[發明專利]一種管道式微污染水源水凈化工藝

有效

• 申請號: 201310166371.2
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103265143A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 董亞梅;王婷;何丹農
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 唐莉莎

技術領域

本發明涉及一種污染水源水的處理工藝，特別是涉及一種微污染水源水的處理工藝，本發明屬于環境污染綜合治理技術領域。

背景技術

近年來，由于工農業廢水和生活污水大量排入自然水體，引起自然水體的污染，特別是地面水源水的水質進一步惡化，優質水資源日益短缺，甚至自來水源也受到不同程度的污染。水源水污染的嚴重性和飲用水安全的重要性引起了廣泛關注，但是目前各種對微污染水源水的凈化處理方法都具有一定的適用范圍和優缺點:?常規水處理工藝較成熟，但不能滿足人們對飲水安全性的要求，深度水處理技術能夠有效去除常規處理技術所不能去除的有機物和消毒副產物，但目前在我國此技術還不夠成熟未廣泛運用;?常規處理工藝聯合深度處理能夠有效提高和保障飲用水水質，因此具有廣闊的發展和應用前景。自來水源水中主要污染物為氨氮與有機物，不過，微污染源水污染物濃度低、碳氮比小，對處理系統提出了更高的要求。目前采用傳統的方法難以達到對水源水深度處理的目的，出水仍然含有一定量的有機物和氨氮。另外采用氯消毒的副產物也對飲用水安全造成了威脅。固定化包埋技術將生長緩慢且易流失的硝化菌包埋在半透性聚合物內，可提高系統內硝化細菌的濃度和停留時間，使得系統具有耐沖擊負荷、環境敏感性低，易于固液分離和剩余污泥量少等優點。另外水體的殺菌過程采用銀離子陶瓷接觸殺菌，避免了消毒副產物，并運行方便易于操作。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺點，本發明提供一種管道式微污染水源水凈化工藝。

一種管道式微污染水源水凈化工藝，其特征在于，包括如下步驟：

（1）活性炭吸附過程：微污染水源水流經活性炭吸附層，通過物理吸附，去除大部分懸浮物和有機物；

（2）固定化微生物硝化過程：將硝化菌濃縮液與海藻酸鈉混合后滴入氯化鈣溶液中，形成固定化微生物凝膠球，并填充管道內，經過活性炭吸附預處理的微污染水源水以相同的流速流經固定化微生物硝化層，固定化硝化菌顆粒將水中的氨氮硝化轉化為硝酸氮；

（3）離子交換處理：經過固定化微生物處理過的原水以相同的流速流經陰離子樹脂交換層，去除硝酸根離子；

（4）銀離子殺菌過程：離子交換后的出水以相同的流速流經鍍銀陶瓷殺菌層，進行殺菌處理。

所述的活性炭吸附過程，采用顆粒或蜂窩活性炭。

所述的活性炭吸附過程，微污染水源水流速為2～20?m/h。

所述的固定化微生物硝化過程中，固定化微生物凝膠球的制備，具體包含如下步驟：按照0.08～2:1～3:1的比例將海藻酸鈉、濃度為10～30g/L的硝化細菌濃縮液、水混合后滴加到3%氯化鈣溶液中，固化5～10分鐘后，把聚合成型的凝膠氯化鈣溶液中取出，去離子水清洗，即得到用于降解氨氮的固定化硝化細菌凝膠球。

所述的銀離子殺菌過程，是在堇青石蜂窩陶瓷表面接枝后采用液相沉積法鍍上一層銀膜，具體包含如下步驟：將陶瓷在0.3～0.5%鹽酸中浸泡24～36小時，然后用去離子水洗至中性，再將其在0.3～0.5%氫氧化鈉浸泡24～36小時，然后再用去離子水洗至中性，處理過的陶瓷自然干燥后，放入0.5～2%的聚乙烯亞胺三氯甲烷溶液中充分浸泡，在60～100℃下反應12～24小時，使聚乙烯亞胺接枝在陶瓷表面及孔道內壁，用乙醇洗去三氯甲烷溶劑和未反應的聚乙烯亞胺，自然干燥后在銀氨溶液中浸泡10～30分鐘，在120～180℃下干燥5～10小時，再在250～350℃下焙燒4～6小時。

本發明的創新點在于把物理吸附、固定化微生物技術、離子交換樹脂以及銀離子殺菌技術聯用，管道中的原水依次經過預設于管道中的活性炭吸附、固定化微生物硝化、離子交換處理和銀離子殺菌步驟，該工藝占地面積小，出水水質好，操作方便，運行成本低，可達到管道式快速、高效凈化微污染水源水的目的。該工藝將多種處理過程結合在一起并預設于管道中，提高了原水的處理效率，特別是微生物經固定化后提高了系統中的硝化菌密度，可以高效地將氨氮轉化為硝酸氮，而離子交換樹脂則將硝酸氮去除，后續的銀離子殺菌過程也確保了水源水的飲用安全。該工藝占地面積小，出水水質好，操作方便，運行成本低，可適用于微污染水源水的凈化處理，處理效率高。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1)??????固定化微生物技術將高濃度的硝化細菌固定在海藻酸鈉凝膠球內可高效地將微污染水源水中的氨氮轉化為硝酸氮，處理效果穩定且沒有二次污染。