huán)氧乙烷是目前最主要的低溫滅菌方法之一。影響環(huán)氧乙烷氣體滅菌的因素很多，只有嚴(yán)格控制有關(guān)因素，才能達(dá)到滅菌效果。
[0004]由于環(huán)氧乙烷的易燃、易爆和致癌性，目前環(huán)氧乙烷氣體滅菌的控制還比較困難，尤其是環(huán)氧乙烷廢氣的無害化處理是當(dāng)前的難題。還需要指出的是，目前所采用的環(huán)氧乙烷滅菌技術(shù)其廢氣基本上沒有進(jìn)行處理就直接被排放到空氣當(dāng)中，這樣就存在著很大的環(huán)境隱患和安全壓力，是非常迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題在于提供一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法及系統(tǒng)，采用微生物對環(huán)氧乙烷廢氣進(jìn)行無害化降解，有利于環(huán)氧乙烷滅菌的使用及推廣。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，包括以下操作:
[0008]將環(huán)氧乙烷廢氣溶解于水中后，待處理的廢水連續(xù)流經(jīng)曝氣池、沉降池、過濾池，其中，在曝氣池中利用微生物菌群的吸附和代謝，降解環(huán)氧乙烷廢氣，在沉降池中將微生物菌群及可沉降的雜物進(jìn)行沉降，再通過過濾池過濾之后排出；
[0009]所述的曝氣池中預(yù)先設(shè)有含有培養(yǎng)馴化的微生物菌群的廢水，微生物菌群懸浮在水中或形成絮凝體懸浮在水中，曝氣池還設(shè)有溶解氧控制裝置，維持廢水中的溶解氧濃度，為微生物菌群提供氧氣；當(dāng)溶解有環(huán)氧乙烷廢氣的廢水流入到曝氣池中時，曝氣池中的微生物菌群降解廢水中的環(huán)氧乙烷；
[0010]所述的沉降池為豎流式沉降池，其中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口 ；當(dāng)曝氣池處理后的廢水流入到沉降池中時，微生物菌群沉降在沉降池的底部；沉降池的底部設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道將沉降的微生物菌群及部分廢水回流至曝氣池，其余的沉降的微生物菌群及沉降的雜物從排放出口排出；
[0011]所述的過濾池其池壁、池底表面均鋪設(shè)有濾料，濾料的顆粒直徑隨過濾池深度增加而逐漸加大，在過濾池中還設(shè)有多層過濾網(wǎng)；當(dāng)沉降池處理后的廢水流入到過濾池時，通過多層過濾后從池底開口流出。
[0012]所述的微生物菌群的培養(yǎng)馴化通過以下操作進(jìn)行:
[0013]I)向誘變菌群繁衍槽中通入含有環(huán)氧乙烷的水，其中環(huán)氧乙烷的質(zhì)量濃度為2?5%、水溫25?35°C、流速0.075?0.175M/min,并控制水的pH為6.5?7.5 ;
[0014]2)通氣條件下，在培養(yǎng)基中接種微生物菌群，并將培養(yǎng)基放入到活化誘變菌群繁衍巢中，然后將活化誘變菌群繁衍巢放入到誘變菌群繁衍槽中誘導(dǎo)培養(yǎng)；
[0015]3)連續(xù)培養(yǎng)后，收集活化誘變菌群繁衍巢中的菌體，并種到培養(yǎng)基后放入到P-L活化誘變菌群繁衍巢中，在誘變菌群繁衍槽中繼續(xù)培養(yǎng)；同時收集水流中的包含菌體的沉降物，將沉降物中的菌體分離后接種到培養(yǎng)基中，然后放入到P-L活化誘變菌群繁衍巢中，在誘變菌群繁衍槽中繼續(xù)培養(yǎng)；
[0016]4)按照步驟3)重復(fù)循環(huán)多次培養(yǎng)后，收集活化誘變菌群繁衍巢中的菌體，混合，得到環(huán)氧乙烷誘變的活化誘變菌群。
[0017]所述的培養(yǎng)基上接種的微生物菌群包括以下種屬的微生物菌群:
[0018]解環(huán)菌種屬(Cycloclast)、弧菌屬(Virbria)、單胞菌屬(Dseudomonas)、光合細(xì)菌(Photosynthesisbacteria)、硝化桿菌屬(Nitrobacter 或 Nitrosmonas)、芽抱桿菌(bacillus)、乳酸菌(lactobacillus)、枯草桿菌(subtil is)、放線菌(Actinomycete)、酵母菌(microzyme)、醋桿菌屬(Acetobacter)、固氮菌屬(Azotobacter)、大腸桿菌(Escherichia Coil)、氣腸桿菌(Enterobcteraerogenes)、經(jīng)抱酵母菌(FrichospomnCutatmum)、假單抱菌(pseudomona sp)。
[0019]按照以下要求控制曝氣池廢水中的微生物菌群:
[0020]菌群濃度為1500?2000mg/L，所述的菌群濃度指曝氣池廢水中懸浮的菌群絮凝體的濃度；
[0021]菌群沉降比< 30%，每2?4h測量一次；所述的菌群沉降比指曝氣池廢水靜置30min后，沉降菌群與廢水的體積比；
[0022]菌群體積指數(shù)為50?150ml/g,所述的菌群體積指數(shù)指曝氣池廢水靜置30min后，每克懸浮的菌群絮凝體所占有的體積，以ml/g計算；
[0023]并控制曝氣池廢水中溶解氧濃度不低于2mg/L。
