专利名称：一种利用着生藻类生物－生物膜系统的水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理方法。
背景技术：
水体中氮、磷污染物含量增加会造成水中浮游藻类生物的过量繁殖，增加水中有机物含量、产生藻毒素、影响水的景观效果和可利用性。目前水体处理采用以下几种方法1、利用细菌处理水体以脱氮除磷；2、待处理的水体通入污水处理氧化塘，利用浮游藻类生物与细菌共生系统进行水体处理；3、利用人工湿地调控水体水质；4、利用食物链来调控浮游藻类生物数量；5、利用化学试剂或微生物制剂抑制浮游藻类生物生长。虽然目前水体处理采用的方法可以减少出水中氮、磷污染物的浓度，但存在诸多缺陷，如细菌、浮游藻类生物、化学试剂和微生物制剂的加入造成了二次污染，严重影响了出水水质；而利用人工湿地和食物链的方法在实际应用中又难于控制。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前抑制水中浮游藻类生物过量繁殖和水体脱氮除磷的处理方法中存在细菌、浮游藻类生物、化学试剂和微生物制剂的加入造成二次污染，严重影响出水水质及利用人工湿地和食物链的方法在实际应用中难于控制的问题，而提供的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法。利用着生藻类生物—生物膜系统进行水处理方法是待处理水体在着生藻类生物—生物膜系统停留3～80天；着生藻类生物—生物膜系统由人工浮床、着生藻类生物和生物膜三部分组成，着生藻类生物固定在人工浮床内，覆盖水面，生物膜置于待处理的水中；其中着生藻类生物为刚毛藻和/或水绵。本发明可用于富营养化水体生物修复、城市污水二级处理出水深度处理和微污染源水体保护，本发明在除去水中氮、磷污染物的同时抑制了浮游藻类生物的生长。由于着生藻类生物在水体生态系统中生态位与浮游藻类生物相同，着生藻类生物的引入不会对水体生态系统产生任何负面影响；着生藻类生物固定和清除简单易行，便于控制，且不会沉入水底腐烂而释放出氮、磷和有机物；加之刚毛藻和水绵可以通过光合作用释放出氧气促进生物膜更有效的降解水中的有机物，全面改善水质。本发明选用的着生藻类生物刚毛藻和水绵对水中高浓度磷有很强的适应性，有较强抵抗污染冲击负荷的能力，可在磷浓度＜16mg/L的水中有效的除磷，并有效地抑制水中浮游藻类生物的生长，提高水体的景观效果和利用性。本发明中的刚毛藻和水绵回收还可做肥料或饲料。本发明工艺简单，易于控制和管理操作，而且成本低。
图1是具体实施方式
十五中水中小球藻的浓度曲线图，图中◆曲线是未经着生藻类生物—生物膜系统水处理的水中小球藻的浓度曲线，图中◇曲线是经着生藻类生物—生物膜系统水处理的水中小球藻的浓度曲线；图2是具体实施方式
十五中水中铜绿微囊藻的浓度曲线图，图中◆曲线是未经着生藻类生物—生物膜系统水处理的水中铜绿微囊藻的浓度曲线，图中◇曲线是经着生藻类生物—生物膜系统水处理的水中铜绿微囊藻的浓度曲线。
具体实施例方式
具体实施方式
一本实施方式利用着生藻类生物—生物膜系统进行水处理方法是待处理水体在着生藻类生物—生物膜系统停留3～80天；着生藻类生物—生物膜系统由人工浮床、着生藻类生物和生物膜三部分组成，着生藻类生物固定在人工浮床内，覆盖水面，生物膜置于待处理的水中，生物膜密度VSS＞100mg/L；其中着生藻类生物为刚毛藻和/或水绵。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是人工浮床由水面漂浮物和与之相连接的网状物构成，漂浮物是浮球或浮杆，网状物为网袋或网格。其它与实施方式一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一的不同点是着生藻类生物覆盖水面的面积占总水面面积的30％～90％。其它与实施方式一相同。
本实施方式中着生藻类生物覆盖面积超过90％时需要清除多余的着生藻类生物，以保证着生藻类生物都能得到充足的养分和光能以保持旺盛的生长力。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一的不同点是着生藻类生物覆盖水面的面积占总水面面积的35％～80％。其它与实施方式一相同。
本实施方式中着生藻类生物覆盖面积超过80％时需要清除多余的着生藻类生物。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一的不同点是着生藻类生物覆盖水面的面积占总水面面积的40％～70％。其它与实施方式一相同。
本实施方式中着生藻类生物覆盖面积超过70％时需要清除多余的着生藻类生物，着生藻类生物覆盖面积为总水面面积的40％～70％时着生藻类生物生长最为旺盛。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一的不同点是待处理水体在着生藻类生物—生物膜系统停留3～8天。其它与实施方式一相同。
本实施方式用于城市污水二级处理出水深度处理。本实施方式除污速度快，3～7天可去除水中94.14～98.28％的磷、大大降低水体的COD、NH4+-N和TN值，并可有效地抑制出水中浮游藻类生物的生长。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一的不同点是待处理水体在着生藻类生物—生物膜系统停留10～80天。其它与实施方式一相同。
