一种生化去除饮用水硝酸盐的方法及其装置

摘要

本发明涉及环境保护，具体的说是一种生化去除饮用水硝酸盐的方法及其装置。本发明充分利用TiO₂改性反硝化活性污泥反应器和活性炭固定床反应器的各自优势，两段式添加碳源，序批式联合运行，在增强硝酸盐还原菌和亚硝酸盐还原菌协同除硝能力的同时，解决碳源添加量难以控制和出水亚硝酸盐容易超标的问题。采用乙醇乙酸混合碳源，维持反应过程的pH稳定性。经该工艺处理的出水，经臭氧消毒/活性炭过滤，硝酸盐、亚硝酸盐和水溶性有机物符合饮用水安全标准，pH和碳酸氢盐碱度适宜。

主权项

一种生化去除饮用水硝酸盐的方法，其特征在于：待处理原水通入添加有混合碳源的TiO₂改性反硝化活性污泥反应器内进行序批式运行处理，将原水中部分硝酸盐还原，同时产生亚硝酸盐；然后经石英砂过滤后，进入添加混合碳源的活性炭固定床反应器内进行序批式运行处理，将原水中硝酸盐和产生的亚硝酸盐还原；而后经由臭氧消毒/活性炭过滤，即得到去除硝酸盐的能够饮用的原水；反硝化活性污泥的TiO₂改性培养：20‑26℃条件下，在20L的序批式反应器内对常规反硝化活性污泥进行TiO₂培养，其中活性污泥浓度2.5g/L，硝酸盐浓度5mM，乙酸浓度2.5mM，乙醇浓度1.5mM，反应时间6‑24h，沉淀时间1h，每次进排水10L，每次每星期添加1次TiO₂，TiO₂的添加量为活性污泥质量的6%；如此培养6周后，活性污泥体积指数（SVI）达到78mL/g，完成TiO₂改性反硝化污泥的培养；启动运行：首先,向TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）中一次性转移培养好的TiO₂改性反硝化活性污泥，使活性污泥的浓度在序批式运行的反应阶段可以达到2.5g/L，TiO₂占污泥的质量比为30%;固定床反应器(4)中的颗粒活性炭用反硝化活性污泥混合液浸没半小时一次性完成接种；然后，向TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）中泵入2L含硝酸盐原水，然后通过蠕动泵向TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）加入23mL混合碳源浓缩液，碳源添加量占异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需碳源的59%，经过7h的运行，原水中大部分硝酸盐被还原为亚硝酸盐，然后TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）经过50min的静置后，排水2L入固定床反应器（4），并通过蠕动泵向固定床反应器(4)中加入上述混合碳源浓缩液9mL，碳源添加量占异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需碳源的23%，运行7.5h，排水2L；整个反应系统在碳源添加量不足17%的情况下运行，提高TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）和固定床反应器（4）内反硝化菌群对亚硝酸盐累积的适应性和去除能力；如此运行15个循环，完成启动阶段的运行。