[0024]所述的曝氣池中還設(shè)有多個交錯分布的廊道，廊道開口首尾錯開，形成廊道式曝氣池，廊道底部設(shè)有坡度，廢水沿廊道坡度向下流動。
[0025]在廊道底部還開設(shè)有與空氣相連通的曝氣口或鼓氣口，為廊道間的廢水提供溶氧量。
[0026]所述的位于中間的廊道間還設(shè)有攪拌機(jī)，攪拌機(jī)被驅(qū)動后開設(shè)攪拌，增加末端廊道廢水的溶氧量，改善其中微生物菌群的生活環(huán)境。
[0027]所述的曝氣池中還設(shè)有電機(jī)驅(qū)動的平板葉輪，平板葉輪伸入到廢水中，葉輪直徑與伸入水深之比為0.25?0.4，平板葉輪的直徑為0.8?1.2m。
[0028]所述的曝氣池與沉降池之間還設(shè)有微生物修復(fù)槽，曝氣池處理后的廢水先流入到微生物修復(fù)槽中，然后再流出到沉降池中；
[0029]所述的微生物修復(fù)槽中設(shè)有多個含有培養(yǎng)基的菌巢，培養(yǎng)基上接種有經(jīng)曝氣池培養(yǎng)馴化的微生物菌群或沉降池沉降的微生物菌群，微生物菌群在菌巢中繁衍生長并在微生物修復(fù)槽中擴(kuò)散，當(dāng)廢水流入到微生物修復(fù)槽時，微生物菌群降解廢水中殘余的環(huán)氧乙烷；微生物修復(fù)槽還設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道含有微生物菌群的廢水回流至曝氣池。
[0030]所述的微生物修復(fù)槽中設(shè)有連接在主動輪和從動輪之間的鏈排，菌巢固定連接在鏈排上，鏈排上還固定有刮板，通過驅(qū)動主動輪使鏈排循環(huán)滾動，刮板將沉降的微生物菌群和雜物移動至回流管道入口或排除口處；而懸浮在廢水中的微生物菌群隨廢水流入到沉降池中。
[0031]以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，所述的培養(yǎng)基的組份包括:
[0032]2?5%的麥芽糖、2.5?10%的葡萄糖、15?20%的瓊脂、I?1.5%的磷酸氫二鉀、5?10%的胰蛋白胨、5?8%的酵母提取物、10?15%的牛肉膏、15?25%的可溶性淀粉，蒸餾水補(bǔ)足至100% ；
[0033]培養(yǎng)基上接種的微生物菌群包括以下種屬的微生物菌群:
[0034]解環(huán)菌種屬(Cycloclast)、弧菌屬(Virbria)、單胞菌屬(Dseudomonas)、光合細(xì)菌(Photosynthesisbacteria)、硝化桿菌屬(Nitrobacter 或 Nitrosmonas)、芽抱桿菌(bacillus)、乳酸菌(lactobacillus)、枯草桿菌(subtil is)、放線菌(Actinomycete)、酵母菌(microzyme)、醋桿菌屬(Acetobacter)、固氮菌屬(Azotobacter)、大腸桿菌(Escherichia Coil)、氣腸桿菌(Enterobcteraerogenes)、經(jīng)抱酵母菌(FrichospomnCutatmum)、假單抱菌(pseudomona sp)。
[0035]所述的沉降池其入水口與出水口相平齊，所述的沉降池為豎流式沉降池，其中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口 ；當(dāng)曝氣池處理后的廢水流入到沉降池中時，沿格柵開口流動，廢水流速緩慢，懸浮的微生物菌群沉降在沉降池的底部。
[0036]所述的過濾池中采用塑料球作為濾料，其在池底采用直徑100?150mm的塑料球，在池頂采用直徑25?50mm的塑料球；在過濾池的中部還設(shè)有多個墊料層，墊料層上設(shè)有蜂窩狀積水塑料孔板。
[0037]所述的過濾池的池壁采用磚石砼構(gòu)架，池底橫截面積的15?20%采用穿孔砼板排列而構(gòu)成，穿孔砼板相鄰之間間距I?IOcm平行均勻排布。
[0038]此外，本發(fā)明提供一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，包括通過管路相連接的曝氣池、沉降池和過濾池；其中:
[0039]曝氣池的進(jìn)水口與環(huán)氧乙烷廢氣溶解裝置相連接，出水口與沉降池的進(jìn)水口相連接，曝氣池中放置有培養(yǎng)馴化的微生物菌群，微生物菌群懸浮在水中或形成絮凝體懸浮在水中；曝氣池中還設(shè)有溶解氧控制裝置，維持廢水中的溶解氧濃度，為微生物菌群提供氧氣;
[0040]沉降池為豎流式沉降池，其中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口 ；沉降池還設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道將沉降的微生物菌群及部分廢水回流至曝氣池，其余的沉降的微生物菌群及沉降的雜物從排放出口排出；沉降池的出水口與過濾池的入水口相連接；
[0041]過濾池由池壁和池底構(gòu)成，池壁、池底表面均鋪設(shè)有濾料，濾料的顆粒直徑隨過濾池深度增加而逐漸加大，在過濾池中還設(shè)有多層過濾網(wǎng)；當(dāng)廢水流入到過濾池后，通過多層過濾后從池底開口流出。
[0042]所述的曝氣池中還設(shè)有多個交錯分布的廊道，廊道開口首尾錯開，形成廊道式曝氣池，廊道底部設(shè)有坡度，廢水沿廊道坡度向下流動。
