CN216808519U - 一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，涉及水处理技术领域，包括前后依次进行连通的沉淀池、生物接触氧化滤池和清水池，沉淀池连接有进水口，清水池连接有出水口，沉淀池能够用于对进水进行沉淀；生物接触氧化滤池包括前后依次进行连通的生物A池和生物O池，生物A池的顶部铺设有浮床，浮床种植有水生植物，生物O池的底部设置有曝气装置；生物接触氧化滤池的内部设置有生物填料。本实用新型提供的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统运用水生植物、微生物以及物理方法，对水中的有机物污染物、氨氮、亚硝酸盐等具有明显的去除效果，能够在较短的过流时间内完成水体净化。

Description

一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，特别是涉及一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统。

背景技术

传统的净水工艺采用鹅卵石及粗砂作为预处理过滤材料，缺点是滤材吸附容易饱和、施工及维护更换滤材成本高。并且，传统的饮用水预处理系统对进水水源的水质要求非常高，针对微污染的河水、水库水、井水等，需要做预处理过滤井才能净化达标，解决不了很多因施工困难没有办法做预处理过滤井，以及达不到水源水质标准的乡镇、农村、石漠化地区的安全饮水问题。现在农业和养殖业产生的各种污染物，如化肥、农药、饲料及粪便等，进入水源导致水体恶化，而传统的净水工艺“混凝—沉淀—过滤—消毒”的主要功能是去浊和杀菌，对水中溶解性有机污染物和氨氮的去除能力十分限。

生态修复(Ecological Remediation)是指在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复净化水体的方法。本实用新型的整体工艺是指生态修复(Ecological Remediation)协同生物接触氧化A²O工艺完成对饮用水原水(FeedWater)的预处理工艺，也就是运用水生植物、微生物以及物理方法对原水进行预处理。

本实用新型提供一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，以解决现有技术中在饮用水预处理过程中所存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，以解决上述现有技术存在的问题，运用水生植物、微生物以及物理方法，对水中的有机物污染物、氨氮、亚硝酸盐等具有明显的去除效果，能够在较短的过流时间内完成水体净化。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，包括前后依次进行连通的沉淀池、生物接触氧化滤池和清水池，所述沉淀池连接有进水口，所述清水池连接有出水口，所述沉淀池能够用于对进水进行沉淀；所述生物接触氧化滤池包括前后依次进行连通的生物A池和生物O池，所述生物A池的顶部铺设有浮床，所述浮床种植有水生植物，所述生物O池的底部设置有曝气装置；所述生物接触氧化滤池的内部设置有生物填料。

优选的，所述沉淀池的前方还设置有自洁前置净化机构，所述自洁前置净化机构的进水口连接有进水管路，所述进水管路上设置有电磁阀和潜水泵，所述自洁前置净化机构的出水口与所述沉淀池的进水口连接。

优选的，所述自洁前置净化机构采用智能电解净化消毒水处理器。

优选的，所述沉淀池的内部设置有斜管填料，所述斜管填料设置有两层，两层所述斜管填料反向设置；所述斜管填料的下方为布水区，上方为清水区，所述沉淀池的进水口与所述布水区连通，所述清水区与所述生物A池连通。

