[发明专利]一种水源水生物膜预处理工艺启动性能强化方法

说明书

本发明公开了一种水源水生物膜预处理工艺启动性能强化方法，生物膜反应器作为反应器，载体填料填充孔隙率为50‑85%，接种菌源来自底泥和浸水土壤，先后采用序批式和连续流模式在恒温条件下运行，采用循环水泵或出水回流方式搅拌混合底泥与生物膜载体。有益效果为：强化方法能有效提供寡营养生境微生物，提高功能菌群组成，加快水源水预处理工艺生物膜的快速形成，提高水源水生物膜处理工艺功能多样性，强化污染水源水中氮素和有机物的去除。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其是涉及一种水源水生物膜预处理工艺启动性能强化方法。

技术背景

近年来，随着工业废水、城镇污水、农业径流污染的加剧，环境水体水质有逐渐恶化的趋势。尤其在发展中国家，以氮素和有机物为主的污染极大的影响着水源水水质，严重威胁着饮用水安全保障。传统水源水处理工艺以混凝、沉淀、过滤和消毒为主，对水源水中的颗粒物、微生物等具有较好的去除效果，但不能有效去除溶解性有机物和氮素，而且可能会产生二次污染物和消毒副产物(DBPs)，危害饮用者的健康和生命。生物膜工艺能够有效去除水源水中的氮素和有机物，对痕量的抗生素、持久性有机污染物和环境激素等也能达到很好的去除效果，基本不会产生二次污染。此外，生物膜工艺在运行时不需要额外添加药剂，管理简单方便，在所有水源水处理工艺中，具有最低的运行成本，近年来常作为预处理工艺逐渐应用于污染水源水的净化，能够取得较好的污染物去除效果。

然而，污染水源水属于寡营养水质，严重限制了生物膜工艺中功能菌群的富集，尤其是功能微生物的生长和繁殖。在生物膜工艺的启动过程中，因水源水处理的特殊性，不能采用活性污泥等微生物丰富的生物聚集体作为接种污泥，常在曝气条件下采用自然挂膜法富集微生物形成生物膜，启动时间特别长，即便在较低负荷运行条件下，氮素和有机物的去除性能和运行稳定性也受到了极大的限制。

目前为止，用于水源水生物预处理的生物膜工艺主要包括生物曝气池和生物滤池两类。生物滤池因其水流阻力较大且易于堵塞，不太适用于高浊度水源水的处理。生物曝气池功能较为单一，主要是在高曝气条件下实现氨氮转化为硝氮的目的，不能实现反硝化脱氮反应而使氮素彻底从水体中去除。针对生物曝气池功能单一、工艺启动时间长以及氮素和有机物等污染物去除性能欠佳等问题，提供水源水生物膜预处理工艺启动性能强化方法将有助于系统的快速启动和运行性能的提高，进一步减少系统运行成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水源水生物膜预处理工艺启动性能强化方法，能够有效提供寡营养生境微生物，加速组建功能菌群，促进水源水生物膜的高效、快速形成，提高水源水生物膜处理工艺功能多样性，强化污染水源水中氮素和有机物的去除。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种水源水生物膜预处理工艺启动性能强化方法，包括：

步骤一：反应器为生物膜反应器，填充载体填料孔隙率为50-85%，载体填料为弹性填料或聚氨酯填料或碳纤维填料或多面空心球，填充载体填料密度为1.0-3.0kg/m³，均匀堆积填充或悬挂填充于反应器中，载体之间空隙0.1-10mm且无挤压堆积；反应器中堆积或悬挂填充载体填料有助于提高生物膜工艺中微生物的富集，尤其是增强功能微生物的生长和繁殖，处理方法较为简单，成本较低，并且填充载体填料的种类易控、可选，可以对不同类型污染水源水选用针对性的填料；

步骤二：接种菌源来自底泥和浸水土壤，先后采用序批式和连续流模式在恒温条件下运行，序批式模式运行2-10天后，再采用连续流模式运行7-40天，运行温度为18-25℃范围内任一恒定温度，温度变化为0-2℃；序批式运行能够有效持留接种底泥和浸水土壤，减少出水外排；连续流模式条件能够充分提高生物膜形成所需的水力剪切力，提高进水基质负荷，先后使用两种处理方法预处理有助于加快水源水预处理工艺生物膜的快速形成，提高水源水生物膜处理工艺功能多样性，强化污染水源水中氮素和有机物的去除；