[0043]所述在廊道底部還開設(shè)有與空氣相連通的曝氣口或鼓氣口，為廊道間的廢水提供
溶氧量。
[0044]所述的位于中間的廊道間還設(shè)有攪拌機(jī)，攪拌機(jī)被驅(qū)動后開設(shè)攪拌，增加末端廊道廢水的溶氧量，改善其中微生物菌群的生活環(huán)境。
[0045]所述的曝氣池中還設(shè)有電機(jī)驅(qū)動的平板葉輪，平板葉輪伸入到廢水中，葉輪直徑與伸入水深之比為0.25?0.4，平板葉輪的直徑為0.8?1.2m。
[0046]所述的曝氣池與沉降池之間還設(shè)有微生物修復(fù)槽，曝氣池處理后的廢水先流入到微生物修復(fù)槽中，然后再流出到沉降池中；
[0047]所述的微生物修復(fù)槽包括槽體，槽體中設(shè)有多個含有培養(yǎng)基的菌巢，培養(yǎng)基上接種有微生物菌群；微生物修復(fù)槽還設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道含有微生物菌群的廢水回流至曝氣池。
[0048]所述的微生物修復(fù)槽的槽體中設(shè)有連接在主動輪和從動輪之間的鏈排，菌巢固定連接在鏈排上，鏈排上還固定有刮板，驅(qū)動主動輪使鏈排循環(huán)滾動，刮板將沉降的微生物菌群和雜物移動至回流管道入口或排除口處。
[0049]所述的槽體上開設(shè)有與曝氣池出口相連接的進(jìn)水口，與沉降池相連接的出水口，在排除口處還設(shè)有收集箱。
[0050]所述的菌巢包括基座，基座上連接有網(wǎng)罩，接種有微生物菌群的培養(yǎng)基放置在網(wǎng)罩內(nèi)，基座上還開設(shè)有與螺釘相匹配的通孔，螺釘穿過網(wǎng)罩、培養(yǎng)基與通孔連接，將網(wǎng)罩、培養(yǎng)基固定在基座上。
[0051]所述的螺釘與網(wǎng)罩之間設(shè)有平墊片；基座通過膠體與鏈排固定連接。
[0052]所述的沉降池其入水口與出水口相平齊，所述的沉降池中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口，相鄰開口上下相錯開。
[0053]所述的過濾池中采用塑料球作為濾料，其在池底采用直徑100?150mm的塑料球，在池頂采用直徑25?50mm的塑料球；在過濾池的中部還設(shè)有多個墊料層作為濾網(wǎng)，墊料層上設(shè)有蜂窩狀積水塑料孔板。
[0054]所述的過濾池的池壁采用磚石砼構(gòu)架，池底橫截面積的15?20%采用穿孔砼板排列而構(gòu)成，穿孔砼板相鄰之間間距I?IOcm平行均勻排布。
[0055]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0056]本發(fā)明提供的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法及系統(tǒng)，是基于曝氣池、沉降池、過濾池對溶解于廢水中的環(huán)氧乙烷廢氣(環(huán)氧乙烷廢氣的溶解質(zhì)量一般為2?5%)進(jìn)行處理，同時也可實現(xiàn)對廢水中有機(jī)物的處理。其中微生物降解主要是基于曝氣池中形成絮凝體的微生物菌群來對溶解于水中的環(huán)氧乙烷廢氣進(jìn)行氧合降解；在微生物菌群進(jìn)行氧合降解時為好氧生物處理時，包括環(huán)氧乙烷在內(nèi)的有機(jī)物的轉(zhuǎn)化是在氧氣充足的條件下，靠微生物對有機(jī)物進(jìn)行同化合成，異化分解，最后生成C02，H2O, NH3, SO2等，它們隨水排走，實現(xiàn)了對環(huán)氧乙烷廢氣的處理。而通過沉降池實現(xiàn)對微生物菌群、沉降雜物與處理后水的分流，同時將部分微生物菌群和廢水通過回流的方式回流到曝氣池，保證了曝氣池中微生物菌群的濃度，而且可以對部分廢水再次降解，并且還加強(qiáng)了曝氣池中廢水的流動性。而過濾池的過濾保證了微生物菌群和沉降物進(jìn)一步與水分離，使得過濾后的水既沒有環(huán)氧乙烷氣體，也沒有絮凝體的微生物菌群的殘留；為安全起見，還可以對沉降后的微生物菌群和沉降物進(jìn)行滅活處理。
[0057]將環(huán)氧乙烷廢氣溶解于水中后，待處理的廢水連續(xù)流經(jīng)曝氣池、沉降池(絮凝體、雜物、干固，運(yùn)走)、過濾池，其中，在曝氣池中利用微生物菌群的吸附和代謝，降解環(huán)氧乙烷廢氣，在沉降池中將微生物菌群及可沉降的雜物進(jìn)行沉降，再通過過濾池過濾之后排出；
[0058]所述的曝氣池中預(yù)先設(shè)有含有培養(yǎng)馴化的微生物菌群的廢水(環(huán)氧乙烷廢水培育的，以后活的菌循環(huán)使用、死亡的菌形成絮凝體)，微生物菌群形成絮凝體懸浮在廢水中，曝氣池還設(shè)有溶解氧控制裝置，維持廢水中的溶解氧濃度，為微生物菌群提供氧氣；當(dāng)溶解有環(huán)氧乙烷廢氣的廢水流入到曝氣池中時，曝氣池中的微生物菌群降解廢水中的環(huán)氧乙燒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]圖1為本發(fā)明的處理流程示意圖；
[0060]圖2為曝氣池、沉降池、過濾池連接示意圖；
[0061]圖3為廊道式曝氣池的示意圖；
[0062]圖4為沉淀池的示意圖；
