[发明专利]一种原水生物预处理方法

说明书

本发明提供了一种原水生物预处理方法。本发明利用适应于原水寡营养环境的微生物，在不同反应格室的不同载体上形成生物膜，以各种自养和异养微生物为作用主体，利用其新陈代谢作用去除原水中的氮素和有机物，并通过DO、回流、载体筛选与控制措施在不同生境条件下处理原水。本发明的优点在于克服常规原水生物预处理工艺单一曝气的好氧生境，便于不同功能微生物的富集，实现生境多样化；减少高曝气条件运行下的能耗，降低原水处理的运行成本；通过DO调控、载体筛选与填充率的控制、回流优化等方式极大的增加了工艺运行的灵活性，有利于运行性能的优化。该工艺操作简单，运行方便，能够在现有原水生物预处理曝气池中进行改造，节约基建成本。

技术领域

本发明涉及一种原水生物预处理工艺，属于原水生物预处理技术领域。

背景技术

随着经济的发展，我国大部分地表水已经受到了严重的污染，原水中有机物和氨氮水平日益升高。如不加以处理或处理不当，会导致自来水厂出水营养基质水平过高，不但会增加消毒副产物，也会促进输水管网中的微生物生长，污染自来水，对饮用自来水的人和动物健康造成威胁。

对原水的处理，现已有多种方法。常规的原水处理工艺为混凝-沉淀-过滤-消毒联合工艺。此工艺能够有效去除原水中的浊度和部分有机物，但对氨氮及有机物的去除性能较差。而其它物理或化学的处理工艺，要么对氨氮和有机物的处理效率不高或者是操作比较比较繁琐，如沸石吸附工艺，要么成本较高或引入二次污染，如电吸附处理、高锰酸钾氧化或臭氧氧化。

原水生物预处理工艺是利用微生物的生长代谢作用进行原水处理的工艺。因其运行成本低、处理性能高、无二次污染的优点而被引入原水处理工艺中。常见的原水生物预处理工艺有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化法。生物滤池净化能力较强，处理性能较高，但水力停留时间较长，且容易造成反应器的堵塞。生物转盘的反应时间较长、建设成本较高、构筑物所占的面积较大。目前我国原水生物预处理最为广泛使用的是生物接触氧化法，但其主要采用高强度曝气工艺，虽有利于氨氮的转化，但不利于总氮的去除，且运行能耗较高。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种基于多生境多种微生物协同作用的曝氧经济型原水生物预处理方法，其涉及对原水氮素及有机物处理性能较高的微生物、生物膜和运行参数的设计和调控。本发明能有效去除水体中的氮素和有机物，与其它运行方法相比具有运行性能高、运行能耗小、运行费用低的优点。

本发明的目的在于提供一种原水生物预处理方法。

一种原水生物预处理方法，它利用适应于原水寡营养环境的微生物，在不同反应格室的不同载体上形成生物膜，以各种自养和异养微生物为作用主体，利用其新陈代谢作用去除原水中的氮素和有机物，并通过DO、回流、载体筛选与控制措施在不同生境条件下处理原水。

所述的不同反应格室为3~7个串联的反应池，反应格室包括高曝气格室、微曝气格室和非曝气格室，格室之间通过输水管/输水通道/分割网道相通，进水依次从前段格室流入后段格室。

所述的不同反应格室串联布局为1~3个前置非曝气反应池、0~2个微曝气池、1~2个高曝气池、和1~2个后置非曝气池，后置非曝气池设置回流至前置非曝气反应池，回流比0.1~0.6。

所述的微曝气反应格室DO浓度为1~4mg/L，高曝气反应格室DO浓度为5~9mg/L，前置非曝气反应格室DO浓度小于0.7mg/L，后置非曝气格室DO浓度大于4mg/L。

所述的载体包括弹性填料载体和悬浮球填料，在曝气格室悬挂或堆积填充悬浮球填料或弹性填料，在非曝气格室悬挂弹性填料。

所述的方法每3~6星期排泥一次，以水流和曝气相结合的方式冲洗填料，冲洗周期为3~12个月。

所述的方法为原水生物预处理方法，与水厂传统处理方法联用，采用开放式自然挂膜方法，2~3星期启动成功，可根据运行负荷调节DO、回流比、载体填充方式和填充率。