优选的，所述生物接触氧化滤池采用A²O生物接触氧化滤池，所述A²O生物接触氧化滤池的生物A池设置有两个，包括厌氧A池和缺氧A池。

优选的，所述浮床包括PVC管和多孔网，所述多孔网固定连接在所述PVC管围成的框架内，所述多孔网的每一个孔内均种植有水生植物。

优选的，所述生物填料采用生物纳米纤维填料，所述生物接触氧化滤池内设置有多个悬挂件，所述生物纳米纤维填料设置于所述悬挂件上。

优选的，所述曝气装置包括曝气器和鼓风机，所述曝气器的进气口通过进气管路与所述鼓风机的出风口连通。

优选的，所述清水池的出水口设置于所述清水池的顶部。

优选的，所述出水口还通过出水管路依次连接有物理过滤机构和消毒机构。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型公开了一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，包括前后依次进行连通的沉淀池、生物接触氧化滤池和清水池，沉淀池连接有进水口，清水池连接有出水口，沉淀池能够用于对进水进行沉淀。生物接触氧化滤池包括前后依次进行连通的生物A池和生物O池，通过生物接触净化原理实现硝化和反硝化作用，在水体内部构造强大的生物净化系统。生物A池的顶部铺设有浮床，浮床种植有水生植物，主要作用是：第一，水生植物通过光合作用在水体中释放大量的氧气，增加水中的溶解氧从而抑制有害藻类的生长，同时在水生植物根系上快速地构建为微生物的着床，加速土著菌种的生长繁殖；第二，净化水体，维护水，河水、水库中鱼类代谢和饵料、腐朽植物分解会产生很多氨和亚硝酸，氨和亚硝酸通过硝化细菌的作用形成硝酸盐，硝酸盐不能被再分解，只能在水中积累引起水质的恶化，水生植物可以吸收硝酸盐，从而减缓了硝酸盐的积累，维护了水质；第三，移走毒素，减少污染，水生植物不仅会从水中吸收水，矿物质和二氧化碳，还可以吸收周围环境中的很多有机物，并加以处理，这些有机物中就包括很多有毒物质和污染物，所以水生植物可以消除水中的某些有害物质。生物O池的底部设置有曝气装置，能够为水中增加氧气并且起到搅拌和混合的作用。生物接触氧化滤池的内部设置有生物填料，能够在水中大量培养土著微生物，大量微生物在充足的溶解氧和动水的环境下对水中有机污染物进行好氧分解，实现了水体深层次的净化，从而使河水、水库水、微污染水质具有极高的自净能力，能对外来有机污染物及时分解消化，使水体保持洁净状态。

因此，本实用新型提供的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统对进入系统的水源水质要求较低，运用水生植物、微生物以及物理方法，对水中的有机物污染物、氨氮、亚硝酸盐等具有明显的去除效果，能够在较短的过流时间内完成水体净化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统示意图；

图2为本实用新型中的智能电解净化消毒水处理器示意图；

图3为本实用新型中的斜管填料在沉淀池中的安装位置示意图；

图4为本实用新型中的六角蜂窝斜管填料的示意图；

图5为本实用新型中的PVC人工浮岛的俯视图；

图6为本实用新型中的PVC人工浮岛的剖视图；

图7为本实用新型中的生物接触氧化滤池中的水生植物及生物纳米纤维填料的布置示意图；

图8为本实用新型运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统的工艺流程图；

图中：1-沉淀池、2-生物接触氧化滤池、3-清水池、4-进水口、5-出水口、6-生物A池、7-生物O池、8-浮床、9-水生植物、10-生物填料、11-自洁前置净化机构、12-自洁前置净化机构进水口、13-自洁前置净化机构进水管路、14-电磁阀、15-潜水泵、16-自洁前置净化机构出水口、17-斜管填料、18-第一连接管、19-第二连接管、20-第三连接管、21-第四连接管、22-曝气装置、23-鼓风机、24-曝气器进气口、25-曝气器进气管路、26-鼓风机出风口、27-清水池出水管路、100-智能电解净化消毒水处理器、101-刮刀、102-电极、103-电机、104-EST智能模块控制系统、105-反应室本体、106-进水阀、107-排水阀、108-电动阀、109-智能电解净化消毒水处理器出水口、110-过滤网筒、200-六角蜂窝斜管填料、201-布水区、202-清水区、203-排泥管、204-积泥区、205-斜管区、300-PVC人工浮岛、301-PVC管、302-多孔网、303-PVC三通、304-PVC弯头、400-生物纳米纤维填料、401-悬挂件、402-304不锈钢纳米填料固定支架、601-厌氧A池、602-缺氧A池、901-水生植物根系。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，以解决上述现有技术存在的问题，运用水生植物、微生物以及物理方法，对水中的有机物污染物、氨氮、亚硝酸盐等具有明显的去除效果，能够在较短的过流时间内完成水体净化。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，如图1所示，包括前后依次进行连通的沉淀池1、生物接触氧化滤池2和清水池3，沉淀池1连接有进水口4，清水池3连接有出水口5，沉淀池1能够用于对进水进行沉淀。生物接触氧化滤池2包括前后依次进行连通的生物A池6和生物O池7，生物A池6的顶部铺设有浮床8，浮床8种植有水生植物9；生物O池7的底部设置有曝气装置22，能够为水中增加氧气并且起到搅拌和混合的作用；生物接触氧化滤池2的内部设置有生物填料10；本实施例通过生物接触净化原理实现硝化和反硝化作用，在水体内部构造强大的生物净化系统。