本实施方式用于富营养化水体生物修复和微污染源水体保护。本实施方式除污速度快，80天内水中总磷(TP)降低70～95％、水中总氮(TN)降低85～97％、化学需氧量(COD)降低30～50％，并可有效地抑制水中浮游藻类生物的生长。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一的不同点是应保持待处理水体中钙离子与磷离子的浓度摩尔比值不低于1.5。其它与实施方式一相同。
本实施方式可加快水体中磷污染去除速度，并促进着生藻类生物的生长。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一的不同点是将生物膜载体先置于待处理的水体中曝气2～10天以生成生物膜；生物膜载体悬挂于人工浮床下方。其它与实施方式一相同。
本实施方式中生物膜的密度VSS＞100mg/L。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
九的不同点是曝气生成生物膜时，保证水中溶氧浓度大于4.0mg/L。其它与实施方式九相同。
本实施方式有利于生物膜的生成，提高生物膜的附着度。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一的不同点是着生藻类生物为刚毛藻和水绵。其它与实施方式一相同。
本实施方式中刚毛藻和水绵之间为任意比例关系。
具体实施方式
十二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是着生藻类生物为刚毛藻。其它与实施方式一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
一的不同点是着生藻类生物为水绵。其它与实施方式一相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
一的不同点是将待处理水体通入着生藻类生物—生物膜系统停留8天；其中着生藻类生物为刚毛藻，刚毛藻覆盖水面的面积占总水面面积的40％～70％，并保持待处理水体中钙离子与磷离子的浓度摩尔比为2～5∶1，着生藻类生物—生物膜系统的进水、出水方式与污水处理氧化塘的进水、出水方式相同。其它与实施方式一相同。
本实施方式与未经着生藻类生物—生物膜系统水处理的同一水质进行比较，水中小球藻(浮游藻类)的浓度如图1所示，水中铜绿微囊藻(浮游藻类)的浓度如图2所示；结果说明着生藻类生物—生物膜系统可以有效地抑制水中浮游藻类的生长。
权利要求
1.一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于待处理水体在着生藻类生物—生物膜系统停留3～80天；着生藻类生物—生物膜系统由人工浮床、着生藻类生物和生物膜三部分组成，着生藻类生物固定在人工浮床内，覆盖水面，生物膜置于待处理的水中；其中着生藻类生物为刚毛藻和/或水绵。
2.根据权利要求1所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于人工浮床由水面漂浮物和与之相连接的网状物构成，漂浮物是浮球或浮杆，网状物为网袋或网格。
3.根据权利要求1所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于着生藻类生物覆盖水面的面积占总水面面积的30％～90％。
4.根据权利要求1所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于着生藻类生物覆盖水面的面积占总水面面积的40％～70％。
5.根据权利要求1所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于待处理水体在着生藻类生物—生物膜系统停留3～8天。
6.根据权利要求1所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于待处理水体在着生藻类生物—生物膜系统停留10～80天。
7.根据权利要求1所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于应保持待处理水体中钙离子与磷离子的浓度摩尔比值不低于1.5。
8.根据权利要求1所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于将生物膜载体先置于待处理的水体中曝气2～10天以生成生物膜；生物膜载体悬挂于人工浮床下方。
9.根据权利要求8所述的一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，其特征在于曝气生成生物膜时，保证水中溶氧浓度大于4.0mg/L。
全文摘要
一种利用着生藻类生物—生物膜系统的水处理方法，它涉及一种水处理方法。它解决了解决目前抑制水中浮游藻类生物过量繁殖和水体脱氮除磷的处理方法中存在细菌、浮游藻类生物、化学试剂和微生物制剂的加入造成二次污染，严重影响出水水质及利用人工湿地和食物链的方法在实际应用中难于控制的问题。本发明是待处理水体在着生藻类生物－生物膜系统停留3～80天；着生藻类生物—生物膜系统由人工浮床、着生藻类生物和生物膜三部分组成，着生藻类生物固定在人工浮床内，覆盖水面，生物膜置于待处理的水中；其中着生藻类生物为刚毛藻和/或水绵。本发明选用的着生藻类生物刚毛藻和水绵对水中高浓度磷有很强的适应性，可在磷浓度＜16mg/L的水中有效的除磷，并有效地抑制水中浮游藻类生物的生长，提高水体的景观效果和利用性。
文档编号C02F3/34GK1935688SQ20061015092
公开日2007年3月28日 申请日期2006年10月19日 优先权日2006年10月19日
发明者马军, 雷国元 申请人:哈尔滨工业大学