专利名称：一种原水净化的好氧生物预处理方法
技术领域：
本发明涉及一种原水净化的预处理方法，具体是预先对用于生产饮用水的原水进行去除氨氮等污染物的好氧生物处理。
背景技术：
众所周知，随着全球人口的增加，工业的迅速发展，作为饮用水水源的原水受到污染的程度也日益严重。其中原水中的氨氮浓度是衡量其污染程度的一个重要指标，因为它直接影响出水质量和常规工艺。为了使出厂的净水氨氮含量达标，水厂的常规处理是增加氯的用量，但是氯的反应产物必须采用另外的工艺去除掉，否则使出水的口味变得难以接受以及有害的消毒副产物含量大幅度增加。为此，水厂在常规工艺前，采用生物接触氧化法、生物滤池氧化法、生物转盘、生物流化床等对原水进行生物处理，降低氨氮含量。其中应用较广泛的预处理方法是各个水厂自行增设生物接触氧化池，内置填料(微生物富集和生长的固定载体)，并通过曝气充氧，借助于接触氧化池中填料上微生物群体(生物膜)的新陈代谢作用吸收、分解和利用，使原水中氨氮等污染物含量得到降低。但是，由于原水的好氧生物处理方法的水力停留时间长，一般在1小时以上，因此，需要建设面积较大的生物接触氧化池和设置较多的填料以及填料支架，并且由于填料或池底部易积泥，通常需设反冲洗系统，工艺复杂，基建和运行成本高。也有人设想将原水集中进行预处理，去除氨氮后再进入常规工艺阶段。但是，这种设想同样存在水力停留时间长等带来的工艺复杂，基建和运行成本高的弊病。
申请号为01126591.4的中国发明专利申请“一种净化自来水取水口水质的方法”介绍了原水净化前的预处理方法在外围保护区采用充氧曝气和杀藻工艺，在取水区域主要采用接触氧化曝气工艺，将外围保护区和取水区域的利用两次水质处理工艺组合而成，即把充氧曝气和杀藻、接触氧化和曝气工艺组合一起使用。该方法主要针对富营养化水体处理。虽然避免了寻找和调换取水口的麻烦，但是由于该方法需要在取水区域设置专门的保护区，并且采用区域曝气充氧和接触氧化，因此投资比较大，工艺过程较难控制。
发明内容
本发明的目的是公开一种工艺简单、基建和运行成本低廉和易于推广应用的原水净化的好氧生物预处理方法。
为了达到上述目的，本发明在原水取水口到净水厂之间的较长距离输水渠道中增设生物接触氧化池，通过短时间的生物接触氧化，增加水中微生物含量及使溶解氧浓度不低于2mg/L，然后，利用已有渠道解决水力停留时间，在输水渠道沿程，边输水边进行生物作用，有效降解原水中的氨氮等污染物。具体步骤如下首先，在原水输水渠道中串联设置1-3个生物接触氧化池，池内放置悬浮填料作为生物载体。然后，控制每个氧化池水力停留时间为3-5分钟，并在池底部曝气充氧，增加水中溶解氧浓度。接着，进入输水渠道，在渠道中输送时间2-10小时，流速0.5-1.0m/s，并保持生物接触氧化池和输水渠道的水中溶解氧始终在2-4mg/L，利用生物接触氧化池填料上的生物膜、沿程输水渠道内壁附着的微生物和水中的微生物的新陈代谢作用，有效去除水中氨氮。最后，经测定，原水中氨氮去除率达50-90％。
本发明的优点如下1.由于本发明只需在输水渠道沿程增加好氧生物池，就能与已有的原水输送渠道一起完成生物接触氧化工艺，与现有的生物接触氧化工艺相比，无需建造大面积的生物接触氧化池，因此节省了基建投资。
2.由于本发明利用已有原水输送渠道，解决水力停留时间，经3-5分钟短暂生物氧化接触，然后在输水渠道沿程继续生物作用下，有效降解原水中的氨氮等，因此工艺简单、运行费用低。
