申请日2004.07.22
公开(公告)日2005.03.23
IPC分类号C02F9/14; C02F3/10; C02F1/32; C02F1/52; C02F1/78
摘要
固定化生物活性炭技术实现饮用水深度净化的水处理方法，它涉及一种饮用水处理方法。传统的生物活性炭技术由于BAC是在运行中自然形成的，因而使其在理论研究和实际应用中存在诸多问题。本发明待处理的水经过如下几个过程：A.混凝—沉淀、过滤的常规处理工艺，B.进入臭氧接触塔，C.进入固定化生物活性炭反应器，D.UV消毒，其中C步骤的“固定化生物活性炭反应器”为，在反应器内装有活性炭柱，所述活性炭柱上固定有工程菌。使用本发明方法处理后的水质可以达到生活饮用水水之规范(2001)要求，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，应用前景十分广阔。
权利要求书
1.一种固定化生物活性炭技术实现饮用水深度净化的水处理方法，它包括 待处理的水经过如下几个过程：A.混凝—沉淀、过滤的常规处理工艺，B.进入 臭氧接触塔，C.进入固定化生物活性炭反应器，D.UV消毒，其特征在于C步 骤的“固定化生物活性炭反应器”为，在反应器内装有活性炭柱，所述活性炭 柱上固定有工程菌。
2.根据权利要求1所述的固定化生物活性炭技术实现饮用水深度净化的 水处理方法，其特征在于所述的工程菌的制备过程如下：
a.筛选：取10ml待处理水，放入事先已灭菌，内装玻璃珠和90ml无菌水 的三角瓶中，振荡30min，倍比稀释至10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7倍 后分别装入不同的试管内，每个稀释度的水样各取10ml放入培养皿中，再加 入牛肉膏蛋白胨培养基20～25ml，混合后，置于恒温培养箱中，37℃培养24h; 选择可见到清晰菌落的平皿，挑取单菌落接种于试管斜面上，37℃培养24h， 然后采用平板划线法获得单菌落，重复纯化3～5次，即得到纯菌株;
b.培养和驯化：培养和驯化所用培养基共有5种：
I、牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl 5g、琼脂15-20g、水1000mL，112.3 ℃灭菌20min;
II、蛋白胨10g、NaCl 5g、葡萄糖10g、水1000mL，112.3℃灭菌20min;
III、NaCl 5g、葡萄糖10g、水1000mL，112.3℃灭菌20min;
IV、NaCl 5g、水1000mL，112.3℃灭菌20min;
V、水1000mL，112.3℃灭菌20min;
将a步骤所得菌株的斜面用10mL无菌水洗脱，然后将2mL菌液接种于装 有已灭菌的100mL培养基I中，再置于摇床上，30℃培养24小时;
吸取培养基I中的培养液10mL，加入盛有100mL培养基II的三角瓶中， 30℃培养24小时;
再吸取培养基II中的培养液10mL，加入盛有100mL培养基III的三角瓶中， 30℃培养24小时;
再吸取培养基III中的培养液10mL，加入盛有100mL培养基IV的三角瓶中， 30℃培养24小时;
吸取培养基IV中的培养液10mL，加入盛有100mL培养基V的三角瓶中， 30℃培养24小时即得所述菌种。
3.根据权利要求2所述的固定化生物活性炭技术实现饮用水深度净化的 水处理方法，其特征在于增加工程菌的扩大培养过程，所述工程菌的扩大培养 过程如下：将b步骤中剩余的8mL菌液倒入装有1000mL培养基I的装置中， 室温培养48小时，然后从出水口放出900mL;再加入1000mL培养基II，室 温培养48小时，然后从出水口放出900mL;再加入1000mL培养基III，室温 培养48小时，然后从出水口放出900mL;再加入1000mL培养基IV，室温培 养48小时，然后从出水口放出900mL;再加入1000mL培养基V，室温培养 48小时，然后从出水口放出900mL;最后，每天加入200mL蒸馏水，直至达 到所需要的菌液量。
4.根据权利要求1、2或3所述的固定化生物活性炭技术实现饮用水深度 净化的水处理方法，其特征在于所述工程菌固定在活性炭柱上的方法为：首先， 将活性炭用自来水浸泡、冲洗，至出水清澈透明为止;倾去水分，装入柱中; 然后在炭柱中注入工程菌菌液，浸没炭层后，按4h循环一次的流速放出，24h 后用自来水冲洗15min，即完成工程菌在活性炭上的固定化。
说明书
固定化生物活性炭技术实现饮用水深度净化的水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种饮用水处理方法。
背景技术：
近些年来，水源污染问题在我国已经普遍存在。据国家环境保护总局发布 的《2002年中国环境状况》中的数据“2002年，七大水系741个重点监测断面 中，29.1%的断面满足I～III类水质要求，30.0%的断面属IV、V类水质，40.9 %的断面属劣V类水质。若考虑到通常难以检测的水中微量有机物以及环境激 素类物质，则目前的饮用水水源水质污染状况更加严重。因此，提高饮用水净 水技术的研究和应用水平，实施水资源的可持续发展是至关重要的。
在水源受污染情况下，由于常规净化工艺的局限性，处理后的生活饮用水 水质安全性难以保证。主要表现在以下几个方面：(1)难以有效去除水源水中 的微量有机污染物;(2)在加氯消毒过程中生成有毒有害消毒副产物;(3)臭 氧氧化不彻底，产生臭氧化副产物。
在常规处理的基础上，采用臭氧化-生物活性炭进行深度净化的技术，已 被公认为是饮用水深度净化技术的主导技术。但是，由于生物活性炭(即BAC) 是在运行中自然形成的，因而使其在理论研究和实际应用中存在诸多问题，影 响和限制了该技术的推广和应用。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种运用固定化生物活性炭技术实现饮用水深度 净化的水处理方法，它包括待处理的水经过如下几个过程：A.混凝-沉淀、过 滤的常规处理工艺，B.进入臭氧接触塔，C.进入固定化生物活性炭反应器，D.UV 消毒，其中C步骤的“固定化生物活性炭反应器”为，在反应器内装有活性炭 柱，所述活性炭柱上固定有工程菌。本发明方法是一种新型的生物固定化技术， 它采用生物工程技术，人工固化形成生物活性炭，对比传统的生物活性碳技术， 具有绝对优势。由生产运行和实验结果可知，通过物理吸附形成的固定化生物 活性炭反应器(IBAC)的净化效果优于自然形成的BAC，系统运行稳定，去除效 率高，出水各项指标均达到了世界卫生组织的发达国家的饮用水标准。运用固 定化生物活性炭技术实现饮用水深度净化的水处理方法是可行的。由于活性炭 使用周期的延长、反冲洗次数的减少、劳动强度的降低的诸多优点的存在，使 得IBAC技术具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，应用前景十分广阔。
