[发明专利]一种去除高藻水中藻类及有机物的方法

说明书

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种去除水中藻类及天然有机物的方法。该方法首次预氧化将源水中藻类灭活并氧化消除部分DBPs前驱体，二次预氧化去除由于藻细胞破损产生的藻毒素、胞内有机物等有害物质及DBPs前驱体；最终将经过高锰酸钾预氧化后含天然有机物及Mn²⁺的余液通过含锰氧化细菌的生物滤池进行水质优化，将预氧化所产生的可溶性Mn²⁺转化为不可溶的Mn⁴⁺氧化物，同时通过Mn⁴⁺氧化物与锰氧化细菌结和所产生的生物氧化锰有效的氧化吸附天然有机物及藻细胞破裂所产生的胞内有机物，操作简单，能够有效的一站式去除可溶性Mn²⁺、藻类及其胞内物质、MC‑LR以及酪氨酸等天然有机物。

技术领域：

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种去除水中藻类及天然有机物的方法。

背景技术：

在世界范围内，由富营养化引起的饮用水源中藻类大量繁殖受到广泛关注，它给饮用水厂过程运行与水质安全带来的负面影响，已经成为保障饮用水安全的重要问题。高藻水源中富大量含藻细胞，在饮用水厂前期常规混凝过程中，由于藻细胞的电负性，不易通过混凝脱稳去除，可能会造成藻细胞在反应池、沙滤池中生长繁殖，并最终进入到输配水管网中。而配水管网中的藻细胞可能在管网配水管、入户管、二次供水设施等繁殖生长，这将消耗管网末端余氯，并造成微生物繁殖和感官下降等不利影响。其次，高藻水水源中一般含富含大量天然有机物，其中部分有机物在饮用水后期消毒过程中会与氯发生反应，生成具遗传效应、致突变和致癌活性的消毒副产物(DBPs)，带来潜在的饮用水水质风险。

对高藻水进行前期化学预氧化能有效的将藻细胞灭活，并氧化水中天然有机物，控制后期DBPs的产生，并且有利于后续的混凝过程。但是预氧化、混凝除藻手段会破坏藻细胞的完整性，导致胞内代谢物质包括藻毒素、嗅味物质等有害有机物的释放，可能产生更大的饮用水水质风险。其中，高锰酸钾是饮用水厂中较为常见的预氧化试剂。高锰酸钾作为氧化剂可去除饮用水中的微量有机污染物、致突变物质、氯仿前质，但在预氧化的同时会生成具有遗传毒性效应的二价锰离子。

本发明将提供一种化学预氧化耦合生物滤池技术，通过化学预氧化对高藻水中藻细胞灭活并消除DBPs前驱体与藻细胞破碎所产生的微囊藻毒素(MC-LR)，利用接种了锰氧化细菌的常规生物滤池去除预氧化所产生的Mn²⁺以及藻细胞破裂后所产生的胞内有机物，并通过生物滤池中锰氧化细菌产生的生物氧化锰对水质进行深度净化，使该组合工艺达到同时去除藻细胞及其胞内物质、MC-LR、水中有机污染物与Mn²⁺的目的。为饮用水处理提供了一种新的思路。

发明内容:

为了实现上述目的，本发明将提供一种去除水中藻类及天然有机物的方法，该方法将含天然有机物的高藻水经过两次高锰酸钾预氧化后，其预氧化余液通过含锰氧化细菌的生物滤池进行水质优化。在生物滤池中锰氧化细菌可以利用前期高锰酸钾预氧化所产生的锰离子生成生物锰氧化物，对预氧化后剩余的天然有机物和藻细胞胞内有机物进行氧化吸附，以达到二次去除的水质净化效果。

上述锰氧化菌具体为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)QJX-1，该菌株于2012年9月27日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC，中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，邮编：100101)，保藏号为CGMCCNo.6630。

本发明将高锰酸钾预氧化-生物锰氧化联合应用于高藻水处理，从而去除饮用水中的藻类及胞内物质、MC-LR、天然有机物、Mn²⁺离子。具体方法是: