CN103265143A - 一种管道式微污染水源水净化工艺 - Google Patents

一种管道式微污染水源水净化工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN103265143A
CN103265143A CN2013101663712A CN201310166371A CN103265143A CN 103265143 A CN103265143 A CN 103265143A CN 2013101663712 A CN2013101663712 A CN 2013101663712A CN 201310166371 A CN201310166371 A CN 201310166371A CN 103265143 A CN103265143 A CN 103265143A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
micro
treatment
water source
source water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101663712A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103265143B (zh
Inventor
董亚梅
王婷
何丹农
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd filed Critical Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority to CN201310166371.2A priority Critical patent/CN103265143B/zh
Publication of CN103265143A publication Critical patent/CN103265143A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103265143B publication Critical patent/CN103265143B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种管道式微污染水源水净化工艺，包括活性炭吸附过程：微污染水源水流经活性炭吸附层，通过物理吸附，去除大部分悬浮物和有机物；固定化微生物硝化过程；离子交换处理；银离子杀菌过程：离子交换后的出水以相同的流速流经镀银陶瓷杀菌层，进行杀菌处理。该工艺将多种处理过程结合在一起并预设于管道中，提高了原水的处理效率，特别是微生物经固定化后提高了系统中的硝化菌密度，可以高效地将氨氮转化为硝酸氮，而离子交换树脂则将硝酸氮去除，后续的银离子杀菌过程也确保了水源水的饮用安全。该工艺占地面积小，出水水质好，操作方便，运行成本低，可适用于微污染水源水的净化处理。