[0063]圖5為微生物修復(fù)槽的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，501為進(jìn)水口，502為槽體，503為主動輪，504為菌巢，505為刮板，506為鏈排，507為從動輪，508為出水口，509為收集箱；
[0064]圖6為微生物菌群繁衍槽的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I為基座，2為網(wǎng)罩，3為平墊片，4為螺釘，5為微生物菌群，6為培養(yǎng)基。
圖7為微生物降解有機(jī)物分解過程模式圖。
【具體實施方式】
[0065]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0066]參見圖1，本發(fā)明提供的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法及系統(tǒng)，是基于曝氣池、沉降池、過濾池對溶解于廢水中的環(huán)氧乙烷廢氣進(jìn)行處理，包括以下操作:
[0067]將環(huán)氧乙烷廢氣溶解于水中后，待處理的廢水連續(xù)流經(jīng)曝氣池、沉降池、過濾池，其中，在曝氣池中利用微生物菌群的吸附和代謝，降解環(huán)氧乙烷廢氣，在沉降池中將微生物菌群及可沉降的雜物進(jìn)行沉降，再通過過濾池過濾之后排出；
[0068]所述的曝氣池中預(yù)先設(shè)有含有培養(yǎng)馴化的微生物菌群的廢水，微生物菌群懸浮在水中或形成絮凝體懸浮在水中，曝氣池還設(shè)有溶解氧控制裝置，維持廢水中的溶解氧濃度，為微生物菌群提供氧氣；當(dāng)溶解有環(huán)氧乙烷廢氣的廢水流入到曝氣池中時，曝氣池中的微生物菌群降解廢水中的環(huán)氧乙烷；
[0069]所述的沉降池為豎流式沉降池，其中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口 ；當(dāng)曝氣池處理后的廢水流入到沉降池中時，微生物菌群沉降在沉降池的底部；沉降池的底部設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道將沉降的微生物菌群及部分廢水回流至曝氣池，其余的沉降的微生物菌群及沉降的雜物從排放出口排出；[0070]所述的過濾池其池壁、池底表面均鋪設(shè)有濾料，濾料的顆粒直徑隨過濾池深度增加而逐漸加大，在過濾池中還設(shè)有多層過濾網(wǎng)；當(dāng)沉降池處理后的廢水流入到過濾池時，通過多層過濾后從池底開口流出。
[0071 ] 下面結(jié)合各個環(huán)節(jié)對本發(fā)明進(jìn)一步的說明。
[0072]微生物降解主要是基于曝氣池中形成絮凝體的微生物菌群來對溶解于水中的環(huán)氧乙烷廢氣進(jìn)行氧合降解；在微生物菌群進(jìn)行氧合降解時為好氧生物處理時，包括環(huán)氧乙烷在內(nèi)的有機(jī)物的轉(zhuǎn)化是在氧氣充足的條件下，靠微生物對有機(jī)物進(jìn)行同化合成，異化分解，最后生成C02，H2O, NH3, SO2等，它們隨水排走，實現(xiàn)了對環(huán)氧乙烷廢氣的處理。
[0073]參見圖7所示的微生物降解有機(jī)物分解過程模式，在進(jìn)行微生物降解之前，對于環(huán)氧乙烷廢氣，進(jìn)行以下前期處理:
[0074]
[0075]
[0076]將環(huán)氧乙烷廢氣溶解于水中，控制溶解于廢水的環(huán)氧乙烷濃度，以便微生物的降解；而控制環(huán)氧乙烷濃度可以通過前期將環(huán)氧乙烷廢氣通過化學(xué)反應(yīng)除去一部分，以使得廢氣中的環(huán)氧乙烷濃度能夠被水溶解；再就是通過水溫控制，增加環(huán)氧乙烷與水的接觸來促使環(huán)氧乙烷溶解在水中。
[0077]所述的曝氣池作用是向液相供溶解氧，促進(jìn)生化反應(yīng)，混合作用，促進(jìn)微生物菌群與水中有機(jī)物、污染物接觸。
[0078]所述的曝氣池中還設(shè)有多個交錯分布的廊道，廊道開口首尾錯開，形成廊道式曝氣池，廊道底部設(shè)有坡度，廢`水沿廊道坡度向下流動。在廊道底部還開設(shè)有與空氣相連通的曝氣口或鼓氣口，為廊道間的廢水提供溶氧量。
[0079]進(jìn)一步的，所述的位于中間的廊道間還設(shè)有攪拌機(jī)，攪拌機(jī)被驅(qū)動后開設(shè)攪拌，增加末端廊道廢水的溶氧量，改善其中微生物菌群的生活環(huán)境。所述的曝氣池中還設(shè)有電機(jī)驅(qū)動的平板葉輪，平板葉輪伸入到廢水中，葉輪直徑與伸入水深之比為0.25~0.4，平板葉輪的直徑為0.8~1.2m。
[0080]具體的，曝氣池中還設(shè)有多個交錯分布的廊道，廊道開口首尾錯開，形成廊道式曝氣池，廊道底部設(shè)有坡度，廢水沿廊道坡度向下流動。具體的參見圖2，標(biāo)準(zhǔn)型長方形推流廊道式，用四個廊道，簡稱四廊道推流式曝氣池。
[0081]為滿足攪拌的需要，規(guī)定廊道寬、深比要小于2m，具體選擇1.5m，規(guī)定深度為3~5m,優(yōu)選3m,則寬為4.5m。為防止短流,規(guī)定廊道長寬比應(yīng)大于4~5,優(yōu)選6m,則池長為27m。這樣曝氣池的內(nèi)尺寸為長X寬X高=27x4.5x3m。為防攪拌時混合液外溢，高度增至