在本实施例中，浮床8种植有水生植物9，主要作用是：第一，水生植物9通过光合作用在水体中释放大量的氧气，增加水中的溶解氧从而抑制有害藻类的生长，同时在水生植物根系901上快速地构建为微生物的着床，加速土著菌种的生长繁殖；第二，净化水体，维护水，河水、水库中鱼类代谢和饵料、腐朽植物分解会产生很多氨和亚硝酸，氨和亚硝酸通过硝化细菌的作用形成硝酸盐，硝酸盐不能被再分解，只能在水中积累引起水质的恶化，水生植物9可以吸收硝酸盐，从而减缓了硝酸盐的积累，维护了水质；第三，移走毒素，减少污染，水生植物9不仅会从水中吸收水，矿物质和二氧化碳，还可以吸收周围环境中的很多有机物，并加以处理，这些有机物中就包括很多有毒物质和污染物，所以水生植物9可以消除水中的某些有害物质。

在本实施例中，生物接触氧化滤池2的内部设置有生物填料10，能够在水中大量培养土著微生物，大量微生物在充足的溶解氧和动水的环境下对水中有机污染物进行好氧分解，实现了水体深层次的净化，从而使河水、水库水、微污染水质具有极高的自净能力，能对外来有机污染物及时分解消化，使水体保持洁净状态。

在本实施例中，沉淀池1的前方还设置有自洁前置净化机构11，能够去除水体的胶质、粗颗粒有机物、去除泥沙等，改善水体的色度，减轻后端设备的工作压力。自洁前置净化机构11的进水口12连接有进水管路13，进水管路13上设置有电磁阀14和潜水泵15，自洁前置净化机构11的出水口16与沉淀池1的进水口4连接。

进一步地，如图2所示，自洁前置净化机构11采用智能电解净化消毒水处理器100，该设备为已获得授权的中国实用新型专利(CN 213171882 U)，主要包括：刮刀101、电极102、电机103、EST智能模块控制系统104、反应室本体105、进水阀106(入水口)、排水阀107(排污)、电动阀108、出水口109、过滤网筒110。该设备的工作原理是：水自进水阀106进入经过粗、细滤网过滤，然后流向出口。在过滤过程中，细滤网表面逐渐积累水中的杂质，形成过滤杂质层。由于杂质堆积在细滤网的内侧，因此在细滤网的内、外两侧就形成了一个压力差。当压差达到系统预设值时，自动清洗功能被启动，此间系统的供水不中断，反冲洗阀或者排污阀107打开，污水由排污阀107排出。此时水力马达室及集污器内的压力大幅下降，由此通过吸咀吸污总成开始吸污过程。此时同样一股很强的反冲洗水流向外部，吸咀上产生一股吸力再加上水流经过水力马达时，由于液压活塞压力下降，带动集污器绕轴进行旋转做轴向运动将整个细滤网内表面污垢完全刮落清洗干净。该设备同时安装有定时控制器，可在一定时间间隔内定时排污，过滤后的水由出水口109排出。

在本实施例中，沉淀池1的内部设置有斜管填料17，能够加速水中悬浮物沉淀，有效去除有机物、泥沙。斜管填料17设置有两层，两层斜管填料17反向设置；斜管填料17的下方为布水区201，上方为清水区202，沉淀池1的进水口4与布水区201连通，清水区202与生物A池6连通，布水区201的下方通过排泥管203连接有积泥区204。