Description

一种管道式微污染水源水净化工艺
技术领域
本发明涉及一种污染水源水的处理工艺，特别是涉及一种微污染水源水的处理工艺，本发明属于环境污染综合治理技术领域。
背景技术
近年来，由于工农业废水和生活污水大量排入自然水体，引起自然水体的污染，特别是地面水源水的水质进一步恶化，优质水资源日益短缺，甚至自来水源也受到不同程度的污染。水源水污染的严重性和饮用水安全的重要性引起了广泛关注，但是目前各种对微污染水源水的净化处理方法都具有一定的适用范围和优缺点: 常规水处理工艺较成熟，但不能满足人们对饮水安全性的要求，深度水处理技术能够有效去除常规处理技术所不能去除的有机物和消毒副产物，但目前在我国此技术还不够成熟未广泛运用; 常规处理工艺联合深度处理能够有效提高和保障饮用水水质，因此具有广阔的发展和应用前景。自来水源水中主要污染物为氨氮与有机物，不过，微污染源水污染物浓度低、碳氮比小，对处理系统提出了更高的要求。目前采用传统的方法难以达到对水源水深度处理的目的，出水仍然含有一定量的有机物和氨氮。另外采用氯消毒的副产物也对饮用水安全造成了威胁。固定化包埋技术将生长缓慢且易流失的硝化菌包埋在半透性聚合物内，可提高系统内硝化细菌的浓度和停留时间，使得系统具有耐冲击负荷、环境敏感性低，易于固液分离和剩余污泥量少等优点。另外水体的杀菌过程采用银离子陶瓷接触杀菌，避免了消毒副产物，并运行方便易于操作。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点，本发明提供一种管道式微污染水源水净化工艺。
一种管道式微污染水源水净化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）活性炭吸附过程：微污染水源水流经活性炭吸附层，通过物理吸附，去除大部分悬浮物和有机物；
（2）固定化微生物硝化过程：将硝化菌浓缩液与海藻酸钠混合后滴入氯化钙溶液中，形成固定化微生物凝胶球，并填充管道内，经过活性炭吸附预处理的微污染水源水以相同的流速流经固定化微生物硝化层，固定化硝化菌颗粒将水中的氨氮硝化转化为硝酸氮；
（3）离子交换处理：经过固定化微生物处理过的原水以相同的流速流经阴离子树脂交换层，去除硝酸根离子；
（4）银离子杀菌过程：离子交换后的出水以相同的流速流经镀银陶瓷杀菌层，进行杀菌处理。
所述的活性炭吸附过程，采用颗粒或蜂窝活性炭。
所述的活性炭吸附过程，微污染水源水流速为2～20 m/h。
所述的固定化微生物硝化过程中，固定化微生物凝胶球的制备，具体包含如下步骤：按照0.08～2:1～3:1的比例将海藻酸钠、浓度为10～30g/L的硝化细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化钙溶液中，固化5～10分钟后，把聚合成型的凝胶氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，即得到用于降解氨氮的固定化硝化细菌凝胶球。
所述的银离子杀菌过程，是在堇青石蜂窝陶瓷表面接枝后采用液相沉积法镀上一层银膜，具体包含如下步骤：将陶瓷在0.3～0.5%盐酸中浸泡24～36小时，然后用去离子水洗至中性，再将其在0.3～0.5%氢氧化钠浸泡24～36小时，然后再用去离子水洗至中性，处理过的陶瓷自然干燥后，放入0.5～2%的聚乙烯亚胺三氯甲烷溶液中充分浸泡，在60～100℃下反应12～24小时，使聚乙烯亚胺接枝在陶瓷表面及孔道内壁，用乙醇洗去三氯甲烷溶剂和未反应的聚乙烯亚胺，自然干燥后在银氨溶液中浸泡10～30分钟，在120～180℃下干燥5～10小时，再在250～350℃下焙烧4～6小时。
本发明的创新点在于把物理吸附、固定化微生物技术、离子交换树脂以及银离子杀菌技术联用，管道中的原水依次经过预设于管道中的活性炭吸附、固定化微生物硝化、离子交换处理和银离子杀菌步骤，该工艺占地面积小，出水水质好，操作方便，运行成本低，可达到管道式快速、高效净化微污染水源水的目的。该工艺将多种处理过程结合在一起并预设于管道中，提高了原水的处理效率，特别是微生物经固定化后提高了系统中的硝化菌密度，可以高效地将氨氮转化为硝酸氮，而离子交换树脂则将硝酸氮去除，后续的银离子杀菌过程也确保了水源水的饮用安全。该工艺占地面积小，出水水质好，操作方便，运行成本低，可适用于微污染水源水的净化处理，处理效率高。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)      固定化微生物技术将高浓度的硝化细菌固定在海藻酸钠凝胶球内可高效地将微污染水源水中的氨氮转化为硝酸氮，处理效果稳定且没有二次污染。
2)      将银离子负载在接枝后的陶瓷表面和孔道内，起到对水体中细菌的高效持久的杀灭效果，银离子杀菌技术无消毒副产物，杀菌效果持久高效，运行稳定，操作简单。
3)      可以与微污染水源水的传统处理工艺相结合，也可以单独作为微污染水源水的处理单元，工艺组合方便，具有很高的推广应用价值。
附图说明
图1为图本发明的一种管道式微污染水源水净化工艺的结构示意图。
具体实施方式
本发明的净化工艺主要用于处理微污染的河流、湖泊、水库等水源水，下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合本发明的内容提供以下实施例：
实施例1：
对江苏某水源水进行取水样检测结果为：氨氮浓度为1.2 mg/L，高锰酸钾指数CODMn 10 mg/L，菌落总数2580 CFU/mL，该水体属于微污染水源水，取该微污染水源水100 L，采用管道式微污染水源水净化工艺进行处理，包括步骤如下：
活性炭吸附过程：控制微污染水源水以10 m/h的流速流经活性炭吸附层，采用颗粒活性炭对微污染水源水进行物理吸附，去除大部分悬浮物和有机物；