3.5m，液面高3m，容積364.5立方米，為防止廢水與菌群在池面擴(kuò)散，形成短流，一般進(jìn)水口設(shè)在水下。進(jìn)水用閘扳控制，出水用溢流堰控制。
[0082]曝氣池的深度認(rèn)識不一，推薦的經(jīng)濟(jì)深度為4_5m，使用中絕大多數(shù)單位用淺層曝氣池，其優(yōu)點是與空氣接觸的面積大，造價經(jīng)濟(jì)，但隨著用地日益緊張，現(xiàn)在又發(fā)展了深水曝氣池，池深一般為20m有的是50m，甚至150m。
[0083]給混合液充氧方式很多，具體的可適用的機(jī)械攪拌有兩種方式可供選擇:a.電機(jī)強(qiáng)迫攪拌選定葉輪形式為平板葉輪。按規(guī)定葉輪與曝氣筒直徑之比為1/3~1/5為宜，廊道是6.75m*4.5m，故選平板葉輪直徑為lm。按規(guī)定葉輪直徑與水深之比應(yīng)為2/5~1/4。選定的葉輪直徑是lm，而水深是3m，正值在此范圍，說明選型合理。葉輪太大破壞菌群絮凝體，太小又充氧不足?；旌弦禾睿虏克灰讛噭由戏?，易形成死水層。由上可見，我們選定水深3m，葉輪直徑Im是合理的。
[0084]平板葉輪的計算:
[0085]曝氣池的充氧能力:規(guī)定要求，曝氣池的溶解氧濃度不得低于2mg/L。
[0086]選定的曝氣池容積為364.5m3。
[0087]充氧能力Qs=364.5*103*2*10=0.729kg
[0088]這就是說，曝氣池內(nèi)364.5m3容積必須有0.729kg氧，這是維持最低平衡的條件，考慮到實際使用中的種種影響，Qs可達(dá)5?10kg。選定電機(jī)的軸功率為4KW。葉輪高度H=IlOmm,葉片數(shù)26，取12。葉輪邊緣距池壁的最小距離為800mm，支架底至葉輪頂?shù)淖钚【嚯x為800mm。
[0089]廊道推流式長方形曝氣池，廢水從一端流入，以旋流式推進(jìn)，經(jīng)與氣體混合，并流經(jīng)整個曝氣池后，至末端流出。它有如下特點:(1)、治曝氣池長度方向上，微生物的生活環(huán)境不斷發(fā)生變化，營養(yǎng)物不斷減少。(2)、在曝氣池廢水入流端，氧的利用率很高，而流出端氧的利用率卻很低。正因如此，我們把強(qiáng)迫攪拌機(jī)裝在第三廊道。這樣可使末端的溶氧量增加，改善微生物的生活環(huán)境。
[0090]微生物菌群的的培養(yǎng)和馴化
[0091]曝氣池建好后，運(yùn)行前，須進(jìn)行微生物菌群(P-L活化誘變菌群)的培養(yǎng)和馴化，所述的微生物菌群的培養(yǎng)馴化通過以下操作進(jìn)行；
[0092]I)向誘變菌群繁衍槽中通入含有環(huán)氧乙烷的水，其中環(huán)氧乙烷的質(zhì)量濃度為2?5%、水溫25?35°C、流速0.075?0.175M/min,并控制水的pH為6.5?7.5 ;
[0093]2)通氣條件下，在培養(yǎng)基中接種微生物菌群，并將培養(yǎng)基放入到活化誘變菌群繁衍巢中，然后將活化誘變菌群繁衍巢放入到誘變菌群繁衍槽中誘導(dǎo)培養(yǎng)；
[0094]3)連續(xù)培養(yǎng)后，收集活化誘變菌群繁衍巢中的菌體，并種到培養(yǎng)基后放入到P-L活化誘變菌群繁衍巢中，在誘變菌群繁衍槽中繼續(xù)培養(yǎng)；同時收集水流中的包含菌體的沉降物，將沉降物中的菌體分離后接種到培養(yǎng)基中，然后放入到P-L活化誘變菌群繁衍巢中，在誘變菌群繁衍槽中繼續(xù)培養(yǎng)；
[0095]4)按照步驟3)重復(fù)循環(huán)多次培養(yǎng)后，收集活化誘變菌群繁衍巢中的菌體，混合，得到環(huán)氧乙烷誘變的活化誘變菌群。
[0096]所述的培養(yǎng)基上接種的微生物菌群包括以下種屬的微生物菌群:
[0097]解環(huán)菌種屬(Cycloclast)、弧菌屬(Virbria)、單胞菌屬(Dseudomonas)、光合細(xì)菌(Photosynthesisbacteria)、硝化桿菌屬(Nitrobacter 或 Nitrosmonas)、芽抱桿菌(bacillus)、乳酸菌(lactobacillus)、枯草桿菌(subtil is)、放線菌(Actinomycete)、酵母菌(microzyme)、醋桿菌屬(Acetobacter)、固氮菌屬(Azotobacter)、大腸桿菌(Escherichia Coil)、氣腸桿菌(Enterobcteraerogenes)、經(jīng)抱酵母菌(FrichospomnCutatmum)、假單抱菌(pseudomona sp)。
[0098]P-L活化誘變菌群的性能，決定著凈化效果的好壞。在吸附階段要求菌群顆粒松散，表面積大，易吸附有機(jī)物；在泥水分離階段，則希望菌群有好的凝聚與沉降性能。
[0099]反映菌群性能的指標(biāo)有，菌群濃度(MLSS)，即混合液懸浮固體的濃度；菌群沉降比(SV);菌群體積指數(shù)(SVI)和菌群密度指數(shù)(SDI)。
[0100]菌群濃度(MLSS)
[0101]它是指曝氣池中廢水和P-L活化誘變菌群的混合液，懸浮固體的濃度。工程上往往以MLSS作為間接計量P-L活化誘變菌群微生物量的指標(biāo)。
[0102]菌群沉降比(SV)
