专利名称：固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理方法。
背景技术：
目前饮用水处理方法即为混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒，根据水源水的特性选择适当的处理构筑物类型，组合成饮用水处理工艺流程，消毒方式主要以氯消毒为主，也有少数水厂采用二氧化氯、臭氧或紫外线消毒。随着生活污水和工业废水的排放，以及农业上使用的化肥、除草剂和杀虫剂的流失，使接纳水体的物理、化学性质正在发生显著的恶化，其中有机污染物的数量和浓度急剧增加。目前饮用水处理方法只能去除受污染水源水中20％～30％的有机物、浊度去除效果仅为50％～60％，如果增加混凝剂投量不仅使水处理成本上升，而且可能使水中金属离子浓度增加，也不利于居民的身体健康。目前饮用水处理方法中为控制水中氨氮浓度而采用折点氯化的方法以获得必要的活性余氯，因此产生大量有机卤化物而导致水质毒理学安全性下降。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前饮用水处理方法有机物、浊度去除效果差，增加混凝剂投量水处理成本上升、水中金属离子浓度增加和水中产生大量有机卤化物的问题，而提供的一种固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法。固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法按以下步骤进行(一)进水经沉淀、过滤后通入固定化生物陶粒罐；(二)流出固定化生物陶粒罐的处理水经过臭氧化处理后流入二次固定化生物陶粒罐；(三)流出二次固定化生物陶粒罐的处理水依次经过微滤、二次臭氧化处理和紫外线灭菌，即可出水。本发明固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法可去除进水中80％～95％的有机物，浊度去除效果为60％～80％。本发明水处理方法不必增加混凝剂投量，无需氯消毒，出水中金属离子浓度低，有机卤化物少，水质安全性高。
具体实施例方式
具体实施例方式
一本实施方式固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法按以下步骤进行(一)进水经沉淀、过滤后通入固定化生物陶粒罐；(二)流出固定化生物陶粒罐的处理水经过臭氧化处理后流入二次固定化生物陶粒罐；(三)流出二次固定化生物陶粒罐的处理水依次经过微滤、二次臭氧化处理和紫外线灭菌，即可出水。
进水经本实施方式处理后水中高锰酸盐指数由4.84mg/L降低到0.99mg/L。表1分别记录了工程菌在进水中和在本实施方式中生长0～48h的干重。
表1
由表1的数据说明工程菌在水处理过程中由于水中的有机物含量很低，使得有机物含量成为工程菌生长的限制因子，从而限制了工程菌的生长繁殖。而水中有机物的数量还可以维持工程菌生存，因而投入使用后的工程菌的生长繁殖到48h时仍处于平稳状态，没有突然下降。这进一步证明驯化的工程菌达到处理水的目的，并且不会因大量繁殖而导致出水细菌总数超标。
具体实施例方式
二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中装有固定工程菌的陶粒，处理水在固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中都采用上向流，滤速为4～4.4m/h，罐内停留时间为20～30min。其它与实施方式一相同。
具体实施例方式
三本实施方式与具体实施方式
一的不同点是固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中装有固定工程菌的陶粒，处理水在固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中都采用上向流，滤速为4.1～4.3m/h，罐内停留时间为22～28min。其它与实施方式一相同。
具体实施例方式
四本实施方式与具体实施方式
一的不同点是固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中装有固定工程菌的陶粒，处理水在固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中都采用上向流，滤速为4.2m/h，罐内停留时间为25min。其它与实施方式一相同。
具体实施例方式
五本实施方式与具体实施方式
二的不同点是固定工程菌的陶粒按以下步骤制备(1)自来水管网末端采菌酒精灯灼烧水龙头3min后打开水龙头自然流速10min，再取10mL水样；(2)菌种纯化采用平板划线法或稀释平板培养法；(3)菌种驯化培养驯化培养所用培养基共有5种I、牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl 5g、葡萄糖10g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，II、蛋白胨10g、NaCl 5g、葡萄糖10g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，
III、NaCl 5g、葡萄糖10g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，IV、NaCl 5g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，V、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，经过纯化的菌分别用10mL无菌水洗脱后各取1mL菌液分别接种于已灭菌的100mL培养基I中，再置于摇床上，在30℃的条件下培养24h；吸取培养基I中的培养液10mL加入盛有100mL的培养基II中，在30℃的条件下培养24h；再吸取培养基II中的培养液10mL，加入盛有100mL的培养基III中，在30℃的条件下培养24h；再吸取培养基III中的培养液10mL，加入盛有100mL的培养基IV中，在30℃的条件下培养24h；再吸取培养基IV中的培养液10mL，加入盛有100mL的培养基V中，在30℃的条件下培养24h，即得到工程菌；(4)工程菌扩大培养；(5)工程菌固定化先将陶粒用自来水浸泡、冲洗至出水清澈透明为止，倾去水分，装入固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中，然后注入工程菌菌液，浸没陶粒层，按4h循环一次的流速放出，反复固定24h后用自来水冲洗15min，即得到固定工程菌的陶粒。其它与实施方式二相同。