固定化微生物硝化过程：按照1.5:2:1的比例将海藻酸钠、浓度为15 g/L的硝化细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化钙溶液中，固化10分钟后，把聚合成型的凝胶氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，即得到用于降解氨氮的固定化硝化细菌凝胶球。将固定化微生物凝胶球，并填充管道内。控制经过活性炭吸附预处理的微污染水源水以10 m/h的流速流经固定化微生物硝化层，固定化硝化菌颗粒将氨氮硝化转化为硝酸氮；
离子交换处理：控制固定化微生物处理过的微污染水源水以10 m/h的流速通过阴离子树脂去除硝酸根离子；
银离子杀菌过程：将堇青石蜂窝陶瓷在0.3%盐酸中浸泡24小时，然后用去离子水洗至中性，再将其在0.3%氢氧化钠浸泡24小时，然后再用去离子水洗至中性，处理过的陶瓷自然干燥后，放入1.5%聚乙烯亚胺三氯甲烷溶液中充分浸泡，在60℃下反应12小时，使聚乙烯亚胺接枝在陶瓷表面及孔道内壁，用乙醇洗去三氯甲烷溶剂和未反应的聚乙烯亚胺，自然干燥后在银氨溶液中浸泡20分钟，在150℃下干燥8小时，再在300℃下焙烧4小时。控制离子交换后水源水以10 m/h的流速通过镀银陶瓷杀菌层进行杀菌处理。
对整个处理过程的水质检测数据如下表，经处理后的各项指标达到国家制定的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）。
Figure 2013101663712100002DEST_PATH_IMAGE001
实施例2：
对上海某水源水进行取水样检测结果为：氨氮浓度为2.8 mg/L，，高锰酸钾指数CODMn 6.6 mg/L，菌落总数6160 CFU/mL，该水体属于微污染水源水，取该微污染水源水100 L，采用管道式微污染水源水净化工艺进行处理，包括步骤如下：
活性炭吸附过程：控制微污染水源水以8 m/h的流速流经活性炭吸附层，采用颗粒活性炭对微污染水源水进行物理吸附，去除大部分悬浮物和有机物；
固定化微生物硝化过程：按照2:2:1的比例将海藻酸钠、浓度为20 g/L的硝化细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化钙溶液中，固化8分钟后，把聚合成型的凝胶氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，即得到用于降解氨氮的固定化硝化细菌凝胶球。将固定化微生物凝胶球，并填充管道内。控制经过活性炭吸附预处理的微污染水源水以8 m/h的流速流经固定化微生物硝化层，固定化硝化菌颗粒将氨氮硝化转化为硝酸氮；
离子交换处理：控制固定化微生物处理过的微污染水源水以8 m/h的流速通过阴离子树脂去除硝酸根离子；
银离子杀菌过程：将堇青石蜂窝陶瓷在0.5%盐酸中浸泡30小时，然后用去离子水洗至中性，再将其在0.5%氢氧化钠浸泡30小时，然后再用去离子水洗至中性，处理过的陶瓷自然干燥后，放入2%聚乙烯亚胺三氯甲烷溶液中充分浸泡，在80℃下反应24小时，使聚乙烯亚胺接枝在陶瓷表面及孔道内壁，用乙醇洗去三氯甲烷溶剂和未反应的聚乙烯亚胺，自然干燥后在银氨溶液中浸泡30分钟，在180℃下干燥10小时，再在350℃下焙烧6小时。控制离子交换后水源水以8 m/h的流速通过镀银陶瓷杀菌层进行杀菌处理。
对整个处理过程的水质检测数据如下表，经处理后的各项指标达到国家制定的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）。
Figure 412579DEST_PATH_IMAGE002
  实施例3：
对广州某水源水进行取水样检测结果为：氨氮浓度为1.8 mg/L，高锰酸钾指数CODMn 5.4 mg/L，菌落总数3860 CFU/mL，该水体属于微污染水源水，采用管道式微污染水源水净化工艺进行处理，包括步骤如下：
活性炭吸附过程：控制微污染水源水以15 m/h的流速流经活性炭吸附层，采用颗粒活性炭对微污染水源水进行物理吸附，去除大部分悬浮物和有机物；
固定化微生物硝化过程：按照1.5:1.5:1的比例将海藻酸钠、浓度为30 g/L的硝化细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化钙溶液中，固化10分钟后，把聚合成型的凝胶氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，即得到用于降解氨氮的固定化硝化细菌凝胶球。将固定化微生物凝胶球，并填充管道内。控制经过活性炭吸附预处理的微污染水源水以15 m/h的流速流经固定化微生物硝化层，固定化硝化菌颗粒将氨氮硝化转化为硝酸氮；
离子交换处理：控制固定化微生物处理过的微污染水源水以15 m/h的流速通过阴离子树脂去除硝酸根离子；
银离子杀菌过程：将堇青石蜂窝陶瓷在0.4%盐酸中浸泡36小时，然后用去离子水洗至中性，再将其在0.4%氢氧化钠浸泡36小时，然后再用去离子水洗至中性，处理过的陶瓷自然干燥后，放入1.2%聚乙烯亚胺三氯甲烷溶液中充分浸泡，在100℃下反应12小时，使聚乙烯亚胺接枝在陶瓷表面及孔道内壁，用乙醇洗去三氯甲烷溶剂和未反应的聚乙烯亚胺，自然干燥后在银氨溶液中浸泡20分钟，在120℃下干燥10小时，再在300℃下焙烧5小时。控制离子交换后水源水以15 m/h的流速通过镀银陶瓷杀菌层进行杀菌处理。
对整个处理过程的水质检测数据如下表，经处理后的各项指标达到国家制定的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
  