[0103]菌群沉降比是指曝氣池混合液，在IOOmg量筒中，靜置30min后，沉降菌群與混合液的體積比(％)。它是評價P-L活化誘變菌群重要指標(biāo)。一般城市污水的SV值在15~20%的正常范圍，菌群濃度過大，則排放部分菌群，超出正常運(yùn)行范圍，要分析原因。
[0104]菌群指數(shù)(SVI)
[0105]曝氣池以上的混合值。在靜置30min后,每克懸浮固體所占有的體積(ml),稱為菌群體積指數(shù)。其值以下式計算:
【權(quán)利要求】
1.一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，包括以下操作: 將環(huán)氧乙烷廢氣溶解于水中后，待處理的廢水連續(xù)流經(jīng)曝氣池、沉降池、過濾池，其中，在曝氣池中利用微生物菌群的吸附和代謝，降解環(huán)氧乙烷廢氣，在沉降池中將微生物菌群及可沉降的雜物進(jìn)行沉降，再通過過濾池過濾之后排出； 所述的曝氣池中預(yù)先設(shè)有含有培養(yǎng)馴化的微生物菌群的廢水，微生物菌群懸浮在水中或形成絮凝體懸浮在水中，曝氣池還設(shè)有溶解氧控制裝置，維持廢水中的溶解氧濃度，為微生物菌群提供氧氣；當(dāng)溶解有環(huán)氧乙烷廢氣的廢水流入到曝氣池中時，曝氣池中的微生物菌群降解廢水中的環(huán)氧乙烷； 所述的沉降池為豎流式沉降池，其中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口 ；當(dāng)曝氣池處理后的廢水流入到沉降池中時，微生物菌群沉降在沉降池的底部；沉降池的底部設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道將沉降的微生物菌群及部分廢水回流至曝氣池，其余的沉降的微生物菌群及沉降的雜物從排放出口排出； 所述的過濾池其池壁、池底表面均鋪設(shè)有濾料，濾料的顆粒直徑隨過濾池深度增加而逐漸加大，在過濾池中還設(shè)有多層過濾網(wǎng)；當(dāng)沉降池處理后的廢水流入到過濾池時，通過多層過濾后從池底開口流出。
2.如權(quán)利要求1所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的微生物菌群的培養(yǎng)馴化通過以下操作進(jìn)行； O向誘變菌群繁衍槽中通入含有環(huán)氧乙烷的水，其中環(huán)氧乙烷的質(zhì)量濃度為2~5%、水溫25~35°C、流速0.075~0.175M/min,并控制水的pH為6.5~7.5 ; 2)通氣條件下，在培養(yǎng)基中接種微生物菌群，并將培養(yǎng)基放入到活化誘變菌群繁衍巢中，然后將活化誘變菌群繁衍巢放入到誘變菌群繁衍槽中誘導(dǎo)培養(yǎng)； 3)連續(xù)培養(yǎng)后，收集活化誘變菌群繁衍巢中的菌體，并種到培養(yǎng)基后放入到P-L活化誘變菌群繁衍巢中，在誘變菌群繁衍槽中繼續(xù)培養(yǎng)；同時收集水流中的包含菌體的沉降物，將沉降物中的菌體分離后接種到培養(yǎng)基中，然后放入到P-L活化誘變菌群繁衍巢中，在誘變菌群繁衍槽中繼續(xù)培養(yǎng)； 4)按照步驟3)重復(fù)循環(huán)多次培養(yǎng)后，收集活化誘變菌群繁衍巢中的菌體，混合，得到環(huán)氧乙烷誘變的活化誘變菌群。
3.如權(quán)利要求2所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的培養(yǎng)基上接種的微生物菌群包括以下種屬的微生物菌群: 解環(huán)菌種屬(Cycloclast)、弧菌屬(Virbria)、單胞菌屬(Dseudomonas)、光合細(xì)菌(Photosynthesisbacteria)、硝化桿菌屬(Nitrobacter 或 Nitrosmonas)、芽抱桿菌(bacillus)、乳酸菌(lactobacillus)、枯草桿菌(subtil is)、放線菌(Actinomycete)、酵母菌(microzyme)、醋桿菌屬(Acetobacter)、固氮菌屬(Azotobacter)、大腸桿菌(Escherichia Coil)、氣腸桿菌(Enterobcteraerogenes)、經(jīng)抱酵母菌(FrichospomnCutatmum)、假單抱菌(pseudomona sp)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，按照以下要求控制曝氣池廢水中的微生物菌群: 菌群濃度為1500~2000mg/L，所述的菌群濃度指曝氣池廢水中懸浮的菌群絮凝體的濃度；菌群沉降比< 30%，每2~4h測量一次；所述的菌群沉降比指曝氣池廢水靜置30min后，沉降菌群與廢水的體積比； 菌群體積指數(shù)為50~150ml/g，所述的菌群體積指數(shù)指曝氣池廢水靜置30min后，每克懸浮的菌群絮凝體所占有的體積，以ml/g計算； 并控制曝氣池廢水中溶解氧濃度不低于2mg/L。
5.如權(quán)利要求1所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的曝氣池中還設(shè)有多個交錯分布的廊道，廊道開口首尾錯開，形成廊道式曝氣池，廊道底部設(shè)有坡度，廢水沿廊道坡度向下流動。