具体实施例方式
六本实施方式与具体实施方式
一的不同点是臭氧化处理和二次臭氧化处理中臭氧投配率为2.0mg/L～5.0mg/L，处理水的流速为3m/h～4m/h，O3氧化接触时间为15～25min。其它与实施方式一相同。
具体实施例方式
七本实施方式与具体实施方式
一的不同点是臭氧化处理和二次臭氧化处理中臭氧投配率为3.0mg/L～4.0mg/L，处理水的流速为3.1m/h～3.9m/h，O3氧化接触时间为16～24min。其它与实施方式一相同。
具体实施例方式
八本实施方式与具体实施方式
一的不同点是臭氧化处理和二次臭氧化处理中臭氧投配率为3.5mg/L，处理水的流速为3.5m/h，O3氧化接触时间为20min。其它与实施方式一相同。
具体实施例方式
九本实施方式与具体实施方式
一或六的不同点是在臭氧化处理器和二次臭氧化处理器中加入活性炭、陶粒或无烟煤。其它与实施方式一或六相同。
权利要求
1.固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法，其特征在于固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法按以下步骤进行(一)进水经沉淀、过滤后通入固定化生物陶粒罐；(二)流出固定化生物陶粒罐的处理水经过臭氧化处理后流入二次固定化生物陶粒罐；(三)流出二次固定化生物陶粒罐的处理水依次经过微滤、二次臭氧化处理和紫外线灭菌，即可出水。
2.根据权利要求1所述的固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法，其特征在于固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中装有固定工程菌的陶粒，处理水在固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中都采用上向流，滤速为4～4.4m/h，罐内停留时间为20～30min。
3.根据权利要求2所述的固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法，其特征在于固定工程菌的陶粒按以下步骤制备(1)自来水管网末端采菌酒精灯灼烧水龙头3min后打开水龙头自然流速10min，再取10mL水样；(2)菌种纯化采用平板划线法或稀释平板培养法；(3)菌种驯化培养驯化培养所用培养基共有5种I、牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl 5g、葡萄糖10g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，II、蛋白胨10g、NaCl 5g、葡萄糖10g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，III、NaCl 5g、葡萄糖10g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，IV、NaCl 5g、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，V、蒸馏水1000mL、112℃灭菌20min，经过纯化的菌分别用10mL无菌水洗脱后各取1mL菌液分别接种于已灭菌的100mL培养基I中，再置于摇床上，在30℃的条件下培养24h；吸取培养基I中的培养液10mL加入盛有100mL的培养基II中，在30℃的条件下培养24h；再吸取培养基II中的培养液10mL，加入盛有100mL的培养基III中，在30℃的条件下培养24h；再吸取培养基III中的培养液10mL，加入盛有100mL的培养基IV中，在30℃的条件下培养24h；再吸取培养基IV中的培养液10mL，加入盛有100mL的培养基V中，在30℃的条件下培养24h，即得到工程菌；(4)工程菌扩大培养；(5)工程菌固定化先将陶粒用自来水浸泡、冲洗至出水清澈透明为止，倾去水分，装入固定化生物陶粒罐和二次固定化生物陶粒罐中，然后注入工程菌菌液，浸没陶粒层，按4h循环一次的流速放出，反复固定24h后用自来水冲洗15min，即得到固定工程菌的陶粒。
4.根据权利要求1所述的固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法，其特征在于臭氧化处理和二次臭氧化处理中臭氧投配率为2.0mg/L～5.0mg/L，处理水的流速为3m/h～4m/h，O3氧化接触时间为15～25min。
5.根据权利要求1或4所述的固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法，其特征是在臭氧化处理器和二次臭氧化处理器中加入活性炭、陶粒或无烟煤。
全文摘要
固定化生物陶粒技术实现饮用水深度净化的水处理方法，它涉及一种水处理方法。它解决了目前饮用水处理方法有机物、浊度去除效果差，增加混凝剂投量成本上升、水中金属离子浓度增加和水中产生大量有机卤化物的问题。水处理方法(一)进水经沉淀、过滤后通入固定化生物陶粒罐；(二)流出固定化生物陶粒罐的处理水经过臭氧化处理后流入二次固定化生物陶粒罐；(三)流出二次固定化生物陶粒罐的处理水依次经过微滤、二次臭氧化处理和紫外线灭菌，即可出水。本发明水处理方法可去除进水中80％～95％的有机物，浊度去除效果为60％～80％；本发明水处理方法不必增加混凝剂投量，无需氯消毒，出水中金属离子浓度低，有机卤化物少，水质安全性高。
文档编号C02F1/78GK1903742SQ20061001035
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月2日 优先权日2006年8月2日
发明者马放, 冯奇, 邱珊, 寇相全, 沃原 申请人:哈尔滨工业大学