Claims (5)

1.一种管道式微污染水源水净化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
活性炭吸附过程：微污染水源水流经活性炭吸附层，通过物理吸附，去除大部分悬浮物和有机物；
固定化微生物硝化过程：将硝化菌浓缩液与海藻酸钠混合后滴入氯化钙溶液中，形成固定化微生物凝胶球，并填充管道内，经过活性炭吸附预处理的微污染水源水以相同的流速流经固定化微生物硝化层，固定化硝化菌颗粒将水中的氨氮硝化转化为硝酸氮；
离子交换处理：经过固定化微生物处理过的原水以相同的流速流经阴离子树脂交换层，去除硝酸根离子；
银离子杀菌过程：离子交换后的出水以相同的流速流经镀银陶瓷杀菌层，进行杀菌处理。
2.根据权利要求1所述一种管道式微污染水源水净化工艺，其特征在于，所述的活性炭吸附过程，采用颗粒或蜂窝活性炭。
3.根据权利要求1所述一种管道式微污染水源水净化工艺，其特征在于，所述的活性炭吸附过程，微污染水源水流速为2～20 m/h。
4.根据权利要求1所述一种管道式微污染水源水净化工艺，其特征在于，所述的固定化微生物硝化过程中，固定化微生物凝胶球的制备，具体包含如下步骤：按照0.08～2:1～3:1的比例将海藻酸钠、浓度为10～30g/L的硝化细菌浓缩液、水混合后滴加到3%氯化钙溶液中，固化5～10分钟后，把聚合成型的凝胶氯化钙溶液中取出，去离子水清洗，即得到用于降解氨氮的固定化硝化细菌凝胶球。
5.根据权利要求1所述一种管道式微污染水源水净化工艺，其特征在于，所述的银离子杀菌过程，是在堇青石蜂窝陶瓷表面接枝后采用液相沉积法镀上一层银膜，具体包含如下步骤：将陶瓷在0.3～0.5%盐酸中浸泡24～36小时，然后用去离子水洗至中性，再将其在0.3～0.5%氢氧化钠浸泡24～36小时，然后再用去离子水洗至中性，处理过的陶瓷自然干燥后，放入0.5～2%的聚乙烯亚胺三氯甲烷溶液中充分浸泡，在60～100℃下反应12～24小时，使聚乙烯亚胺接枝在陶瓷表面及孔道内壁，用乙醇洗去三氯甲烷溶剂和未反应的聚乙烯亚胺，自然干燥后在银氨溶液中浸泡10～30分钟，在120～180℃下干燥5～10小时，再在250～350℃下焙烧4～6小时。
CN201310166371.2A 2013-05-08 2013-05-08 一种管道式微污染水源水净化工艺 Expired - Fee Related CN103265143B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310166371.2A CN103265143B (zh) 2013-05-08 2013-05-08 一种管道式微污染水源水净化工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310166371.2A CN103265143B (zh) 2013-05-08 2013-05-08 一种管道式微污染水源水净化工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103265143A true CN103265143A (zh) 2013-08-28
CN103265143B CN103265143B (zh) 2015-08-26

