[發(fā)明專利]一種高鐵高錳地下水高效生物凈化濾層及凈化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910090718.3
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN101632880A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李冬;張杰;曾輝平
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: B01D24/02
• 分類號: B01D24/02;C02F3/34;C02F103/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉 萍

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于給水凈化領(lǐng)域。具體涉及到高鐵高錳地下水的生物凈化。

背景技術(shù)：

目前，對于鐵錳含量適中的地下水(鐵＜5mg/L，錳＜1mg/L)，采用生物除鐵除錳工程技術(shù)，選用單層濾料就可以實現(xiàn)鐵錳的同層深度去除；然而對于高鐵高錳地下水(鐵＞10mg/L，錳＞2mg/L)，單層濾料生物濾池在培養(yǎng)過程中，反沖洗操作會造成濾層中濾料的混層，下部分表面積累了高價錳氧化物的濾料會部分地進入濾層上部，遇到進水中新鮮的Fe²⁺，高價錳氧化物便被還原為Mn²⁺，從而導致了濾層的出水Mn²⁺濃度高于進水Mn²⁺濃度。由于上述氧化還原反應的持續(xù)進行，濾料表面的生物膜就很難形成，因此，高鐵高錳地下水的生物凈化一直沒能解決。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于為高鐵高錳地下水提供了一種高效經(jīng)濟的生物凈化濾層和凈化方法。

所述的凈化濾層由石英砂或者錳砂和鋪設(shè)于石英砂或者錳砂之上的無煙煤構(gòu)成；其中，所述的石英砂層或者錳砂層的厚度為100～120cm；所述的無煙煤層的厚度為20～40cm；所述的石英砂或錳砂的粒徑為0.6～2.0mm；所述的無煙煤層粒徑為1-2mm。在所述濾層接種了鐵錳氧化菌。

利用上述的凈化濾層凈化高鐵高錳地下水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在普通的下向流濾池底部的承托層之上依次鋪設(shè)石英砂層或者錳砂層和無煙煤層；

2)接種鐵錳氧化菌：在關(guān)閉濾層出水閥門的條件下，將高濃度鐵錳氧化菌菌液和含鐵含錳地下水混合均勻后通入濾層，待濾層浸沒水后停止進水，浸泡濾層幾天后，打開出水閥門，直至濾池放空；重復上述操作直至出水的鐵錳濃度小于進水的鐵錳濃度即完成鐵錳氧化菌的接種；

3)高鐵高錳地下水凈化：濾池經(jīng)過接種后，采用1-2m/h的濾速、反沖洗周期36-48h，反沖洗時間1-3min，反沖洗強度6-9L/(m²·s)運行，期間檢測濾池出水鐵錳濃度，直至濾層出水鐵濃度小于0.3mg/L，錳濃度小于0.1mg/L，說明濾層已經(jīng)培養(yǎng)成功；此后，逐漸提高濾速至5-6m/h的濾速，反沖洗周期24h-36h，反沖洗時間3-5min，反沖洗強度10-12L/(m²·s)。濾層出水鐵濃度小于0.3mg/L，錳濃度小于0.1mg/L且穩(wěn)定，表明實現(xiàn)高鐵高錳地下水凈化。

本發(fā)明為高鐵高錳地下水提供了一種高效經(jīng)濟的生物凈化濾層和凈化方法。

具體實施方式：

濾層結(jié)構(gòu)采用采用普通下向流生物濾池，濾層由石英砂(或者錳砂)和鋪設(shè)于石英砂(或者錳砂)之上的無煙煤構(gòu)成；其中，所述的石英砂層(或者錳砂層)的厚度為100～120cm；無煙煤層的厚度為20～40cm；所述的石英砂或錳砂的粒徑為0.6～2.0mm；所述的無煙煤層的組成為無煙煤，其粒徑為1-2mm。濾料的粒徑及各濾層的厚度視濾池進水Fe²⁺、Mn²⁺濃度和過濾速度以及Fe²⁺氧化速率而定。

在普通的下向流濾池底部的承托層之上依次鋪設(shè)石英砂層(或者錳砂層)和無煙煤層；取高濃度的鐵錳氧化菌菌液，其數(shù)量越多越好，在關(guān)閉濾層出水閥門的條件下，將高濃度鐵錳氧化菌菌液和待凈化含鐵含錳地下水混合均勻后通入濾層，待濾層浸沒水后停止進水，浸泡濾層幾天后打開出水閥門，直至濾池放空。重復上述操作幾次次，濾層出水鐵錳濃度有下降的趨勢，說明完成鐵錳氧化菌的接種。濾池經(jīng)過接種后，采用低濾速(1-2m/h)、弱反沖洗強度(反沖洗周期36-48h，反沖洗時間1-3min，反沖洗強度6-9L/(m²·s))運行，期間檢測濾池出水鐵錳濃度，直至濾層出水鐵濃度小于0.3mg/L，錳濃度小于0.1mg/L。此后，逐漸提高濾速至正常濾速(5-6m/h)，增大反沖洗強度(反沖洗周期24h-36h，反沖洗時間3-5min，反沖洗強度10-12L/(m²·s))。濾層出水鐵濃度小于0.3mg/L，錳濃度小于0.1mg/L且穩(wěn)定，表明濾層培養(yǎng)成功，實現(xiàn)高鐵高錳地下水凈化。

實施例1：