[发明专利]一种生物增强活性炭以及利用该活性炭去除低温水源中氨氮的方法

说明书

一种生物增强活性炭以及利用该活性炭去除低温水源中氨氮的方法，属于水处理技术领域。为了解决如何去除低温水源中氨氮的问题，本发明提供了一种生物增强活性炭，是将活性炭预负载碳源后，转移至耐低温功能菌菌液中培养后获得的，具体方法为：1)预负载碳源：配制浓度为100mg/L‑C葡萄糖溶液，灭菌后加入干燥的活性炭20℃～25℃，100r/min振荡24h‑48h，然后将活性炭取出，用无菌水冲洗，得到预负载碳源的活性炭；2)负载功能菌群：将预负载碳源的活性炭转移至耐低温功能菌菌液中，在2‑8℃摇床中培养48‑96h，取出后用无菌水冲洗，得到负载耐低温功能菌群的生物增强活性炭。本发明可用于低温条件下饮用水净化处理。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种生物增强活性炭以及利用该活性炭去除低温水源中氨氮的方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，地表水和地下水氨氮超标现象严重威胁到饮用水供水安全。一方面由于冬季水体自净能力变差，水源水中氨氮浓度较高；另一方面传统净水工艺(混凝-沉淀-过滤)在低温期氨氮去除效率极低。低温下氨氮的去除成为保障城镇饮用水供水安全的一大难题。

进水碳源是影响BEAC工艺低温下氨氮去除效能的重要因素。通常BEAC工艺的低温期进水有机物主要包括烷类、酯类、苯类、有机酸、萘类、烯类、酚类、胺类等物质，进水中生物可降解溶解性有机碳(BDOC)浓度很低，平均浓度仅达到0.13mg/L。有机污染物成分复杂、可生化性差为应用BEAC工艺去除低温水源水中氨氮提高了处理难度。

发明内容

为了解决如何去除低温水源中氨氮的问题，本发明提供了一种生物增强活性炭，是将活性炭预负载碳源后，转移至耐低温功能菌菌液中培养后获得的。

进一步地限定，所述生物增强活性炭的制备方法如下：

1)预负载碳源：配制浓度为100mg/L-C葡萄糖溶液，灭菌后加入干燥的活性炭20℃～25℃，100r/min振荡24h-48h，然后将活性炭取出，用无菌水冲洗，得到预负载碳源的活性炭；

2)负载功能菌群：将预负载碳源的活性炭转移至耐低温功能菌菌液中，在2-8℃摇床中培养48-96h，取出后用无菌水冲洗，得到负载耐低温功能菌群的生物增强活性炭。

进一步地限定，所述无菌水冲洗次数均为3遍。

进一步地限定，步骤1)所述灭菌是指在120℃，120kPa下灭菌30min。

进一步地限定，步骤2)所述耐低温功能菌菌液为耐低温异养硝化菌液。

进一步地限定，所述耐低温异养硝化菌液，其OD₆₀₀≥0.8。

进一步地限定，步骤2)所述预负载碳源的活性炭转移至耐低温功能菌菌液中，是在2℃摇床中培养48小时。

本发明还提供了一种去除低温水源中氨氮的方法，是将上述制备获得的生物增强活性炭置于低温水源中，净化水源0.5-4h，优选为30min；所述低温温度为2-8℃。

有益效果

本发明提供了一种利用葡萄糖强化原位增殖生物增强活性炭工艺低温下氨氮去除的方法，具体应用在饮用水处理当中，通过低温功能菌群构建原位增殖生物增强活性炭工艺(BEAC)，发现该工艺在实际饮用水净化处理过程中，在2℃和8℃条件下，可分别去除0.25±0.05mg L^-1和0.44±0.05mg L^-1的氨氮，是普通活性炭的2.8～4.0倍。而且，功能菌群在BEAC工艺长期运行期间可保持稳定，与其他土著菌属共存，形成了较为稳定的微生物群落结构。