[發明專利]一種原水生物預處理工藝的強化掛膜方法

有效

• 申請號: 201410346539.2
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104176819A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 朱亮;陽廣鳳;馮麗娟;楊玘;王莎飛;徐劍;徐向陽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F3/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

技術領域

本發明涉及一種原水生物膜預處理工藝的強化掛膜啟動方法，屬于原水生物預處理技術領域。

背景技術

城市化進程的加快，導致大量工業廢水、城鎮污水、農業徑流排入江河湖海，導致環境水體水質日益惡化，尤其在我國東部沿海發達地區，水質惡化現象尤為嚴重，由此引起的飲用水安全問題受到廣泛關注。據調查，我國飲用水源污染以氮素和有機物（難降解有機物、溶解性有機物和微污染物等）為主。傳統的原水處理工藝包括混凝、沉淀、過濾及消毒，可去除水中顆粒物、微生物等，但不能有效去除有機物和氮素，此外化學法預處理原水易產生有毒副產物，二次污染易影響飲用水水質。而在普遍應用的氯化消毒工藝中銨鹽能與氯發生反應產生消毒副產物(DBP)，破壞人類神經系統；有機物，特別是溶解性有機污染物（DOM）則被認為是DBP前體，在氯化消毒工藝中形成大量消毒副產物，如三鹵代甲烷(THMs)等，具有致癌作用。

近年來，生物預處理工藝逐漸應用于原水有機污染物及氮素預處理，既減輕常規處理工藝負荷，又提高出水生物穩定性，具有運行成本低、二次污染少的優點。然而，污染原水屬于寡營養水質，處理過程微生物生長受限、生物膜富集難，且對環境條件敏感，極大程度限制了原水生物預處理工藝的快速啟動及穩定運行。

發明內容

鑒于此，本發明將原水生物膜預處理工藝的啟動及運行分成兩個不同的階段，將生物膜工藝的啟動作為一個獨立的運行階段。在營養強化及菌源強化等措施基礎上，通過改善原水生物預處理工藝啟動條件，加快功能微生物的生長和生物膜的形成，大大縮短原水生物膜預處理工藝的啟動時間。

本發明的目的在于提供一種原水生物預處理工藝的強化掛膜方法。

一種原水生物預處理工藝的強化掛膜方法，包括以下步驟：

????1）接種底泥，接種底泥量占反應器有效體積的3%-15%，底泥干重與反應器有效體積的比例為20-120?g/L,干底泥中含有0.5-8.0g/L的揮發性有機物；

????2）載體為彈性填料載體或懸浮填料，溫度控制在18-30℃，以原水或生物預處理工藝出水為基質，適當增加營養元素，確保進水碳氮摩爾比控制在1.5-3.0，反應器適度機械曝氣或水力擾動復氧，控制反應體系溶解氧（DO）大于等于6mg/L；

所述的底泥包括地表水源地底泥、污染的非水源地的底泥，或水岸非常年覆水區域具飽和含水量的泥土。

所述的彈性填料載體或懸浮球填料，比表面積為3-36?m²/m³，載體實體積填充率為1-2.5%，堆積填充率為60-90%。

所述的機械曝氣或水力擾動復氧，機械曝氣強度使得反應器內DO濃度大于6mg/L，水力擾動復氧的水流速度為50-300?L/h。

所述基質中添加一定比例的銨鹽和小分子有機物，控制進水氨氮濃度為7-30?mg/L，碳氮比為1.5-3.0；添加KH₂PO₄?和NaHCO₃分別為80-180?和100-325?mg/L，確保體系具有一定的緩沖能力，并提供微生物所需的磷及無機碳源；添加微量元素，以EDTA二鈉?2.0-3.0?mmol/L絡合為溶液，組分包括FeSO₄·7H₂O?1.0-2.0?mmol/L,?H₃BO₃?2.0-5.0?mmol/L,?ZnSO₄·7H₂O?0.17-0.36?mmol/L,?MnCl₂·4H₂O?0.07-0.16?mmol/L,?CoCl₂·6H₂O?0.4-0.9?mmol/L,?NiCl₂·6H₂O?0.04-0.10?mmol/L,?和CuCl₂·2H₂O?0.03-0.06?mmol/L。

本發明的有益效果：底泥和馴化基質均取自目標處理水質的寡營養生境，有利于功能微生物的富集培養和定殖。通過營養定向強化手段彌補了寡營養生境營養不足、微生物生長緩慢的缺點，加快了功能微生物的富集和生物膜的形成。通過適度曝氣或水力擾動復氧并提供生物膜形成的剪切力，進一步加速生物膜形成，大大縮短原水生物膜預處理工藝的啟動時間，提高工藝的運行性能。

具體實施方式