在本实施例中，斜管填料17采用孔径为50mm的六角蜂窝斜管填料200，主要作用是：由于其表面光滑，管径小，水力半径小，有利于水的过流，并且能够在沉淀池1中将进水流速平均分布，减小水流速，加速水中悬浮物沉淀，使斜管以上水质达到出水标准。六角蜂窝斜管填料200的安装方法为：六角蜂窝斜管填料200放在沉淀池1的布水区201上端，由圆钢支架固定支撑，第一层的所有斜管朝一个方向铺设，自左向右进行组装，始终与水平面保持60°角不变，第二层朝第一层相反的方向铺设，布水区201要与斜管区205保存一定的高度。

具体包括以下步骤：

第一，沉淀池1底部排泥管203的安装：沉淀池1安装顺序一般从底部开始，先完成最底部的排泥管203的安装，确保排泥管203开孔符合设计要求、固定牢靠，检查无误后，才允许进入下一道安装工序；

第二，完成填料支架安装：根据沉淀池1填料支架安装施工图，先将填料支架安装到位，检查所有焊接结点牢靠、支架强度足以承受填料重量，并在支架表面完成防腐处理；

第三，完成六角蜂窝斜管填料200烫接：按六角蜂窝斜管填料200的烫接方法将每一个六角蜂窝斜管填料200包装作为一个单独的烫接单元，一个单元完成烫接后为1m²(斜长1000mm、斜片宽度1000mm)，烫接完成后在场地上整齐堆放(保留少量的散片备用)；

第四，六角蜂窝斜管填料200池内组装：将烫接后的填料单元在填料支架上部自左向右进行组装，始终保持60°角不变，每一单元顺序组装时要适当压紧，组装到最右侧时若尺寸不是正合适，需要根据尺寸用散片六角蜂窝斜管填料200烫接后进行组装直至全部到位；

第五，六角蜂窝斜管填料200上部固定：由于六角蜂窝斜管填料200比重为0.92略小于水，六角蜂窝斜管填料200在池内组装到位后需要在填料上方自左向右方向拉上10mm的圆钢进行加固(每个单元填料上部要求有两根圆钢通过)，圆钢两端在沉淀池1池壁上可靠固定，安装圆钢后可以很好地防止六角蜂窝斜管填料200在初期使用时有可能发生的松动上浮现象，圆钢采用环氧煤沥青防腐。

在本实施例中，生物接触氧化滤池2采用A²O生物接触氧化滤池，A²O生物接触氧化滤池的生物A池6设置有两个，包括厌氧A池601和缺氧A池602，形成“厌氧A-缺氧A-好氧O”复合结构的微环境，通过生物接触净化原理实现硝化和反硝化作用，在水体内部构造强大的生物净化系统。

在本实施例中，将304不锈钢蓄水箱体用不锈钢隔板分成五个独立的水箱，第一个作为沉淀池1，第二个作为厌氧A池601，第三个作为缺氧A池602，第四个作为生物O池7，第五个作为清水池3，并采用串联方式依次连接。智能电解净化消毒水处理器100的出水口109与沉淀池1下部的进水口4连通，沉淀池1上部通过第一连接管18与厌氧A池601连通，厌氧A池601下部通过第二连接管19与缺氧A池602连通，缺氧A池602上部通过第三连接管20与生物O池7连通，生物O池7上部通过第四连接管21与清水池3连通。

在本实施例中，如图5～6所示，浮床8包括PVC管301和多孔网302，多孔网302固定连接在PVC管301围成的框架内，本实施例中采用将DN50的PVC管301用胶水连接成一个与池子同样大小的长方形，用扣带将PVC材质的多孔网302固定在连接好的长方形框架上制成的PVC人工浮岛300作为浮床。多孔网302的每一个孔内均种植有水生植物9，每一个孔内种植2-3株，根据水质情况选用不同的已经特殊培植好的水草，如铜钱草、狐尾草等。

在本实施例中，如图7所示，生物填料10采用生物纳米纤维填料400，生物接触氧化滤池2内设置有多个悬挂件401，生物纳米纤维填料400设置于悬挂件401上。悬挂件401采用挂杆或挂绳，生物纳米纤维填料400作为微生物纤维纳米载体，将悬挂件401上下两端都予以固定悬挂在304不锈钢纳米填料固定支架402上，形成一排排的挂帘，水在池中流动过程中，通过曝气系统的搅拌和混合作用，使其中的污染物与挂帘上生长的生物膜得到充分的接触和发生生物降解和同化。