6.如權(quán)利要求5所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，在廊道底部還開設(shè)有與空氣相連通的曝氣口或鼓氣口，為廊道間的廢水提供溶氧量。
7.如權(quán)利要求5或6所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的位于中間的廊道間還設(shè)有攪拌機(jī)，攪拌機(jī)被驅(qū)動后開設(shè)攪拌，增加末端廊道廢水的溶氧量，改善其中微生物菌群的生活環(huán)境。
8.如權(quán)利要求1或6所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的曝氣池中還設(shè)有電機(jī)驅(qū)動的平板葉輪，平板葉輪伸入到廢水中，葉輪直徑與伸入水深之比為0.25~0.4，平板葉輪的直徑為0.8~1.2m。
9.如權(quán)利要求1所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的曝氣池與沉降池之間還 設(shè)有微生物修復(fù)槽，曝氣池處理后的廢水先流入到微生物修復(fù)槽中，然后再流出到沉降池中； 所述的微生物修復(fù)槽中設(shè)有多個含有培養(yǎng)基的菌巢，培養(yǎng)基上接種有經(jīng)曝氣池培養(yǎng)馴化的微生物菌群或沉降池沉降的微生物菌群，微生物菌群在菌巢中繁衍生長并在微生物修復(fù)槽中擴(kuò)散，當(dāng)廢水流入到微生物修復(fù)槽時，微生物菌群降解廢水中殘余的環(huán)氧乙烷；微生物修復(fù)槽還設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道含有微生物菌群的廢水回流至曝氣池。
10.如權(quán)利要求9所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的微生物修復(fù)槽中設(shè)有連接在主動輪和從動輪之間的鏈排，菌巢固定連接在鏈排上，鏈排上還固定有刮板，通過驅(qū)動主動輪使鏈排循環(huán)滾動，刮板將沉降的微生物菌群和雜物移動至回流管道入口或排除口處；而懸浮在廢水中的微生物菌群隨廢水流入到沉降池中。
11.如權(quán)利要求9所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，所述的培養(yǎng)基的組份包括: 2~5%的麥芽糖、2.5~10%的葡萄糖、15~20%的瓊脂、I~1.5%的磷酸氫二鉀、5~10%的胰蛋白胨、5~8%的酵母提取物、10~15%的牛肉膏、15~25%的可溶性淀粉，蒸餾水補(bǔ)足至100% ； 培養(yǎng)基上接種的微生物菌群包括以下種屬的微生物菌群: 解環(huán)菌種屬(Cycloclast)、弧菌屬(Virbria)、單胞菌屬(Dseudomonas)、光合細(xì)菌(Photosynthesisbacteria)、硝化桿菌屬(Nitrobacter 或 Nitrosmonas)、芽抱桿菌(bacillus)、乳酸菌(lactobacillus)、枯草桿菌(subtil is)、放線菌(Actinomycete)、酵母菌(microzyme)、醋桿菌屬(Acetobacter)、固氮菌屬(Azotobacter)、大腸桿菌(Escherichia Coil)、氣腸桿菌(Enterobcteraerogenes)、經(jīng)抱酵母菌(FrichospomnCutatmum)、假單抱菌(pseudomona sp)。
12.如權(quán)利要求1所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的沉降池其入水口與出水口相平齊，所述的沉降池為豎流式沉降池，其中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口 ；當(dāng)曝氣池處理后的廢水流入到沉降池中時，沿格柵開口流動，廢水流速緩慢，懸浮的微生物菌群沉降在沉降池的底部。
13.如權(quán)利要求1所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的過濾池中采用塑料球作為濾料，其在池底采用直徑100~150mm的塑料球，在池頂采用直徑25~50mm的塑料球；在過濾池的中部還設(shè)有多個墊料層，墊料層上設(shè)有蜂窩狀積水塑料孔板。
14.如權(quán)利要求1所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理方法，其特征在于，所述的過濾池的池壁采用磚石砼構(gòu)架，池底橫截面積的15~20%采用穿孔砼板排列而構(gòu)成，穿孔砼板相鄰之間間距I~IOcm平行均勻排布。