3.由于本发明的整个原水净化前的好氧生物预处理工艺中没有泥水分离过程，没有排泥和反冲洗系统，因此与现有的相同规模的处理系统相比，本发明的基建和运行费用仅为现有技术的1/5-1/10，降低幅度较大，具有十分可贵的经济效益和社会效益。
具体实施例方式
实施例1首先，设定待处理的原水的氨氮含量约为1.0mg/L、当水温为7-9℃，在断面面积不小于0.5m2混凝土渠道或各种管道的输水渠道中串联设置一个生物接触氧化池，池内放置悬浮填料，并在池底部曝气充氧，增加水中溶解氧浓度。然后，取水口来的原水在这个氧化池内水力停留时间为3分钟后进入输水渠道，流速0.5m/s，并保持生物接触氧化池和输水渠道的原水中溶解氧为2-4mg/L。经测定，在渠道内输送时间4小时，氨氮去除率达50％；在渠道内输送时间8小时，氨氮去除率达70％以上；在渠道内输送时间10小时，氨氮去除率达80％。
实施例2其他条件与实施例1相同，但输水渠道中串联设置三个生物接触氧化池，氨氮含量为1.5mg/L，流速为1.0m/s，经测定，在渠道内输送时间4小时，氨氮去除率达70％；在渠道内输送时间6小时，氨氮去除率达80％；在渠道内输送时间8小时，氨氮去除率达90％。
实施例3其他条件与实施例1相同，但输水渠道中串联设置三个生物接触氧化池，每个氧化池水力停留时间5分钟，氨氮含量为2.0mg/L，流速为1.0m/s，水温15-20℃，经测定，在渠道内输送时间4小时，氨氮去除率达75％；在渠道内输送时间6小时，氨氮去除率达85％；在渠道内输送时间8小时，氨氮去除率达90％。
实施例4其他条件与实施例1相同，但水温20℃以上，氨氮含量为2.0mg/L，流速为1.0m/s，经测定，在渠道内输送时间2小时，氨氮去除率达70％；在渠道内输送时间6小时，氨氮去除率达80％；在渠道内输送时间8小时，氨氮去除率达90％。
权利要求
1.一种原水净化的好氧生物预处理方法，其特征在于首先，在原水输水渠道中串联设置1-3个生物接触氧化池，池内放置悬浮填料作为生物载体；然后，控制每个氧化池水力停留时间为3-5分钟，并在池底部曝气充氧，增加水中溶解氧浓度；接着，进入输水渠道，在渠道中输送时间2-10小时，流速0.5-1.0m/s，并保持生物接触氧化池和输水渠道的水中溶解氧始终在2-4mg/L，利用生物接触氧化池填料上生物膜、沿程输水渠道内壁和水中的微生物新陈代谢作用，有效去除水中氨氮；最后，经测定，原水中氨氮去除率达50-90％。
全文摘要
一种原水净化的好氧生物预处理方法，涉及一种原水净化的预处理方法。先在原水输水渠道中串联设置1－3个生物接触氧化池，然后，控制每个氧化池水力停留时间为3－5分钟，并在池底部曝气充氧，增加水中溶解氧浓度。接着，进入输水渠道，在渠道中输送时间2－10小时，流速0.5－1.0m/s，并保持生物接触氧化池和输水渠道的水中溶解氧始终在2－4mg/L，最后，经测定原水中氨氮去除率达50－90％。本发明工艺简单、基建和运行的费用仅为现有技术的1/5－1/10，具有十分可贵的经济效益和社会效益。可广泛适用于净水厂对原水进行去除氨氮的好氧生物预处理，使常规工艺发挥应有的优势。
文档编号C02F3/02GK1657439SQ20051002365
公开日2005年8月24日 申请日期2005年1月27日 优先权日2005年1月27日
发明者申一尘, 陈国光, 乐林生, 吴今明, 鲍士荣, 王绍祥, 张东, 李国平, 康兰英 申请人:上海自来水市北科技有限公司, 上海市原水股份有限公司, 国家城市供水水质监测网上海监测站