同时微生物纤维纳米载体具有很大的表面积，能吸收、吸附、截留水中溶解态和悬浮套污染物，为各类微生物的生长、繁殖提供良好的着生、附着或穴居条件，最终在微生物纤维纳米载体上行成薄层的具有很强净化活性功能的“生物膜”，并且微生物纤维纳米载体能够激发微生物活性，促进污染物的降解及转化。在生物膜的一个断面上，由外及里形成了好氧、兼性厌氧和厌氧三种反应区。在好氧区，好氧菌将氨氮转化为硝基氮，并把小分子有机物转化为二氧化碳和水(把无机磷转化为细胞体内的ATP)；在厌氧区，厌氧菌将硝基氮转化为氮气和氧气(把难分解的大分子有机物分解为可降解的小分子有机物)。最终污染基团就被分解转化成逸出水体的N₂、CO₂和H₂O。

生物纳米纤维填料400对水中的氨氮具有很高的去除效果，原因主要在于在生物纳米纤维填料400中有丰富的贫营养细菌生长，而微生物固定生长的特点使其在反应器内能够获得较长的停留时间，因此生长较慢的微生物如氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌可以在反应器内不断积累，它们分工合作，源源不断地把水中的有机氮和无机氮转化为硝酸盐氮，达到去除氨氮的目的，生物氧化处理后水中胶体的电动电位有较大幅度降低(指负数的绝对值降低)，这是因有机物降解、生物繁殖分泌物的絮凝作用及PH变化造成的，所以生物氧化接触滤池2能有效降低水的浊度和色度，解决传统工艺要用化学药剂才能实现的问题，降低了药剂、加药设备投入成本和设备动力成本及药剂产生的二次污染对人体的伤害。

在本实施例中，曝气装置包括曝气器22和鼓风机23，曝气器22的进气口24通过进气管路25与鼓风机23的出风口26连通。本实施例中曝气器22采用微孔曝气盘或曝气管，鼓风机23采用罗茨鼓风机，由自动控制电箱控制鼓风机23和潜水泵15。

在本实施例中，清水池3的出水口5设置于清水池3的顶部，清水池3也能够起到对水进行沉淀的作用。

在本实施例中，出水口5还通过出水管路27依次连接有物理过滤机构和消毒机构。本实施例中物理过滤机构采用砂滤罐或活性炭滤罐或超滤膜，消毒机构采用一种水能发电的纳米电光催化消毒器，该设备为已获得授权的中国实用新型专利(CN 212387766 U)。

本实施例中采用的A²O生物接触氧化工艺对水中有机物的去除作用主要包括两方面，一方面在于粒状滤料的机械截留作用，以去除浊度的形式去除部分有机物，更重要的还是依靠生物纳米纤维填料400表面生物膜的接触絮凝、生物氧化作用达到对水中悬浮物质和胶体颗粒等污染物的去除。水经过生物接触氧化滤池处理之后，出水COD去除率稳定为40％～60％；砂滤出水为1.15～2.69mg/L，对原水去除率为70％～85％，达到了COD≤3mg/L。

本实用新型中的生态修复(Ecological Remediation)特点：

第一，严格遵循循环再生、和谐共存、整体优化、区域分异等生态学原理：

1.循环再生原理：生态系统通过生物成分，一方面利用非生物成分不断地合成新的物质，一方面又把合成物质降解为原来的简单物质，并归还到非生物组分中。如此循环往复，进行着不停顿的新陈代谢作用。这样生态系统中的物质和能量就进行着循环和再生的过程。生态修复利用植物及微生物复合系统的物理、化学、生物学和生物化学特征对污染物中的水、肥资源加以利用，对可降解污染物进行净化，其主要目标就是使生态系统中的非循环组分成为可循环的过程，使物质的循环和再生的速度能够得以加大，最终使污染水环境得以修复。

2.和谐共存原理：在生态修复系统中，由于循环和再生的需要，各种水生植物与微生物种群之间、各种水生植物之间、各种微生物之间和生物与处理系统环境之间相互作用，和谐共存，水生植物给根系微生物提供生态位和适宜的营养条件，促进一些具有降解功能微生物的生长和繁殖，促使污染物中植物不能直接利用的那部分污染物转化或降解为植物可利用的成分，反过来又促进水生植物的生长和发育。

3.整体优化原理：生态修复技术涉及点源控制、污染物阻隔、预处理工程、修复生物选择和修复后土壤及水的再利用等基本过程，它们环环相扣，相互不可缺少。因此，必须把生态修复系统看成是一个整体，对这些基本过程进行优化，从而达到充分发挥修复系统对污染物的净化功能和对水、肥资源的有效利用。

4.区域分异原理：不同的地理区域，甚至同一地理区域的不同地段，由于气温、地质条件、土壤类型、水文过程以及植物、微生物种群差异很大，导致污染物质在迁移、转化和降解等生态行为上具有明显的区域分异。在生态修复系统设计时，必须有区别地进行工艺调整与补充微生物菌剂的选择及结构配置和运行管理。

第二，生态修复机理：

1.污染物的生物吸收与富集机制：如果水体受重金属污染后，植物会不同程度地从根际圈内吸收重金属，吸收数量的多少受植物根系生理功能及根际圈内微生物群落组成、pH值、氧化-还原电位等因素影响，植物通过适应性调节后，将一些重金属元素作为其营养需求，植物根对有机污染物有很高的去除效率，有机污染物包括BTX(即苯、甲苯、乙苯和二甲苯)、氯代溶剂和短链脂肪族化合物等。植物将有机污染物吸入体内后，可以通过木质化作用将它们及其残片储藏在新的组织结构中，也可以代谢或矿化为CO₂和H₂O，还可以将其挥发掉。根系对有机污染物的吸收程度取决于有机污染物的浓度和植物的吸收率、蒸腾速度。植物根系对有机污染物的修复，主要是依靠根系分泌物对有机污染物产生的络合和降解等作用。此外植物根死亡后，释放的酶也可以继续发挥分解作用，如脱卤酶、硝酸还原酶，过氧化物酶、漆酶等。

2.有机污染物的生物降解机制：生物降解是指通过生物的新陈代谢活动将污染物质分解成简单化合物的过程。由于微生物具有各种化学作用能力，如氧化—还原作用、脱羧作用、脱氯作用、脱氢作用、水解作用等，同时本身繁殖速度快，遗传变异性强，也使得它的酶系能以较快的速度适应变化了的环境条件，而且对能量利用的效率更高，因而具有将大多数污染物质降解为无机物质(如二氧化碳和水)的能力，在有机污染物质降解过程中起到了很重要的作用。微生物除直接利用自身的代谢活动降解有机污染物外，还能以环境中有机质为主要营养源，对大多数有机污染物进行降解，如多种细菌可利用植物根分泌的酚醛树脂如儿茶素和香豆素进行降解多氯联苯PCBs的共代谢，也可以降解2，4-D。细菌对低分子量或低环有机污染物如多环芳烃PAHs(二环或三环的)的降解，常将有机物作为唯一的碳源和能源进行矿化，而对于高分子量的和多环的有机污染物多环芳烃PAHs(三环以上的)、氯代芳香化合物、氯酚类物质、多氯联苯(PCBs)、二恶英及部分石油烃等则采取共代谢的方式降解。这些污染物有时可被一种细菌降解，但多数情况是由多种细菌共同参与的联合降解作用。