15.一種基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括通過管路相連接的曝氣池、沉降池和過濾池；其中: 曝氣池的進(jìn)水口與環(huán)氧乙烷廢氣溶解裝置相連接，出水口與沉降池的進(jìn)水口相連接，曝氣池中放置有培養(yǎng)馴化的微生物菌群，微生物菌群懸浮在水中或形成絮凝體懸浮在水中；曝氣池中還設(shè)有溶解氧控制裝置，維持廢水中的溶解氧濃度，為微生物菌群提供氧氣； 沉降池為豎流式沉降池，其中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口 ；沉降池還設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道將沉降的微生物菌群及部分廢水回流至曝氣池，其余的沉降的微生物菌群及沉降的雜物從排放出口排出；沉降池的出水口與過濾池的入水口相連接； 過濾池由池壁和池底構(gòu)成，池壁、池底表面均鋪設(shè)有濾料，濾料的顆粒直徑隨過濾池深度增加而逐漸加大，在過濾池中還設(shè)有多層過濾網(wǎng)；當(dāng)廢水流入到過濾池后，通過多層過濾后從池底開口流出。
16.如權(quán)利要求15所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的曝氣池中還設(shè)有多個交錯分布的廊道，廊道開口首尾錯開，形成廊道式曝氣池，廊道底部設(shè)有坡度，廢水沿廊道坡度向下流動。
17.如權(quán)利要求16所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，在廊道底部還開設(shè)有與空氣相連通的曝氣口或鼓氣口，為廊道間的廢水提供溶氧量。
18.如權(quán)利要求16所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的位于中間的廊道間還設(shè)有攪拌機(jī)，攪拌機(jī)被驅(qū)動后開設(shè)攪拌，增加末端廊道廢水的溶氧量，改善其中微生物菌群的生活環(huán)境。
19.如權(quán)利要求15或16所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的曝氣池中還設(shè)有電機(jī)驅(qū)動的平板葉輪，平板葉輪伸入到廢水中，葉輪直徑與伸入水深之比為0.25~0.4，平板葉輪的直徑為0.8~1.2m。
20.如權(quán)利要求15所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的曝氣池與沉降池之間還設(shè)有微生物修復(fù)槽,曝氣池處理后的廢水先流入到微生物修復(fù)槽中，然后再流出到沉降池中； 所述的微生物修復(fù)槽包括槽體，槽體中設(shè)有多個含有培養(yǎng)基的菌巢，培養(yǎng)基上接種有微生物菌群；微生物修復(fù)槽還設(shè)有與曝氣池相連通的回流管道，通過回流管道含有微生物菌群的廢水回流至曝氣池。
21.如權(quán)利要求20所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的微生物修復(fù)槽的槽體中設(shè)有連接在主動輪和從動輪之間的鏈排，菌巢固定連接在鏈排上，鏈排上還固定有刮板，驅(qū)動主動輪使鏈排循環(huán)滾動，刮板將沉降的微生物菌群和雜物移動至回流管道入口或排除口處。
22.如權(quán)利要求20所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的槽體上開設(shè)有與曝氣池出口相連接的進(jìn)水口，與沉降池相連接的出水口，在排除口處還設(shè)有收集箱。
23.如權(quán)利要求20所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的菌巢包括基座，基座上連接有網(wǎng)罩，接種有微生物菌群的培養(yǎng)基放置在網(wǎng)罩內(nèi)，基座上還開設(shè)有與螺釘相匹配的通孔，螺釘穿過網(wǎng)罩、培養(yǎng)基與通孔連接，將網(wǎng)罩、培養(yǎng)基固定在基座上。
24.如權(quán)利要求23所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的螺釘與網(wǎng)罩之間設(shè)有平墊片；基座通過膠體與鏈排固定連接。
25.如權(quán)利要求15所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的沉降池其入水口與出水口相平齊，所述的沉降池中豎立有多個交錯分布的格柵，格柵與沉降池頂部或底部形成開口，相鄰開口上下相錯開。
26.如權(quán)利要求15所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的過濾池中采用塑料球作為濾料，其在池底采用直徑100~150mm的塑料球，在池頂采用直徑25~50mm的塑料球；在過濾池的中部還設(shè)有多個墊料層作為濾網(wǎng)，墊料層上設(shè)有蜂窩狀積水塑料孔板。
27.如權(quán)利要求15所述的基于生物降解的環(huán)氧乙烷廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的過濾池的池壁采用磚石砼構(gòu)架，池底橫截面積的15~20%采用穿孔砼板排列而構(gòu)成，穿孔砼板相鄰之間間距I~10cm平行均勻排布。
【文檔編號】C02F9/14GK103801190SQ201310694998
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】楊亮月, 楊欣蕾, 馮薇, 唐云, 劉如意, 謝勇彬, 張瑞明, 易夢溪 申請人:楊亮月, 馮薇