[發明專利]一種水源水生物膜預處理工藝啟動性能強化方法

有效

• 申請號: 201711339152.4
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108101229B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 陽廣鳳;汪婧;呂崢暉;劉亞雷;宋德東;屠斌;馮麗娟;穆軍
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/10;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種水源水生物膜預處理工藝啟動性能強化方法，生物膜反應器作為反應器，載體填料填充孔隙率為50?85%，接種菌源來自底泥和浸水土壤，先后采用序批式和連續流模式在恒溫條件下運行，采用循環水泵或出水回流方式攪拌混合底泥與生物膜載體。有益效果為：強化方法能有效提供寡營養生境微生物，提高功能菌群組成，加快水源水預處理工藝生物膜的快速形成，提高水源水生物膜處理工藝功能多樣性，強化污染水源水中氮素和有機物的去除。

技術領域

本發明涉及水處理領域，尤其是涉及一種水源水生物膜預處理工藝啟動性能強化方法。

技術背景

近年來，隨著工業廢水、城鎮污水、農業徑流污染的加劇，環境水體水質有逐漸惡化的趨勢。尤其在發展中國家，以氮素和有機物為主的污染極大的影響著水源水水質，嚴重威脅著飲用水安全保障。傳統水源水處理工藝以混凝、沉淀、過濾和消毒為主，對水源水中的顆粒物、微生物等具有較好的去除效果，但不能有效去除溶解性有機物和氮素，而且可能會產生二次污染物和消毒副產物(DBPs)，危害飲用者的健康和生命。生物膜工藝能夠有效去除水源水中的氮素和有機物，對痕量的抗生素、持久性有機污染物和環境激素等也能達到很好的去除效果，基本不會產生二次污染。此外，生物膜工藝在運行時不需要額外添加藥劑，管理簡單方便，在所有水源水處理工藝中，具有最低的運行成本，近年來常作為預處理工藝逐漸應用于污染水源水的凈化，能夠取得較好的污染物去除效果。

然而，污染水源水屬于寡營養水質，嚴重限制了生物膜工藝中功能菌群的富集，尤其是功能微生物的生長和繁殖。在生物膜工藝的啟動過程中，因水源水處理的特殊性，不能采用活性污泥等微生物豐富的生物聚集體作為接種污泥，常在曝氣條件下采用自然掛膜法富集微生物形成生物膜，啟動時間特別長，即便在較低負荷運行條件下，氮素和有機物的去除性能和運行穩定性也受到了極大的限制。

目前為止，用于水源水生物預處理的生物膜工藝主要包括生物曝氣池和生物濾池兩類。生物濾池因其水流阻力較大且易于堵塞，不太適用于高濁度水源水的處理。生物曝氣池功能較為單一，主要是在高曝氣條件下實現氨氮轉化為硝氮的目的，不能實現反硝化脫氮反應而使氮素徹底從水體中去除。針對生物曝氣池功能單一、工藝啟動時間長以及氮素和有機物等污染物去除性能欠佳等問題，提供水源水生物膜預處理工藝啟動性能強化方法將有助于系統的快速啟動和運行性能的提高，進一步減少系統運行成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水源水生物膜預處理工藝啟動性能強化方法，能夠有效提供寡營養生境微生物，加速組建功能菌群，促進水源水生物膜的高效、快速形成，提高水源水生物膜處理工藝功能多樣性，強化污染水源水中氮素和有機物的去除。

本發明針對背景技術中提到的問題，采取的技術方案為：一種水源水生物膜預處理工藝啟動性能強化方法，包括：

步驟一：反應器為生物膜反應器，填充載體填料孔隙率為50-85%，載體填料為彈性填料或聚氨酯填料或碳纖維填料或多面空心球，填充載體填料密度為1.0-3.0kg/m3，均勻堆積填充或懸掛填充于反應器中，載體之間空隙0.1-10mm且無擠壓堆積；反應器中堆積或懸掛填充載體填料有助于提高生物膜工藝中微生物的富集，尤其是增強功能微生物的生長和繁殖，處理方法較為簡單，成本較低，并且填充載體填料的種類易控、可選，可以對不同類型污染水源水選用針對性的填料；

步驟二：接種菌源來自底泥和浸水土壤，先后采用序批式和連續流模式在恒溫條件下運行，序批式模式運行2-10天后，再采用連續流模式運行7-40天，運行溫度為18-25℃范圍內任一恒定溫度，溫度變化為0-2℃；序批式運行能夠有效持留接種底泥和浸水土壤，減少出水外排；連續流模式條件能夠充分提高生物膜形成所需的水力剪切力，提高進水基質負荷，先后使用兩種處理方法預處理有助于加快水源水預處理工藝生物膜的快速形成，提高水源水生物膜處理工藝功能多樣性，強化污染水源水中氮素和有機物的去除；