3.有机污染物的转化机制：转化或降解有机污染物是微生物正常的生命活动或行为。这些物质被摄入体内后，微生物以其作为营养源加以代谢，一方面可被合成新的细胞物质；另一方面也可被分解生成CO₂和H₂O等物质，并获得生长所必需的能量。微生物通过催化产生能量的化学反应获取能量，这些反应一般使化学键破坏，使污染物的电子向外迁移，这种化学反应称为氧化-还原反应。其中，氧化作用是使电子从化合物向外迁移的过程，氧化-还原过程通常供给微生物生长与繁衍的能量，氧化的结果导致氧原子的增加和氢原子的丢失；还原作用，则是电子向化合物迁移的过程，当一种化合物被氧化时这种情况可发生。在反应过程中有机污染物被氧化，是电子的丢失者或称为电子给予体，获得电子的化学品被还原，是电子的接受体。通常的电子接受体为氧、硝酸盐、硫酸盐和铁，是细胞生长的最基本要素，通常被称为基本基质。这些化合物类似于供给人类生长和繁衍必需的食物和氧。

4.生态修复的强化机制：对于污染程度较高且不适于生物生存的污染环境来说，生物修复就很难实施，这时就要采用物理或化学修复的方法，将污染水平降到能够降到的最低水平，若此时仍达不到修复要求，就要考虑采用生态修复的方法，而在生态修复实施之前，先要将环境条件控制在能够利于生物生长的状态。但一般来说，简单的直接利用修复生物进行生态修复，其修复效率还是很低的，这就需要采用一些强化措施，进而形成整套的修复净化技术。

综上，本实用新型提供的饮用水预处理系统应用生态修复(EcologicalRemediation)协同生物接触氧化A²O工艺完成对饮用水原水(Feed Water)的预处理工艺，即本实用新型的整体工艺，也就是运用水生植物、微生物以及物理方法对原水进行预处理，具有以下优点：第一，针对常规给水净化工艺在处理高氨氮、高有机物污染的原水中的不足，其对水中氨氮、有机物、亚硝酸盐具有明显的去除效果。由于A²O生物接触氧化工艺系统中生长有丰富的氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌，因此系统对水中氨氮、有机物、亚硝酸盐具有很高的去除效果，能够在较短的过流时间内完成水体净化。第二，对水源的要求没有任何局限，只要有水就可以处理达到安全的饮用水。第三，不需要添加任何的化学药剂，避免化学残留对人体的伤害。同时也节约化学药剂的购买成本。第四，投资成本只是传统工艺的一半都不到，为国家节约投资。第五，占地面积小，安装工期短。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：包括前后依次进行连通的沉淀池、生物接触氧化滤池和清水池，所述沉淀池连接有进水口，所述清水池连接有出水口，所述沉淀池能够用于对进水进行沉淀；所述生物接触氧化滤池包括前后依次进行连通的生物A池和生物O池，所述生物A池的顶部铺设有浮床，所述浮床种植有水生植物，所述生物O池的底部设置有曝气装置；所述生物接触氧化滤池的内部设置有生物填料。

2.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述沉淀池的前方还设置有自洁前置净化机构，所述自洁前置净化机构的进水口连接有进水管路，所述进水管路上设置有电磁阀和潜水泵，所述自洁前置净化机构的出水口与所述沉淀池的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述自洁前置净化机构采用智能电解净化消毒水处理器。

4.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述沉淀池的内部设置有斜管填料，所述斜管填料设置有两层，两层所述斜管填料反向设置；所述斜管填料的下方为布水区，上方为清水区，所述沉淀池的进水口与所述布水区连通，所述清水区与所述生物A池连通。

5.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述生物接触氧化滤池采用A²O生物接触氧化滤池，所述A²O生物接触氧化滤池的生物A池设置有两个，包括厌氧A池和缺氧A池。

6.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述浮床包括PVC管和多孔网，所述多孔网固定连接在所述PVC管围成的框架内，所述多孔网的每一个孔内均种植有水生植物。

7.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述生物填料采用生物纳米纤维填料，所述生物接触氧化滤池内设置有多个悬挂件，所述生物纳米纤维填料设置于所述悬挂件上。

8.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述曝气装置包括曝气器和鼓风机，所述曝气器的进气口通过进气管路与所述鼓风机的出风口连通。

9.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述清水池的出水口设置于所述清水池的顶部。

10.根据权利要求1所述的运用微生物和生态净化工艺的饮用水预处理系统，其特征在于：所述出水口还通过出水管路依次连接有物理过滤机构和消毒机构。

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