一种提高生物除铁锰效能的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106745665A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710195490.9(22)申请日2017.03.29(71)申请人珠海京工检测技术有限公司地址519000广东省珠海市唐家湾镇港湾大道科技一路10号主楼第六层612房Q单元申请人北京理工大学珠海学院(72)发明人王磊蔡阳伦林楚宏矫庆泽郭冰之黄志勇杨林(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司44202代理人温旭(51)Int.Cl.C02F1/72(2006.01)C02F3/34(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种提高生物除铁锰效能的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种提高生物除铁锰效能的装置及方法，该装置有较低滤层厚度的滤柱，采用循环停留式固定化方法将氧化铁锰的优势菌种以液料比略大于滤料孔隙度的接菌量进行生物挂膜，滤柱进行培养后进行过滤；其生物滤层成熟时间为30天，滤层厚度可降低至70cm，最大滤速可提升至12m/h。该装置和方法能够缩短滤层成熟时间，提高生物滤柱的效能，能够为工程实践提供技术服务与理论指导，进一步推动生物法除铁锰技术的广泛应用。CN106745665ACN106745665A权利要求书1/2页1.一种提高生物除铁锰效能的装置，其特征在于：包括与原水进水管连通的跌水曝气池(1)，该跌水曝气池的跌水高度为40～50cm，所述跌水曝气池通过水管与集水槽(2)连通，该集水槽通过水管经第一水泵(3)与一滤柱(4)的入水口(5)连通，该滤柱的底部开设有出水口(6)，所述出水口处连通有出水管道(7)，设有反冲洗进水管道(8)，该反冲洗进水管道经第二水泵(9)与出水口(6)连通；所述滤柱(4)的底部铺设有粒径为0.6～1.2cm卵石形成的15～20cm厚的垫层(10)，该垫层的上部铺设有粒径为0.6～1.6mm锰砂滤料形成的65～75cm厚的滤层(11)，其中锰砂滤料的表面接种有铁氧化菌种和锰氧化菌种。2.根据权利要求1所述的提高生物除铁锰效能的装置，其特征在于：所述跌水曝气池(1)的跌水高度为40cm，所述垫层(10)的厚度为15cm，所述滤层(11)的厚度为70cm。3.根据权利要求1所述的提高生物除铁锰效能的装置，其特征在于：所述滤柱(4)的侧壁上自上向下间隔开设有若干个取样口(12)，该若干个取样口之间的间隔为13～18cm，且最上端的取样口(12)距离滤层(11)的顶部上方10～15cm。4.根据权利要求3所述的提高生物除铁锰效能的装置，其特征在于：所述滤柱(4)的上端侧壁上还开设有溢流口(13)，该溢流口的位置低于滤柱的入水口(5)且高于最上端的取样口。5.根据权利要求1所述的提高生物除铁锰效能的装置，其特征在于：所述反冲洗进水管道(8)上位于出水口(6)与第二水泵(9)之间处设有流量计(14)。6.一种提高生物除铁锰效能的方法，其特征在于：包括下述步骤：(a)装置的搭建：将原水进水管与跌水高度为40～50cm的跌水曝气池(1)连通，然后将跌水曝气池通过水管与集水槽(2)连通，将第一水泵(3)的进水口通过水管与集水槽连通，将第一水泵(3)的出水口通过水管与滤柱(4)的入水口(5)连通；在滤柱的底部铺设粒径为0.6～1.2cm卵石形成的15～20cm厚的垫层(10)，在该垫层的该垫层的上部铺设粒径为0.6～1.6mm锰砂滤料形成的65～75cm厚的滤层(11)；在滤柱底部的出水口(6)处连接一出水通道(7)，并将反冲洗进水管道(8)与该出水口连通，在该反冲洗进水管道上设置第二水泵(9)和流量计(14)；(b)对锰砂滤料进行生物挂膜：从成熟锰砂表面分离纯化获得铁氧化菌种和锰氧化菌种，然后将获得的菌种经扩大培养制得菌液，将该制得的菌液按照液料比略大于锰砂滤料孔隙率的接菌量将菌液循环接种于锰砂滤料表面，接种循环7～8天，每天2～3次，每次停留时间为8～12小时；(c)滤柱培养：生物挂膜结束后，将积蓄在集水槽(2)内的由跌水曝气池(1)进行曝气后的地下水原水通过第一水泵(3)的作用，最初以1～1.2m/h的慢速率通入滤柱内，以后逐渐小幅提升滤速，其中滤层中的锰砂滤料成熟前的滤速不高于3m/h，其反冲洗强度为10～11L/(m2·s)，时间1.5～2.0min，周期为5～6天；共运行28～30天后滤柱中的锰砂滤料培养成熟；(d)地下水的生物除铁锰：将积蓄在集水槽(2)内的由跌水曝气池(1)进行曝气后的地下水原水通过第一水泵(3)的作用，以6～12m/h的速率通过滤柱，其反冲洗强度为12～13L/(m2·s)，时间2.5～3.0min，周期为3～4天。7.根据权利要求6所述的提高生物除铁锰效能的方法，其特征在于：步骤(a)中所述