Family

ID=49008822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310166371.2A Expired - Fee Related CN103265143B (zh) 2013-05-08 2013-05-08 一种管道式微污染水源水净化工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103265143B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114686377A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 中国石油化工股份有限公司 一种硝化菌剂的制备及保藏方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05111687A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Nichiban Kenkyusho:Kk 抗菌性改水器
CN1357495A (zh) * 2002-01-22 2002-07-10 天津大学 纳米银镀层陶瓷膜及其制备方法
JP2005007262A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Sumitomo Chem Co Ltd 排水中のアンモニア性窒素の硝化方法
CN102260017A (zh) * 2011-05-24 2011-11-30 哈尔滨工程大学 一种有效去除受污染水体中氨氮的方法
CN202297263U (zh) * 2011-08-04 2012-07-04 格林安株式会社 饮用水制造装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05111687A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Nichiban Kenkyusho:Kk 抗菌性改水器
CN1357495A (zh) * 2002-01-22 2002-07-10 天津大学 纳米银镀层陶瓷膜及其制备方法
JP2005007262A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Sumitomo Chem Co Ltd 排水中のアンモニア性窒素の硝化方法
CN102260017A (zh) * 2011-05-24 2011-11-30 哈尔滨工程大学 一种有效去除受污染水体中氨氮的方法
CN202297263U (zh) * 2011-08-04 2012-07-04 格林安株式会社 饮用水制造装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾燕，江栋，刘永等: "固定化硝化细菌去除氨氮和气相氨的试验研究", 《给水排水》, vol. 35, no. 1, 31 December 2009 (2009-12-31) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114686377A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 中国石油化工股份有限公司 一种硝化菌剂的制备及保藏方法
CN114686377B (zh) * 2020-12-31 2023-07-04 中国石油化工股份有限公司 一种硝化菌剂的制备及保藏方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103265143B (zh) 2015-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105585220B (zh) 一种城市污水处理系统及净化方法
Suhartini et al. Influence of powdered Moringa oleifera seeds and natural filter media on the characteristics of tapioca starch wastewater
CN105036495A (zh) 一种离子交换与反硝化集成去除水中硝态氮的方法
CN103723893A (zh) 一种去除水中硝酸盐氮的方法
CN101781048B (zh) 一种低氨氮废水的处理与回收方法
CN104232546A (zh) 一种微污染水源固定化生物菌剂的构建方法及其应用
CN103086503B (zh) Pact工艺及pact工艺装置
Yang et al. Performance and enhanced mechanism of a novel bio-diatomite biofilm pretreatment process treating polluted raw water
CN104843939A (zh) 采用金属膜协同处理可达ⅲ类水质的污水处理工艺
CN202643477U (zh) 一种饮用水处理设备
Zhong et al. Performance evaluation of wastewater treatment using horizontal subsurface flow constructed wetlands optimized by micro-aeration and substrate selection
CN203890196U (zh) 一种自来水管网水质净化过滤系统
CN103771648B (zh) 一种低浓度氨氮废水的处理工艺
CN103991961A (zh) 基于中水的景观水改性沸石生物滤池处理方法及装置
CN107954504A (zh) 去除饮用水中双酚a的新型工艺
CN103265143B (zh) 一种管道式微污染水源水净化工艺
CN104291444A (zh) 一种接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统及方法
CN101306869A (zh) 小区中水景观水改性沸石生物滤池处理方法及装置
CN106986455A (zh) 一种基于载体生物膜系统的异位富营养化水体净化方法
CN101811798A (zh) 利用微生物-膜复合工艺提高水质安全性的方法
CN103420463A (zh) 一种协同印染废水固有污染物组分的原位强化处理复合药剂
CN102019169B (zh) 一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法
CN205473110U (zh) 一种电驱动膜制备直饮水设备
CN107162335A (zh) 一种处理甲壳素医药废水的方法
CN113526801A (zh) 一种木醋液结合生物质炭的污水处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150826

Termination date: 20180508

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee