[發(fā)明專利]一種生物濾層除鐵錳的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810199298.1
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108423839A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王磊;歐陽文璟;林楚宏;關(guān)曉輝;蔡陽倫;歐陽珊;唐麗萍;矯慶澤;黃錦勇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院;珠海京工檢測技術(shù)有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F101/20;C02F103/06
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

本發(fā)明公開了一種生物濾層除鐵錳的方法，包括以下步驟：選取粒徑0.6～1.2cm的卵石放入直徑為10cm，高為120cm的濾柱中作為墊層；選取粒徑0.6～1.6mm的錳砂為濾料；在實驗室對微生物擴大培養(yǎng)制得高濃度、高活性的菌液；將菌液循環(huán)接種到錳砂濾料表面，每天循環(huán)2次，停留時間為12h，循環(huán)7天，生物掛膜成功；將地下水以1m/h的慢濾速通入濾柱對掛膜進行培養(yǎng)，之后逐漸小幅提升濾速；在濾層生物接種掛膜培養(yǎng)30天后，測定出水的鐵錳濃度皆為痕量并且穩(wěn)定，說明此時濾層已經(jīng)成熟。該方法，采用生物掛膜法、接菌量及培養(yǎng)參數(shù)，生物濾層成熟時間明顯縮短，時效性得以提高，對濾層進行接種后，除鐵錳效果得到明顯加強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物濾層除鐵錳的方法。

背景技術(shù)

我國有豐富的地下水資源，其中有不少地下水源含有過量的鐵和錳，這些地下水如直接作為飲用水會損害人體健康。隨著人們生活水平的日益提高，飲水安全越來越受到重視，特別是水質(zhì)中含有的鐵離子和錳離子的濃度較高，如果直接作為生活飲水，由于鐵錳超標(biāo)對人體造成較大影響，諸如人體中鐵過度對心臟的影響，錳超標(biāo)時對中樞神經(jīng)的影響等，國家規(guī)定飲用水中鐵離子含量應(yīng)≤0.3mg/L，錳離子含量應(yīng)≤0.1mg/L。眾所周知，鐵和錳都是人體需要的元素，只要水中含量不超標(biāo)，就不會于影響人們的身體健康。但水中鐵含量>0.3mg/L時，水就會變濁，超過1mg/L時，水就會具有鐵腥味，這會直接影響水的飲用質(zhì)量。目前，地下水除鐵除錳的工藝主要有曝氣催化氧化過濾、吸附法等，但上述工藝處理效果并不穩(wěn)定，成本較高，操作流程復(fù)雜，生產(chǎn)效率較低，鐵錳去除不徹底，仍需進一步改進。例如，現(xiàn)有地下水除鐵除錳技術(shù)一般采用接觸氧化法，曝氣到過濾的工藝流程，該技術(shù)存在的不足之處主要為：一方面，此技術(shù)工藝流程復(fù)雜，運行費用偏高；另一方面，錳難以氧化，在濾層中不能快速氧化為二氧化錳而附著在濾料上，除錳能力形成周期較長，而且由于經(jīng)常反沖洗等外界因素的干擾，錳質(zhì)活性濾膜有時很難形成，除錳效果呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，而提出的一種生物濾層除鐵錳的方法。

一種生物濾層除鐵錳的方法，包括以下步驟：

S1、選取直徑為10cm，高為120cm的濾柱，備用；

S2、選取粒徑0.6～1.2cm的卵石放入步驟S1所得的濾柱中作為墊層，墊層厚15cm；

S3、選取粒徑0.6～1.6mm的錳砂為濾料，放入步驟S2所得的濾柱中作為濾層，濾層厚70cm；

S4、從成熟錳砂表面分離純化獲得微生物，在實驗室對微生物擴大培養(yǎng)制得高濃度、高活性的菌液；

S5、將步驟S4所得的菌液按照液料比為V_菌液：V_濾料＝1:3(略大于濾料孔隙率)的接菌量，將菌液循環(huán)接種到步驟S3中的錳砂濾料表面，每天循環(huán)2次，停留時間為12h，循環(huán)7天，生物掛膜成功；

S6、將地下水以1m/h的慢濾速通入濾柱對掛膜進行培養(yǎng)，之后逐漸小幅提升濾速，生物濾層成熟前濾速最大不超過3m/h，反沖洗強度為10L/(m²·s)，時間2min，周期為5天；

S7、在濾層生物接種掛膜培養(yǎng)30天后，測定出水的鐵錳濃度皆為痕量并且穩(wěn)定，說明此時濾層已經(jīng)成熟；

S8、生物濾層成熟后反沖洗強度為12L/(m²·s)，時間3min，周期為3～4天；

S9、選用Fe²⁺為0.5～8.0mg/L，Mn²⁺為0.5～3.0mg/L水樣作為試驗原水，曝氣后進行過柱試驗。

優(yōu)選的，所述試驗原水溫度為10～14℃，pH值為6.50～6.80，DO曝氣前后分別為0.8～1.0mg/L、6.5～7.4mg/L。